2019-2020學(xué)年高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 3 楞次定律課件 新人教版選修3-2.ppt

3楞次定律 一 楞次定律1 內(nèi)容 感應(yīng)電流具有這樣的方向 感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 2 適用情況 所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象 二 右手定則1 內(nèi)容伸開右手 使拇指與其余四個(gè)手指垂直 并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi) 讓磁感線從掌心進(jìn)入 并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向 這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向 2 適用范圍適用于閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況 自我檢測1 正誤判斷 1 感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反 解析 原磁場引起回路磁通量增加時(shí) 感應(yīng)電流磁場與原磁場方向相反 原磁場引起磁通量減少時(shí) 兩磁場方向相同 答案 2 電路不閉合 穿過回路的磁通量變化時(shí) 也會產(chǎn)生 阻礙 作用 解析 回路中的 阻礙 是由感應(yīng)電流的磁場產(chǎn)生的 若回路不閉合 就無感應(yīng)電流 因此不會產(chǎn)生阻礙作用 答案 3 引起感應(yīng)電流的磁場變化很快時(shí) 感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反 解析 感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場變化的快慢無關(guān) 答案 4 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化 解析 感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 答案 2 多選 如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖 豎直放置的線圈固定不動 將磁鐵從線圈上方插入或拔出 線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流 各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性 磁鐵相對線圈的運(yùn)動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況 其中表示正確的是 解析 先根據(jù)楞次定律 來拒去留 判斷線圈的N極和S極 A中線圈上端為N極 B中線圈上端為N極 C中線圈上端為S極 D中線圈上端為S極 再根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向 A B錯(cuò)誤 C D正確 答案 CD 3 多選 磁場垂直穿過一個(gè)圓形線圈 由于磁場的變化 在線圈中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 如圖所示 則以下說法正確的是 A 若磁場方向垂直線圈向里 則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在增強(qiáng)B 若磁場方向垂直線圈向里 則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在減弱C 若磁場方向垂直線圈向外 則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在增強(qiáng)D 若磁場方向垂直線圈向外 則此磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是在減弱 解析 所產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針方向 由安培定則知感應(yīng)電流的磁場垂直線圈向里 由楞次定律中的 增反減同 可知 可能是方向垂直線圈向里的磁場正在減弱或是方向垂直線圈向外的磁場正在增強(qiáng) 故B C正確 答案 BC 探究一 探究二 楞次定律問題探究根據(jù)如圖甲 乙 丙 丁所示進(jìn)行電路圖連接與實(shí)驗(yàn)操作 并填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄表格 探究一 探究二 探究一 探究二 1 請根據(jù)上表所填內(nèi)容分析 感應(yīng)電流的磁場方向是否總是與原磁場方向相反或相同 什么時(shí)候相反 什么時(shí)候相同 感應(yīng)電流的磁場對原磁場磁通量變化有何影響 2 分析當(dāng)磁鐵靠近或遠(yuǎn)離線圈時(shí)兩者的相互作用有什么規(guī)律 要點(diǎn)提示 1 不一定 有時(shí)相反 有時(shí)相同 閉合回路中原磁場的磁通量增加時(shí) 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反 閉合回路中原磁場的磁通量減少時(shí) 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相同 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化 2 當(dāng)條形磁鐵插入時(shí) 磁鐵與線圈的磁極是同名磁極相對 當(dāng)條形磁鐵拔出時(shí) 磁鐵與線圈的磁極是異名磁極相對 即 兩者靠近時(shí) 相互排斥 兩者遠(yuǎn)離時(shí) 相互吸引 感應(yīng)電流總要阻礙原磁場的相對運(yùn)動 探究一 探究二 知識歸納1 楞次定律 1 內(nèi)容 感應(yīng)電流具有這樣的方向 即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 2 簡化表述 原磁場磁通量增加時(shí) 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反 原磁場磁通量減少時(shí) 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同 3 適用情況 所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象 探究一 