2019江苏省南通中学高中物理选修32学案(无答案):43楞次定律语文
高中物理选修3-2学案4:4.3 楞次定律
4.3楞次定律学习内容1.学习目标通过实验总结出楞次定律。
2.理解楞次定律,并会用楞次定律来判定感应电流的方向。
3.知道右手定则,熟练用右手定则判定感应电流的方向。
学习重、难点:理解并会应用楞次定律学法指导:自主、合作、探究1.知识链接感应电流产生的条件:。
2.如何用安培定则来判定电流的磁场方向?(直导线、螺线管)[自主学习]1.实验探究:结合图4.3-2实验记录完成课本表1。
并根据表格记录总结:当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向(相同/相反),当线圈内磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向(相同/相反)2.楞次定律的内容:。
3.你对“阻碍”的含义是怎样理解的?“阻碍”的具体表现是什么?4.研读课本“例1、例2”,总结应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤:⑴⑵⑶⑷以上步骤可概括为四句话:“明确增减和方向,增反减同切莫忘,安培定则来判断,四指环绕是流向。
”5.完成P12“思考与讨论”,学会使用右手定则来判断感应电流方向。
并思考“右手定则与楞次定律”的关系。
[例题与习题]如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流,各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是()[答案]CD[解析]先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极,A中线圈上端为N极,B中线圈上端为N极,C中线圈上端为S极,D中线圈上端为S极,再根据安培定则确定感应电流的方向,A、B错误,C、D正确。
高二物理选修32第四章:4.3楞次定律学案(无答案)
第三节:楞次定律【课标转述】1、了解电磁感应现象的发现过程,体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。
2、通过实验,理解感应电流的产生条件,举例说明电磁感应在生活中的应用。
3、通过探究,理解楞次定律,理解法拉第电磁感应定律。
【学习目标】(1)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力(2)、用不同的方法描述楞次定律的内容、本质(3)、会运用右手定责及楞次定律解答有关问题,判定感应电流的方向【教学过程】温故知新:1、要产生感应电流必须具备什么样的条件?2、磁通量的变化包括哪情况?探究点一:楞次定律的实验研究1、介绍研究感应电流方向的主要器材并思考:(1)、灵敏电流计的作用是什么?如何利用电流计判断电流方向?(2)、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流,而不是单匝线圈或其它导体中的感应电流?2、实验内容:研究影响感应电流方向的因素按照图所示连接电路,并将磁铁N极、S极插入或拔出线圈,如图,记录感应电流的方向演示:3、分析:问感应电流的磁场方向和原磁场方向相同么?相反么?什Array么情况下相同,什么情况下相反?原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相,有阻碍变作用4、实验结论:楞次定律——感应电流的方向:理解关键:“阻碍”通过前面的实验回答下面四个问题谁阻碍谁?阻碍什么?如何阻碍?结果如何?注意:①、阻碍既不是也不等于,增反减同②、注意两个磁场:磁场和电流磁场③、强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:a、从磁通量变化的角度看:感应电流总要磁通量的变化。
b、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要相对运动。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向⑤、阻碍的过程中,即一种能向转化的过程例:上述实验中,若条形磁铁是自由落体,则磁铁下落过程中受到向上的阻力,即机械能→电能→内能探究点二:楞次定律的应用(增反减同、来拒去留)1、应用楞次定律步骤:①、明确磁场的方向;②、明确穿过闭合回路的是增加还是减少;③、根据楞次定律(增反减同),判定的磁场方向;④、利用判定感应电流的方向。
高中物理选修3-2人教版学案设计 4.3《楞次定律》
楞次定律课程目标引航情景思考导入在《磁场》一章中,大家学习了磁电式仪表的工作原理,电流表出厂时要用短路片把正负接线柱短接,你知道这是为什么吗?提示:这是为了避免在运输过程中指针过度摆动而采取的措施。
运输过程中的振动会造成指针摆动,过度的摆动会将指针碰弯或发生其他损坏。
短路片将电流表正负接线柱连接后,与线圈组成闭合电路。
由于指针和线圈是固定在一起的,所以指针摆动时会带动线圈在磁场中做切割磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,而感应电流会产生阻碍线圈转动的效果,从而减轻了指针的摆动。
基础知识梳理1.实验探究感应电流的方向(1)选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。
(2)实验装置将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示。
实验装置(3)实验记录分别将条形磁铁的N极、S极插入,抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向如下。
探究感应电流方向的实验记录(4)实验分析①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况思考1:感应电流的磁场方向与原磁场方向总是相同或相反吗?2.楞次定律(1)内容感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是____引起感应电流的______的变化。
(另一种表述:感应电流引起的结果总是阻碍引起感应电流的____)。
(2)实验步骤①明确所研究的回路中______的方向。
②确定穿过回路的磁通量________(是____还是____)。
③由楞次定律判断出感应电流的____方向。
④由安培定则判断出________的方向。
3.右手定则伸开右手,使拇指与其余四个手指____,并且都与手掌在__________内;让磁感线从____进入,并使拇指指向________的方向,这时____所指的方向就是感应电流的方向。
思考2:楞次定律与右手定则在使用范围上有什么区别?答案:1.(4)阻碍阻碍思考1提示:不是,由上面的探究实验分析可知,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
高中物理4.3楞次定律导学案(无答案)新人教版选修3_2
第三节楞次定律一.预习:1.这一节学习楞次定律,用来判断感应电流的方向。
这部分知识与法拉第电磁感应定律一起组成了本章的两大重要内容。
学习中应该特别重视。
2.感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要,这就是楞次定律。
3.理解楞次定律的关键是阻碍两个字。
要全面地理解阻碍的意义——当磁通量增大时感应电流的磁场就阻碍磁通量的增加;当磁通量减少时感应电流的磁场就阻碍磁通量的减少;当磁体靠近线圈产生感应电流时感应电流的磁场就阻碍磁体的靠近;当磁体远离线圈产生感应电流时感应电流的磁场就阻碍磁体的远离。
特别注意:阻碍不是阻止,阻碍的意思可以用“减同增反”、“来拒去留”形象描述。
4.从磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要,从导体与磁场的相对运动的角度来看,感应电流的磁场总要。
5.如果感应电流做了功,就一定有其它形式的能转化为感应电流的电能。
