高中物理第一章電磁感應習題課:楞次定律的應用課件粵教版.ppt
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,第一章 電磁感應,習題課:楞次定律的應用,,學習目標 1.應用楞次定律判斷感應電流的方向. 2.理解安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別.,內容索引,,題型探究,達標檢測,,,,,1,題型探究,一、利用“結論法”判斷感應電流的方向,1.“增反減同”法 感應電流的磁場,總要阻礙引起感應電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化. (1)當原磁場磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反. (2)當原磁場磁通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同. 口訣記為“增反減同”.,例1 如圖1所示,一水平放置的矩形閉合線圈abcd在細長磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內,由圖中位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,這個過程中線圈的感應電流 A.沿abcd流動 B.沿dcba流動 C.先沿abcd流動,后沿dcba流動 D.先沿dcba流動,后沿abcd流動,圖1,答案,解析,√,由條形磁鐵的磁場分布可知,線圈在位置Ⅱ時穿過閉合線圈的磁通量最小為零,線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ,從下向上穿過線圈的磁通量在減少,線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ,從上向下穿過線圈的磁通量在增加,根據(jù)楞次定律可知感應電流的方向是abcd.,2.“來拒去留”法 由于磁場與導體的相對運動產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象時,產(chǎn)生的感應電流與磁場間有力的作用,這種力的作用會“阻礙”相對運動.口訣記為“來拒去留”.,例2 如圖2所示,當磁鐵突然向銅環(huán)運動時,銅環(huán)的運動情況是 A.向右擺動 B.向左擺動 C.靜止 D.無法判定,圖2,√,答案,解析,當磁鐵突然向銅環(huán)運動時,穿過銅環(huán)的磁通量增加,為阻礙磁通量的增加,銅環(huán)遠離磁鐵向右運動.,3.“增縮減擴”法 就閉合電路的面積而言,收縮或擴張是為了阻礙電路原磁通量的變化.若穿過閉合電路的磁通量增加,面積有收縮趨勢;若穿過閉合電路的磁通量減少,面積有擴張趨勢.口訣為“增縮減擴”. 說明:此法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況.,例3 如圖3所示,在載流直導線旁固定有兩平行光滑導軌A、B,導軌與直導線平行且在同一水平面內,在導軌上有兩個可自由滑動的導體ab和cd.當載流直導線中的電流逐漸增大時,導體ab和cd的運動情況是 A.一起向左運動 B.一起向右運動 C.ab和cd相向運動,相互靠近 D.ab和cd相背運動,相互遠離,圖3,√,答案,解析,由于在閉合回路abdc中,ab和cd電流方向相反,所以兩導體運動方向一定相反,排除A、B; 當載流直導線中的電流逐漸增大時,穿過閉合回路的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,感應電流總是阻礙穿過回路磁通量的變化,所以兩導體相互靠近,減小面積,達到阻礙磁通量增大的目的.故選C.,4.“增離減靠”法 當磁場變化且線圈回路可移動時,由于磁場增強使得穿過回路的磁通量增加,線圈將通過遠離磁體來阻礙磁通量增加;反之,由于磁場減弱使線圈中的磁通量減少時,線圈將靠近磁體來阻礙磁通量減少,口訣記為“增離減靠”.,例4 如圖4所示,通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環(huán),銅環(huán)平面與螺線管截面平行,當開關S接通瞬間,兩銅環(huán)的運動情況是 A.同時向兩側推開 B.同時向螺線管靠攏 C.一個被推開,一個被吸引,但因電源正負極 未知,無法具體判斷 D.同時被推開或同時向螺線管靠攏,但因電源 正負極未知,無法具體判斷,圖4,√,答案,解析,開關S接通瞬間,小銅環(huán)中磁通量從無到有增加,根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場要阻礙磁通量的增加,則兩環(huán)將同時向兩側運動.故A正確.,二、“三定則一定律”的綜合應用 安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的適用場合如下表.,綜合運用這幾個規(guī)律的關鍵是分清各個規(guī)律的適用場合,不能混淆.,例5 (多選)如圖5所示,導軌間的磁場方向垂直于紙面向里,當導線MN在導軌上向右加速滑動時,正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(說明:導體棒切割磁感線速度越大,感應電流越大) A.有感應電流,且B被A吸引 B.MN受到的安培力方向水平向左 C.MN受到的安培力方向水平向右 D.