探究二 2 對楞次定律的理解 1 因果關(guān)系 楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系 原磁場磁通量發(fā)生變化是原因 產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果 原因產(chǎn)生結(jié)果 結(jié)果反過來影響原因 2 對 阻礙 的理解 探究一 探究二 阻礙 不是 阻止 引起感應(yīng)電流的磁場仍然變化了 是阻而未止 阻礙 并不意味著 相反 當(dāng)原磁場磁通量減少時(shí) 阻礙 意味著 相同 探究一 探究二 典例剖析 例題1 1831年法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上 A線圈與電源 滑動變阻器R組成一個(gè)回路 B線圈與開關(guān)S 電流表G組成另一個(gè)回路 如圖所示 通過多次實(shí)驗(yàn) 法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 關(guān)于該實(shí)驗(yàn) 下列說法正確的是 A 閉合開關(guān)S的瞬間 電流表G中有a b的感應(yīng)電流B 閉合開關(guān)S的瞬間 電流表G中有b a的感應(yīng)電流C 閉合開關(guān)S后 在增大電阻R的過程中 電流表G中有a b的感應(yīng)電流D 閉合開關(guān)S后 在增大電阻R的過程中 電流表G中有b a的感應(yīng)電流 探究一 探究二 解析 在滑片不動的情況下 A線圈中通過的是恒定電流 產(chǎn)生的磁場是恒定的 所以B線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流 所以選項(xiàng)A B錯(cuò)誤 在滑片移動增大電阻R的過程中 A線圈中通過的是逐漸減弱的電流 即線圈B處于逐漸減弱的磁場中 由安培定則和楞次定律可判斷得知 電流表中的電流從b a 故選項(xiàng)C錯(cuò)誤 D正確 答案 D應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟 探究一 探究二 變式訓(xùn)練1 多選 如圖所示 通電直導(dǎo)線L和平行直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框abcd 當(dāng)通電導(dǎo)線L運(yùn)動時(shí) 以下說法正確的是 A 當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí) 導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaB 當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí) 導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcbaC 當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí) 未到達(dá)ad 導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcdaD 當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí) 未到達(dá)ad 導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba 探究一 探究二 解析 當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時(shí) 閉合導(dǎo)體框abcd中磁場減弱 磁通量減少 abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少 由于導(dǎo)線L在abcd中磁場方向垂直紙面向里 所以abcd中感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里 由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcda 選項(xiàng)A正確 當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時(shí) 閉合電路abcd中磁場增強(qiáng) 磁通量增加 abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙原磁通量的增加 可知感應(yīng)電流的磁場為垂直紙面向外 再由安培定則可知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba 選項(xiàng)D正確 答案 AD 探究一 探究二 右手定則問題探究在下圖中 假定導(dǎo)體棒AB向右運(yùn)動 1 我們研究的是哪個(gè)閉合電路 2 當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右運(yùn)動時(shí) 穿過這個(gè)閉合電路的磁通量是增大還是減小 3 感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個(gè)方向的 4 導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流是沿哪個(gè)方向的 要點(diǎn)提示 1 ABEF2 增大3 垂直紙面向外4 A B 探究一 探究二 知識歸納1 右手定則 伸開右手 使拇指與其余四個(gè)手指垂直 并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi) 讓磁感線從掌心進(jìn)入 并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動的方向 這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向 2 當(dāng)切割磁感線時(shí)四指的指向就是感應(yīng)電流的方向 即感應(yīng)電動勢的方向 注意等效電源內(nèi)部感應(yīng)電流方向由負(fù)極指向正極 探究一 探究二 3 楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系 探究一 探究二 典例剖析 例題2 下圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情景 其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是 探究一 探究二 解析 由右手定則判知 A中感應(yīng)電流方向?yàn)閍 