当我们手持磁铁插入闭合线圈时,感应电流的磁场阻碍磁铁插入,我们必须克服阻力做功,这一过程中生物能转化为电能。
楞次定律实际上是能量守恒在电磁感应现象中的必然结果。
所以用能量的转化和守恒的观点分析电磁感应现象是一种很重要的方法。
二.实验实验一.(实线箭头表示原磁场方向,虚线箭头表示感应电流磁场方向.)步骤:如图所示进行实验,1.(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,判断穿过线圈的磁通量,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向关系.2.(乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时,判断穿过线圈的磁通量,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向关系.3.(丙)图:当把条形磁铁S极插入线圈中时,判断穿过线圈的磁通量,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向关系.4、(丁)图:当条形磁铁S极拔出线圈中时,判断穿过线圈的磁通量,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向关系完成下表实验总结归纳:1.通过上述实验,凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的;凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的.在两种情况中,感应电流的磁场都了原磁通量的变化.2.楞次定律:说明:对“阻碍”二字应正确理解.“阻碍”不是“阻止”,而只是延缓了原磁通的变化,电路中的磁通量还是在变化的.例如:当原磁通量增加时,虽有感应电流的磁场的阻碍,磁通量还是在增加,只是增加的慢一点而已.实质上,楞次定律中的“阻碍”二字,指的是“反抗着产生感应电流的那个原因.”3.判定步骤(四步走).(1)明确原磁场的方向;(2)明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;(3)根据楞次定律,判定感应电流的磁场方向;(增反减同)(4)利用安培定则判定感应电流的方向.【达标练习】1、如图,有一固定的超导体圆环,在其右侧放着一条形磁铁,此时圆环中没有电流。
人教版高中物理选修3-2全册教案4.3楞次定律
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
5、实验验证:(1)学生首先根据得到的结论,初步分析当S 极向下时,插入螺线管或从螺线管中拔出,螺线管中的电流方向,并记录在表格中。
(2)学生动手分组实验。
c 、S 极向下,插入螺线管,并将实验数据记录在表格中。
d 、S 极向下,拔出螺线管,并将实验数据记录在表格中。
6、教师引导学生总结出楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
7、微观动画模拟:N 极插入、拨出及S 极插入、拨出时磁场间的"阻碍"作用,让学生根据动画理解阻碍的含义,来加深理解。
8、强调:阻碍的含义:1、谁起阻碍作用:要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”2、阻碍什么:感应电流的磁场阻碍的是磁通量的变化3、怎样阻碍?4、阻碍不是阻止5、阻碍不总是相反9、教师讲授:将定律概括成“增之减之,减之增之”,以增强记忆。
10、随堂练习:下列说法中正确的是:A 、 感应电流的磁场方向总是和回路中原磁场方向相反B 、 感应电流的磁场总是阻止原磁通量C 、 感应电流的磁场方向有可能和原磁场方向相同,也可能和原磁场方向相反D 、 当闭合回路中原磁场的磁通量变化时,由于感应电流的阻碍作用,回路中总磁通量可能不变11、从另一角度理解楞次定律:学生在图4中标出每个螺线管的等效N 极和S 极。
根据标出的磁极方向总结规律:感应电流的磁场总是阻碍相对运动。
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:1、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。
2、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。
12、巩固练习:如右图,矩形线框 abcd 的平面跟磁场垂直。
当线框的ab 边在da 、cb 边上向右滑动时,ab 边中产生的感应电流是什么方向的?(从b 到a )让学生根据此题的求解过程——图5。
高中物理选修3-2 4.3 楞次定律 导学案(无答案)
《楞次定律》学案[学习目标]:1、能通过探究实验总结出楞次定律;2、能初步应用楞次定律来判定感应电流的方向;3、知道楞次定律中电能的来源;4、掌握右手定则。
〖预备知识〗1.产生感应电流的条件是什么?;2.在如图实验中,当磁铁N极插入和拔出线圈时,穿过线圈磁场的方向相同吗?;磁通量的变化相同吗?;产生感应电流方向相同吗?。
3.在如图实验中,当磁铁N极和S极插入线圈时,穿过线圈磁场的方向相同吗?;磁通量的变化相同吗?;产生感应电流方向相同吗?。
〖学习过程〗一、猜想感应电流的方向可能和哪些因素有关?二、实验探究〔实验目的〕探究感应电流的方向与穿过闭合电路的和的关系〔实验器材〕灵敏电流计、线圈(有导线绕向标志)、条形磁铁、干电池、导线。
〔实验步骤〕1.弄清电流表指针偏转方向与电流方向的关系:试触法结论:电流由“+”接线柱流入,指针向偏转电流由“-”接线柱流入,指针向偏转,2.弄清线圈中电流的方向与指针偏转方向的关系若将线圈按顺时针绕向放置,并将线圈上接线柱与电流表“+”接线柱相连,线圈下接线柱与电流表“—”接线柱相连,构成闭合电路。
(从上向下看)若电流表指针向右偏转,则流过线圈的电流方向为时针;1若电流表指针向左偏转,则流过线圈的电流方向为时针;3.根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象记录表格.N S插入拔出插入拔出磁铁磁场的方向(向上或向下)穿过线圈的磁通量变化线圈中感应电流的方向(俯视、顺时针或逆时针)4、分析实验现象得结论:三、对楞次定律的理解1、对“阻碍”的理解:(1)谁起阻碍作用——.(2)阻碍了什么——阻碍的是穿过回路的(3)如何阻碍——当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向;对磁通量的增加起作用,当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向;对磁通量的减少起作用。
“阻碍”不是指感应电流的磁场与原磁场的方向总相反,而是“增减”.因此:从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍;从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍。
高中物理选修3-2学案12:4.3 楞次定律
4.3楞次定律学习目标(1)掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
(2)掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
(3)培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
学习重难点(1)楞次定律的获得及理解。
(2)应用楞次定律判断感应电流的方向。
(3)利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
学习过程一、自主学习(阅读课本,完成自学)1.感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要__________________,这就是楞次定律。