有感應電流,且B被A排斥,圖5,√,答案,解析,√,MN向右加速滑動,根據(jù)右手定則,MN中的電流方向從N→M,且大小在逐漸變大,根據(jù)左手定則知MN受到的安培力方向水平向左,故B正確,C錯誤. 根據(jù)安培定則知,電磁鐵A的磁場方向向左,且大小逐漸增強,根據(jù)楞次定律知,B環(huán)中的感應電流產(chǎn)生的磁場方向向右,B被A排斥,D正確,A錯誤.,幾個規(guī)律的使用中,要抓住各個對應的因果關系: (1)因電而生磁(I→B)―→安培定則 (2)因動而生電(v、B→I)→右手定則 (3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則,三、能量的角度理解楞次定律 感應電流的產(chǎn)生并不是創(chuàng)造了能量.導體做切割磁感線運動時,產(chǎn)生感應電流,感應電流受到安培力作用,導體克服安培力做功從而實現(xiàn)其他形式能向電能的轉化,所以楞次定律的“阻礙”是能量轉化和守恒的體現(xiàn).,例6 如圖6所示,上下開口、內壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部,則小磁塊 A.在P和Q中都做自由落體運動 B.在兩個下落過程中的機械能都守恒 C.在P中的下落時間比在Q中的長 D.落至底部時在P中的速度比在Q中的大,圖6,√,答案,解析,小磁塊下落過程中,在銅管P中產(chǎn)生感應電流,小磁塊受到向上的磁場力,不做自由落體運動,而在塑料管Q中只受到重力,在Q中做自由落體運動,故選項A錯誤; 根據(jù)功能關系知,在P中下落時,小磁塊機械能減少,在Q中下落時,小磁塊機械能守恒,故選項B錯誤; 在P中加速度較小,在P中下落時間較長,選項C正確; 由于在P中下落時要克服磁場力做功,機械能有損失,故可知落到底部時在P中的速度比在Q中的小,選項D錯誤.,,達標檢測,,,,2,在接通電源的瞬間,通過B環(huán)的電流從無到有,電流產(chǎn)生的磁場從無到有,穿過A、C兩環(huán)的磁通量從無到有,A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應電流,由楞次定律可知,感應電流總是阻礙原磁通量的變化,為了阻礙原磁通量的增加,A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠離B環(huán),故A、C、D錯誤,B正確.,1.如圖7所示,水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán),其中B接電源.在接通電源的瞬間,A、C兩環(huán) A.都被B吸引 B.都被B排斥 C.A被吸引,C被排斥 D.A被排斥,C被吸引,1,2,3,4,圖7,答案,解析,√,2.如圖8所示,水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán),在鋁環(huán)軸線上方有一個條形磁鐵.當條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時,下列判斷正確的是 A.鋁環(huán)有收縮趨勢,對桌面壓力減小 B.鋁環(huán)有收縮趨勢,對桌面壓力增大 C.鋁環(huán)有擴張趨勢,對桌面壓力減小 D.鋁環(huán)有擴張趨勢,對桌面壓力增大,1,2,3,4,答案,解析,圖8,√,1,2,3,4,根據(jù)楞次定律可知:當條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時,閉合鋁環(huán)內的磁通量增大,因此鋁環(huán)面積應有收縮的趨勢,同時有遠離磁鐵的趨勢,故增大了和桌面的擠壓程度,從而使鋁環(huán)對桌面壓力增大,故B項正確.,3.(多選)如圖9所示,閉合圓形金屬環(huán)豎直固定,光滑水平導軌穿過圓環(huán),條形磁鐵沿導軌以初速度v0向圓環(huán)運動,其軸線穿過圓環(huán)圓心,與環(huán)面垂直,則磁鐵在穿過圓環(huán)的整個過程中,下列說法正確的是 A.磁鐵靠近圓環(huán)的過程中,做加速運動 B.磁鐵靠近圓環(huán)的過程中,做減速運動 C.磁鐵遠離圓環(huán)的過程中,做加速運動 D.磁鐵遠離圓環(huán)的過程中,做減速運動,√,√,1,2,3,4,圖9,答案,4. (多選)如圖10所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN,當PQ在外力的作用下運動時,MN在磁場力的作用下向右運動,則PQ所做的運動可能是 A.向右加速運動 B.向左加速運動 C.向右減速運動 D.向左減速運動,答案,解析,圖10,1,2,3,4,√,√,當PQ向右運動時,用右手定則可判定PQ中感應電流的方向是由Q→P,由安培定則可知穿過L1的磁場方向是自下而上的;若PQ向右加速運動,則穿過L1的磁通量增加,用楞次定律可以判斷流過MN的感應電流是從N→M的,用左手定則可判定MN受到向左的安培力,將向左運動,選項A錯誤; 若PQ向右減速運動,流過MN的感應電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向,MN向右運動,所以選項C正確; 同理可判斷選項B正確,選項D錯誤.,1,2,3,4,- 配套講稿:
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- 高中物理 第一章 電磁感應 習題 楞次定律 應用 課件 粵教版
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