b B C D中均為b a 答案 A 探究一 探究二 變式訓(xùn)練2 多選 如圖所示 光滑平行金屬導(dǎo)軌PP 和QQ 都處于同一水平面內(nèi) P和Q之間連接一電阻R 整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中 現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN 用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN 以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是 A 感應(yīng)電流方向是N MB 感應(yīng)電流方向是M NC 安培力水平向左D 安培力水平向右解析 由右手定則知 MN中感應(yīng)電流方向是N M A正確 再由左手定則可知 MN所受安培力方向垂直導(dǎo)體棒水平向左 C正確 故選A C 答案 AC 1 2 3 4 1 根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場一定是 A 阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B 與引起感應(yīng)電流的磁場反向C 阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化D 與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同解析 根據(jù)楞次定律 感應(yīng)電流的磁場阻礙的是引起它的磁通量的變化 而不是引起它的磁通量 分析易知A B D項(xiàng)錯(cuò)誤 C項(xiàng)正確 答案 C 1 2 3 4 2 多選 某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 該同學(xué)第一步探究出 當(dāng)有電流從電流計(jì)的正極流入時(shí) 指針向右偏轉(zhuǎn) 接下來該同學(xué)進(jìn)行了一系列的操作 則下列關(guān)于操作中電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的描述正確的有 A 當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí) 電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B 當(dāng)把磁鐵S極向下插入線圈時(shí) 電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)C 保持磁鐵在線圈中靜止 電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D 將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動 電流計(jì)向左偏轉(zhuǎn) 1 2 3 4 解析 當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí) 穿過線圈的磁場方向向下 磁通量增加 由楞次定律可知 感應(yīng)電流從負(fù)極流入 電流計(jì)指針向左偏 故A正確 當(dāng)把磁鐵S極向下插入線圈時(shí) 穿過線圈的磁場方向向上 磁通量增加 由楞次定律可知 感應(yīng)電流從正極流入 電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn) 故B錯(cuò)誤 保持磁鐵在線圈中靜止 穿過線圈的磁通量不變 不產(chǎn)生感應(yīng)電流 電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 故C正確 將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動 穿過線圈的磁通量不變 不產(chǎn)生感應(yīng)電流 電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn) 故D錯(cuò)誤 答案 AC 1 2 3 4 3 如圖所示 A B都是很輕的鋁環(huán) 分別吊在絕緣細(xì)桿的兩端 桿可繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動 環(huán)A是閉合的 環(huán)B是斷開的 若用磁鐵分別靠近這兩個(gè)圓環(huán) 則下列說法正確的是 A 圖中磁鐵N極接近A環(huán)時(shí) A環(huán)被吸引 而后被推開B 圖中磁鐵N極遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí) A環(huán)被排斥 而后隨磁鐵運(yùn)動C 用磁鐵N極接近B環(huán)時(shí) B環(huán)被排斥 遠(yuǎn)離磁鐵運(yùn)動D 用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán)時(shí) A環(huán)均被排斥 1 2 3 4 解析 用磁鐵的任意一磁極接近A環(huán) A環(huán)被排斥 遠(yuǎn)離A環(huán) A環(huán)被吸引 接近或遠(yuǎn)離B環(huán) 則B環(huán)無任何反應(yīng) 因?yàn)樵诖盆F的任意一磁極接近或遠(yuǎn)離A環(huán)時(shí) 由于A環(huán)閉合 環(huán)中產(chǎn)生了感應(yīng)電流 阻礙磁極和A環(huán)間的相對運(yùn)動 而B環(huán)不閉合 無感應(yīng)電流產(chǎn)生 答案 D 1 2 3 4 4 多選 如圖是某電磁沖擊鉆的原理圖 若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動 則可能是 A 開關(guān)S閉合瞬間B 開關(guān)S由閉合到斷開的瞬間C 開關(guān)S已經(jīng)是閉合的 滑動變阻器滑片P向左迅速滑動D 開關(guān)S已經(jīng)是閉合的 滑動變阻器滑片P向右迅速滑動解析 當(dāng)開關(guān)突然閉合時(shí) 左線圈上有了電流 產(chǎn)生磁場 而對于右線圈來說 磁通量增加 產(chǎn)生感應(yīng)電流 使鉆頭M向右運(yùn)動 同理可知 開關(guān)由閉合到斷開瞬間 鉆頭M向左運(yùn)動 故A項(xiàng)正確 B項(xiàng)錯(cuò)誤 當(dāng)開關(guān)S已經(jīng)閉合時(shí) 只有左側(cè)線圈電流增大才會導(dǎo)致鉆頭M向右運(yùn)動 故C項(xiàng)正確 D項(xiàng)錯(cuò)誤 答案 AC