2.右手定则:伸开_____手,让拇指跟其余四指______,并且都跟手掌在一个______,让磁感线______进入,拇指指向导体______方向,其余四指指的就是____________的方向.3.楞次定律的理解:掌握楞次定律,具体从下面四个层次去理解:①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量.②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的______,而不是磁通量本身.③如何阻碍——原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“______”.④阻碍的结果——阻碍并不是______,结果是增加的还增加,减少的还减少.4.判定感应电流方向的步骤:①首先明确闭合回路中引起感应电流的______.②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量是如何变化的.(是增大还是减小)③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向——“______”.④利用____________确定感应电流的方向.5.楞次定律的阻碍含义可以推广为下列三种表达方式:①阻碍原磁通量变化.(线圈的扩大或缩小的趋势)②阻碍(磁体的)相对运动,(由磁体的相对运动而引起感应电流).③阻碍原电流变化(自感现象).即时巩固1.关于决定感应电流方向的因素,以下说法中正确的是()A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向B.回路外磁场的方向C.回路所包围的磁通量的大小D.回路所包围的磁通量的变化情况2.如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时()A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流3.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为()A.外环顺时针、内环逆时针B.外环逆时针,内环顺时针C.内、外环均为逆时针D.内、外环均为顺时针三、要点理解探究过程四、难点探究:1.楞次定律的理解例1.关于楞次定律,下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B.感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C.感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化2.楞次定律的常规判断步骤例2.如图所示,MN、PQ为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面向内的磁场,导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab杆沿轨道向右滑动时,根据楞次定律判断感应电流方向的一般步骤判断cd将()A.右滑B.不动C.左滑D.无法确定3.楞次定律推广例3.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右4.右手定则的应用例4.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略,当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是()A、流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB、流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC、流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD、流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b训练提升1.如图所示,虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场区域,磁场方向竖直向下.矩形闭合金属线框abcd 以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.图中所给出的是金属线框的四个可能到达的位置,则金属线框的速度不可能为零的位置是()2.如图所示,螺线管CD的导线绕法不明,当磁铁AB插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是()A.C端一定是N极B.D端一定是N极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.因螺线管的绕法不明,故无法判断极性3.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A.S增大,l变长B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长4.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑行时,线框ab的运动情况是()A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向5.如图所示,两个相同的铝环套在一根光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环的过程中,两环的运动情况是()A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小D.同时向右运动,间距增大——★参考答案★——学习过程一、1.阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.右垂直平面内垂直运动感应电流3.②变化③增反减同④阻止4.①方向③增反减同④右手螺旋定则即时巩固1、D2、D3、B四、例1.[答案]C例2.[答案]A[解析]当ab杆沿轨道向右滑动时,abcd范围内的向里的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍原磁场的变化,感应电流的磁场方向也向里,由右手定则可知电流的方向为acdba,由左手定则可知cd的受力方向向右,cd向右滑动.选项A正确,BCD错误.例3.[答案]D[解析]条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减小。
江苏省灌南高级中学人教版选修3-2 43 楞次定律 学案
4.3楞次定律一、学习目标1.掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。
3.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
二、重点:1.应用楞次定律判断感应电流的方向。
2.利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
2、楞次定律有两层含义:①从磁通量变化的角度来看,②从导体和磁体的相对运动的角度来看,同步练习1、下列说法中正确的是:A、感应电流的磁场方向总是和回路中原磁场方向相反B、感应电流的磁场总是阻止原磁通量C、感应电流的磁场方向有可能和原磁场方向相同,也可能和原磁场方向相反D、当闭合回路中原磁场的磁通量变化时,由于感应电流的阻碍作用,回路中总磁通量可能不变2、据楞次定律知感应电流的磁场一定是()A.与引起感应电流的磁场反向B.阻止引起感应电流的磁通量变化C.阻碍引起感应电流的磁通量变化D.使电路磁通量为零3、如图所示,两个相同的铝环套在一根光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是()A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小D.同时向右运动,间距增大4、如图所示,有一固定的超导圆环,在其右端放一条形磁铁,此时圆环中无电流,当把磁铁向右方移走时,由于电磁感应,在超导圆环中产生了一定的电流.则以下判断中正确的是()A.此电流方向如箭头所示,磁铁移走后,此电流继续维持B.此电流方向与箭头方向相反,磁铁移走后,此电流很快消失C.此电流方向如箭头所示,磁铁移走后,此电流很快消失D.此电流方向与箭头方向相反,磁铁移走后,此电流继续维持5、如图,一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场方向看去,线圈中感应电流的方向分别为()A.逆时针方向,B.逆时针方向,C.顺时针方向,D.顺时针方向,6、一均匀的扁平条形磁铁与一圆形线圈在同一平面内,如图所示,磁铁的中央与圆心O重合.为了在磁铁运动时在线圈中产生图示方向的感应电流I,磁铁的运动方式应该是()A.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外平动B.使磁铁在线圈平面内绕O点顺时针方向转动C.使磁铁在线圈平面内向上平动D.N极向纸内、S极向纸外,使磁铁绕O点转动7、如图,一条形磁铁原来做自由落体运动,当它通过闭合线圈回路时,其运动情况是()A.接近线圈和离开线圈时速度都变小B.接近线圈和离开线圈时加速度都小于gC.接近线圈时做减速运动,离开线圈时做加速运动D.接近线圈时加速度小于g,离开线圈时加速度大于g8、如图,在匀强磁场中有一个用比较软的金属导线制成的闭合圆环。
人教版高中物理选修3-2学案:4.3 楞次定律1
学案3 1.4 楞次定律【学习目标】1.正确理解楞次定律的内容及其本质.2.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.一、楞次定律[问题设计]根据如图1甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象记录表格.图1(1)分析:感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同?什么时候相反?什么时候相同?感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响?(2)当磁铁靠近或远离线圈时两者的相互作用有什么规律?[要点提炼]1.楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化.2.楞次定律中“阻碍”的含义:(1)谁在阻碍——的磁通量.(2)阻碍什么——阻碍的是穿过回路的,而不是磁通量本身.(3)如何阻碍——当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向,“阻碍”不一定是感应电流的磁场与原磁场的方向相反,而是“增反减同”.(4)阻碍效果——阻碍并不是阻止,最终增加的还增加,减少的还减少,只是了原磁场的磁通量的变化.3.从相对运动的角度看,感应电流的效果是阻碍 (来拒去留).[延伸思考] 电磁感应过程中有电能产生,该电能是否凭空增加?从能量守恒的角度如何解释?二、楞次定律的应用[问题设计]在长直通电导线附近有一闭合线圈abcd,如图2所示.当直导线中的电流强度I逐渐减小时,试判断线圈中感应电流的方向.图2请从解答此题的实践中,体会用楞次定律判定感应电流方向的具体思路.[要点提炼]应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:(1)明确研究对象是哪一个闭合电路.(2)明确的方向.(3)判断闭合回路内原磁场的是增加还是减少.(4)由判断感应电流的磁场方向.(5)由判断感应电流的方向.三、右手定则[问题设计]如图3所示,导体棒ab向右做切割磁感线运动.图3(1)请用楞次定律判断感应电流的方向.(2)能否找到一种更简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?(提示:研究电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间的关系)[要点提炼]1.内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心,并使拇指指向导线的方向,这时四指所指的方向就是的方向.2.右手定则是楞次定律的特例.(1)楞次定律适用于各种电磁感应现象,对于磁感应强度B随时间t变化而产生的电磁感应现象较方便.(2)右手定则只适用于导体在磁场中做运动的情况.3.当切割磁感线时四指的指向就是的方向,即的方向(在等效电源内,从负极指向正极).一、对楞次定律的理解例1关于楞次定律,下列说法中正确的是 ( )A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C.感应电流的磁场总是和原磁场方向相反D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化二、楞次定律的应用例2如图4所示,足够长的通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd,则( )图4A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以ad边为轴转动时(转动角度小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d针对训练如图5所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正确的是( )图5A.向左和向右拉出时,环中感应电流方向相反B.向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向C.向左和向右拉出时,环中感应电流方向都是沿逆时针方向D.将圆环拉出磁场的过程中,当环全部处在磁场中运动时,也有感应电流产生三、右手定则的应用例3下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )1.(对楞次定律的理解)关于楞次定律,下列说法正确的是 ( )A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化2.(楞次定律的应用)磁场垂直穿过一个圆形线框,由于磁场的变化,在线框中产生顺时针方向的感应电流,如图6所示,则以下说法正确的是( )图6A.若磁场方向垂直线框向里,则此磁场的磁感应强度是在增强B.若磁场方向垂直线框向里,则此磁场的磁感应强度是在减弱C.若磁场方向垂直线框向外,则此磁场的磁感应强度是在增强D.若磁场方向垂直线框向外,则此磁场的感感应强度是在减弱3.(楞次定律的应用)如图7所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是 ( )图7A.若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流B.若磁铁的S极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流C.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的引力D.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向上的斥力4.(右手定则的应用)如图8 所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′,都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现在将垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是 ( )图8A.感应电流方向是N→M B.感应电流方向是M→NC.安培力水平向左 D.安培力水平向右题组一对楞次定律的理解1.关于感应电流的方向,以下说法中正确的是 ( )A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同C.感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化D.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反2.根据楞次定律可知,感应电流的磁场一定是 ( )A.与引起感应电流的磁场反向 B.阻止引起感应电流的磁通量变化C.阻碍引起感应电流的磁通量变化 D.使电路磁通量为零题组二楞次定律的应用3.如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是( )4.矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上,ab边与MN平行,导线MN中通入如图1所示的电流,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是 ( )图1A.导线框abcd中没有感应电流B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流C.导线框所受的安培力的合力方向水平向左D.导线框所受的安培力的合力方向水平向右5.如图2所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中( )图2A.线圈中将产生adcb方向的感应电流B.线圈中将产生abcd方向的感应电流C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd,后是adcbD.线圈中无感应电流产生6.如图3所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中 ( )图3A.始终有感应电流自a向b流过电流表GB.始终有感应电流自b向a流过电流表GC.先有a→G→b方向的感应电流,后有b→G→a方向的感应电流D.将不会产生感应电流7.如图4所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆立在轨道上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是 ( )图4A.感应电流的方向始终是P→QB.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右,后垂直于杆向左8.如图5所示,金属线框与直导线AB在同一平面内,直导线中通有电流I,将线框由位置1拉至位置2的过程中,线框的感应电流的方向是 ( )图5A.先顺时针,后逆时针,再顺时针 B.始终顺时针C.先逆时针,后顺时针,再逆时针 D.始终逆时针9.如图6所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd 保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场,则( )图6A.线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB.线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC.受磁场的作用,线框要发生转动D.线框中始终没有感应电流10.北半球地磁场的竖直分量向下.如图7所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd,线圈的ab边沿南北方向,ad边沿东西方向.下列说法中正确的是( )图7A.若使线圈向东平动,则a点的电势比b点的电势低B.若使线圈向北平动,则a点的电势比b点的电势低C.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→aD.若以ab为轴将线圈向上翻转,则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a题组三右手定则的应用11.如图8所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时( )图8A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流12.如图9所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略,当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是( )图9A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d,流动r的电流为由a到b13.如图10所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触.若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是( )图10A.电阻R中有Q→R→P方向的感应电流B.电阻R中有P→R→Q方向的感应电流C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流D.调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向,R中感应电流的方向也会发生改变学案4 楞次定律1.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.2.右手定则:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线垂直从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.3.下列说法正确的是( )A.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反B.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反C.楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向D.楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向4.如图1所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直位置),线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是( )图1A.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ位置均是顺时针方向B.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ位置均是逆时针方向C.Ⅰ位置是顺时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是逆时针方向D.Ⅰ位置是逆时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是顺时针方向5.如图2所示,当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( )图2A. 由A→BB. 由B→AC.无感应电流 D.无法确定【概念规律练】知识点一楞次定律的基本理解1.如图3所示为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动(O是线圈中心),则( )图3A.从X到O,电流由E经G流向F,先增大再减小B.从X到O,电流由F经G流向E,先减小再增大C.从O到Y,电流由F经G流向E,先减小再增大D.从O到Y,电流由E经G流向F,先增大再减小2.如图4所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是( )图4A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动知识点二右手定则3. 如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )4.如图5所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点,当线框向右运动的瞬间,则( )图5A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流【方法技巧练】一、增反减同法5.某磁场磁感线如图6所示,有一铜线圈自图示A处落至B处,在下落过程中,自上向下看,线圈中的感应电流方向是( )错误!未找到引用源。
江苏省南通中学高中物理选修32学案(无答案):4.3楞次定律练习-word
§4.3 楞次定律练习【学习目的】进一步掌握使用楞次定律判断感应电流的方法【学习过程】例1、如图是法拉第发电机模型原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘,逆时针转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流.则下列说法正确的是()A.圆盘上的电流由圆心流向边缘 B.圆盘上的电流由边缘流向圆心C.圆盘边缘处电势比圆心电势高 D.圆盘边缘处电势比圆心电势低例2.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。
软铁环上绕有M、N两个线圈,当M线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈N中的感应电流沿什么方向?例3、如图所示装置中,cd杆原来静止。
当ab 杆做如下那些运动时,cd杆将向右移动()A.向右匀速运动 B.向右加速运动C.向左加速运动 D.向左减速运动练 1.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是()A.匀速向右运动 B.加速向右运动C.匀速向左运动 D.加速向左运动练2.如图所示,水平放置的两条光滑导轨上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是()A.向右匀加速运动 B.向左匀加速运动C.向右匀减速运动 D.向左匀减速运动练3.如图所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘,由于它的转动,使得金属环P中产生了逆时针方向的电流,则Q盘的转动情况是()A.顺时针加速转动B.逆时针加速转动C.顺时针减速转动D.逆时针减速转动【反馈评学】1.如图所示,小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面,速度v在纸面内.关于感应电流的有无及方向的判断正确的是 ( )A.甲图中有感应电流,方向向里B.乙图中有感应电流,方向向外C.丙图中无感应电流D.丁图中a、b、c、d四个位置上均无感应电流2.如图所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R到B,则磁铁可能是 ( )A.向下运动AB C D B .向上运动C .向左平移D .以上都不可能3.如右图所示,线圈M 和线圈P 绕在同一铁芯上。
4.3 楞次定律—高中物理选修3-2学案
楞次定律一、楞次定律感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律中“阻碍”的含义1.“阻碍”的理解(1)谁阻碍——感应电流产生的磁场.(2)阻碍谁——阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(3)如何阻碍——当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.(4)阻碍效果——阻碍并不是阻止,结果增加的还是增加,减少的还是减少.2.“阻碍”的表现形式(1)从磁通量变化的角度看,感应电流的效果是阻碍磁通量的变化.(2)从相对运动的角度看,感应电流的效果是阻碍相对运动.3.楞次定律应用四步曲(1)确定原磁场方向;(2)判定产生感应电流的磁通量如何变化(增加还是减少);(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同);(4)判定感应电流的方向.该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”,一原——确定原磁场的方向;二变——确定磁通量是增加还是减少;三感——判断感应电流的磁场方向;四螺旋——用右手螺旋定则判断感应电流的方向.二、右手定则及其理解伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.1.适用范围:闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断.2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系.(1)大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体运动而磁场未动,也可以是导体未动而磁场运动,还可以是两者以不同速度同时运动.(2)四指指向电流方向,切割磁感线的导体相当于电源.三、楞次定律的重要结论1.“增反减同”法感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化.(1)当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反.(2)当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.口诀记为“增反减同”.2.“来拒去留”法由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时,产生的感应电流与磁场间有力的作用,这种力的作用会“阻碍”相对运动.口诀记为“来拒去留”.3.“增缩减扩”法就闭合电路的面积而言,收缩或扩张是为了阻碍穿过电路的原磁通量的变化.若穿过闭合电路的磁通量增加,面积有收缩趋势;若穿过闭合电路的磁通量减少,面积有扩张趋势.口诀记为“增缩减扩”.说明:此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况.4.“增离减靠”法当磁场变化且线圈回路可移动时,由于磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加,线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加;反之,由于磁场减弱使线圈中的磁通量减少时,线圈将靠近磁体来阻碍磁通量减少.口诀记为“增离减靠”.四、能量的角度理解楞次定律感应电流的产生并不是创造了能量.导体做切割磁感线运动时,产生感应电流,感应电流受到安培力作用,导体克服安培力做功从而实现其他形式的能向电能的转化,所以楞次定律的“阻碍”是能量转化和守恒的体现.几个规律的使用中,要抓住各个对应的因果关系:(1)因电而生磁(I→B)―→安培定则(2)因动而生电(v、B→I)→右手定则(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则1.(多选)如图所示,通电直导线L和平行直导线放置的闭合导体框abcd,当通电导线L运动时(不与导体框接触且始终在导体框的左侧),以下说法正确的是( )A.当导线L向左平移时,导体框abcd中感应电流的方向为abcdaB.当导线L向左平移时,导体框abcd中感应电流的方向为adcbaC.当导线L向右平移时,导体框abcd中感应电流的方向为abcdaD.当导线L向右平移时,导体框abcd中感应电流的方向为adcba2.一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A 点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流方向( )A.始终为A→B→C→A B.始终为A→C→B→AC.先为A→C→B→A再为A→B→C→A D.先为A→B→C→A再为A→C→B→A 3.如图所示,一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内,环的圆心与两导线距离相等,环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若( )A.金属环向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近,则环上的感应电流方向为逆时针方向4.长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动,如图甲所示.长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流,I-t图象如图乙所示.规定沿长直导线方向向上的电流为正方向.关于0~T时间内矩形线框中感应电流的方向,下列说法正确的是( )A.由顺时针方向变为逆时针方向B.由逆时针方向变为顺时针方向C.由顺时针方向变为逆时针方向,再变为顺时针方向D.由逆时针方向变为顺时针方向,再变为逆时针方向5.如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈的感应电流 ( )A.沿abcda流动 B.沿dcbad流动C.先沿abcda流动,后沿dcbad流动 D.先沿dcbad流动,后沿abcda流动6.如图所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场,则( )A.线框中有感应电流,方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB.线框中有感应电流,方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC.受磁场力的作用,线框要发生转动D.线框中始终没有感应电流7.(多选)要使图中b线圈中产生图示方向的电流,可采取的办法有( )A.闭合开关S B.闭合开关S后,把b靠近aC.闭合开关S后,把滑动变阻器R的滑片左移 D.闭合开关S后,把a中铁芯向左边抽出8.如图所示,CDEF是一个矩形金属框,当导体棒AB向右移动时,回路中会产生感应电流,则下列说法中正确的是( )A.导体棒中的电流方向由B→A B.电流表A1中的电流方向由F→EC.电流表A1中的电流方向由E→F D.电流表A2中的电流方向由D→C9.如图所示,匀强磁场与圆形导体环所在平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef 向右匀速运动时( )A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流10.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )A.向右摆动 B.向左摆动 C.静止 D.无法判定11.如图所示,在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两个可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增大时,导体ab和cd的运动情况是 ( )A.一起向左运动 B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近 D.ab和cd相背运动,相互远离12.如图所示,两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上,当一条形磁铁向左运动靠近两环时,两环的运动情况是 ( )A.同时向左运动,间距变大 B.同时向左运动,间距变小C.同时向右运动,间距变小 D.同时向右运动,间距变大13.(多选)如图所示,在水平面上有一固定的导轨,导轨为U形金属框架,框架上放置一金属杆ab,不计摩擦,在竖直方向上有匀强磁场,则( )A.若磁场方向竖直向上并增强时,杆ab将向右移动B.若磁场方向竖直向上并减弱时,杆ab将向右移动C.若磁场方向竖直向下并增强时,杆ab将向右移动D.若磁场方向竖直向下并减弱时,杆ab将向右移动14.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( )A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力水平向左 D.磁场对导体棒AB的作用力水平向右15.如图,MN、PQ为同一水平面的两平行光滑导轨,导轨间有垂直于导轨平面的磁场(图中未画出),导体ab、cd与导轨有良好的接触并能自由滑动,当导体ab沿轨道向右滑动时,则( )A.cd向右滑 B.cd不动 C.cd向左滑 D.无法确定16.如图所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A、O分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触.若使金属圆盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是( )A.电阻R中有Q→R→P方向的感应电流B.电阻R中有P→R→Q方向的感应电流C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流D.调换磁铁的N、S极同时改变金属圆盘的转动方向,电阻R中感应电流的方向也会发生改变17.如图所示,水平桌面上放有一个闭合铝环,在铝环中心轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直自由落下时,下列判断正确的是 ( )A.铝环有收缩趋势,对桌面压力减小 B.铝环有收缩趋势,对桌面压力增大C.铝环有扩张趋势,对桌面压力减小 D.铝环有扩张趋势,对桌面压力增大18.如图所示,条形磁铁从高h处自由下落,中途穿过一个固定的空心线圈,开关S 断开时,至落地用时t1,落地时速度为v1;S闭合时,至落地用时t2,落地时速度为v2.则它们的大小关系正确的是( )A.t1>t2,v1>v2 B.t1=t2,v1=v2 C.t1<t2,v1<v2 D.t1<t2,v1>v219.(多选)如图所示,闭合圆形金属环竖直固定,光滑水平导轨穿过圆环,条形磁铁沿导轨以初速度v0向圆环运动,其轴线穿过圆环圆心,与环面垂直,则磁铁在穿过圆环的整个过程中,下列说法正确的是( )A.磁铁靠近圆环的过程中,做加速运动 B.磁铁靠近圆环的过程中,做减速运动C.磁铁远离圆环的过程中,做加速运动 D.磁铁远离圆环的过程中,做减速运动20.矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上,ab边与MN平行,导线MN 中通入如图所示的电流,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是( )A.导线框abcd中没有感应电流 B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流C.导线框所受的安培力的合力方向水平向左 D.导线框所受的安培力的合力方向水平向右21.如图所示,MN是一根固定在光滑水平面上的通电细长直导线,电流方向如图所示,今将一矩形金属线框abcd放在导线上,ab边平行于MN,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘,当导线上的电流突然增大时,线框整个受力为( )A.受力向右 B.受力向左 C.受力向上 D.受力为零22.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(重力加速度为g)( )A.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向左 B.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.FN先小于mg后大于mg,运动趋势向右 D.FN先大于mg后小于mg,运动趋势向右23.在图中,磁铁沿圆环轴线自由落下的过程中( )A.磁铁的机械能减少,下落加速度a=g B.磁铁的机械能守恒,下落加速度a =gC.磁铁的机械能减少,下落加速度a<g D.磁铁的机械能增加,下落加速度a>g24.(多选)如图所示装置中,cd杆光滑且原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )A.向右匀速运动 B.向右加速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动25.(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动D.向左减速运动26.(多选)在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况可能是(两导线圈共面放置)( )A.向右匀速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动 D.向右加速运动27.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中( )A.穿过线框的磁通量保持不变 B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安培力的合力为零 D.线框的机械能不断增大3 楞次定律1.答案AD2.答案 A解析在线圈以OO′为轴翻转0~90°的过程中,穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少,由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A;线圈以OO′为轴翻转90°~180°的过程中,穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加,由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A,A正确.3.答案 D4.答案 D解析0~T4时间内,直导线中向上的电流增大,通过线框中的磁通量增大,线框中产生逆时针方向的感应电流.T4~T2时间内,直导线中向上的电流减小,通过线框中的磁通量减少,线框中产生顺时针方向的感应电流;同样判断出T2~34T时间内、34T~T时间内的感应电流方向分别为顺时针和逆时针,故选D.5.答案 A解析由条形磁铁的磁场分布可知,线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小,为零,线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ,从下向上穿过线圈的磁通量在减少,线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ,从上向下穿过线圈的磁通量在增加,根据楞次定律可知感应电流的方向是abcda.6.答案 D解析由于线框从两磁极间中心上方某处开始下落,根据对称性知,下落过程中穿过线框abcd的磁通量始终是零,没有变化,所以始终没有感应电流,因此不会受磁场力的作用,故选项D正确.7.8.答案 B解析根据右手定则,导体棒内部电流方向为A到B,所以电流表A1中的电流方向由F→E,A、C错,B对.同理电流表A2中的电流方向由C→D,D错.9.答案 D解析由右手定则知ef上的电流由e→f,故右侧的电流方向为逆时针,左侧的电流方向为顺时针,选D.10.答案 A解析当磁铁突然向铜环运动时,穿过铜环的磁通量增加,为阻碍磁通量的增加,铜环远离磁铁向右运动,故选A.11.答案 C解析由于在闭合回路abdc中,ab和cd电流方向相反,所以两导体运动方向一定相反,排除A、B;当载流直导线中的电流逐渐增大时,穿过闭合回路的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流总是阻碍穿过回路的磁通量的变化,所以两导体相互靠近,减小面积,达到阻碍磁通量增大的目的.故选C.12.答案 B解析磁铁向左运动,穿过两环的磁通量都增加,根据楞次定律,感应电流的磁场将阻碍原磁通量的增加,所以两者都向左运动.另外,两环产生的感应电流方向相同,依据安培定则和左手定则可以判断两个环之间是相互吸引的,所以选项A、C、D错误,B正确.13.答案BD解析不管磁场方向竖直向上还是竖直向下,当磁感应强度增大时,回路中磁通量增大,由楞次定律知杆ab将向左移动,反之,杆ab将向右移动,选项B、D正确.14.解析当导体棒AB向右运动时,由右手定则可以判断回路中感应电流方向为A→C→D→B→A,再根据左手定则进一步确定磁场对导体棒CD的作用力水平向右,磁场对导体棒AB的作用力水平向左,故选B.15.答案 A解析对ab应用右手定则确定回路中电流方向,应用左手定则确定cd受到安培力的方向,与磁场的方向无关.16.答案 B解析根据右手定则可判断出R中有P→R→Q方向的感应电流,B正确,A、C错.D 选项中流过R的感应电流方向不变,D错.17.答案 B解析根据楞次定律可知:当条形磁铁沿轴线竖直自由落下时,闭合铝环内的磁通量增大,因此铝环面积应有收缩的趋势,同时有远离磁铁的趋势,故增大了和桌面的挤压程度,从而使铝环对桌面压力增大,故B项正确.18.答案 D解析开关S断开时,线圈中无感应电流,对磁铁无阻碍作用,故磁铁自由下落,a=g;当S闭合时,线圈中有感应电流,对磁铁有阻碍作用,故a<g.所以t1<t2,v1>v2,故D正确.19.答案BD20.答案 D解析直导线中通有向上且增大的电流,根据安培定则知,通过线框的磁场方向垂直纸面向里,且增大,根据楞次定律知感应电流的方向为逆时针方向,故A、B错误;根据左手定则知,ab边所受安培力方向水平向右,cd边所受安培力方向水平向左,离导线越近,磁感应强度越大,所以ab边所受的安培力大于cd边所受的安培力,则线框所受安培力的合力方向水平向右,故C错误,D正确.21.答案 A解析金属线框放在导线MN上,导线中电流产生磁场,根据安培定则判断可知,线框左右两侧磁场方向相反,线框左侧的磁通量大于线框右侧的磁通量,当导线中电流增大时,穿过线框的磁通量增大,线框产生感应电流,根据楞次定律可知,感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化,则线框将向磁通量减小的方向运动,即向右移动,故A正确,B、C、D错误.22.答案 D解析条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中,线圈中的磁通量先增大后减小,根据楞次定律的“来拒去留”可知,线圈先有向下和向右运动的趋势,后有向上和向右运动的趋势,故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力,运动趋势向右,故选D.23.答案 C24.答案BD解析ab杆向右匀速运动,在ab杆中产生恒定的电流,该电流在线圈L1中产生恒定的磁场,在L2中不产生感应电流,所以cd杆不动,故A错误;ab杆向右加速运动,根据右手定则,知在ab杆上产生增大的由a到b的电流,根据安培定则,在L1中产生方向向上且增强的磁场,该磁场向下通过L2,由楞次定律,cd杆中的电流由c到d,根据左手定则,cd杆受到向右的安培力,向右运动,故B正确;同理可得C错误,D正确.25.答案BC解析当PQ向右运动时,用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P,由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的;若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的,用左手定则可判定MN 受到向左的安培力,将向左运动,选项A错误;若PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向,MN向右运动,所以选项C正确;同理可判断选项B正确,选项D错误.26.答案BC27.答案 B解析线框在下落过程中,所在位置磁场减弱,穿过线框的磁感线的条数减少,磁通量减小,故A错误.下落过程中,因为穿过线框的磁通量随线框下落而减小,根据楞次定律,感应电流的磁场的方向与原磁场方向相同且不发生变化,所以感应电流的方向不变,故B正确.线框左右两边受到的安培力的合力为零,上边受到的安培力大于下边受到的安培力,安培力合力不为零,故C错误.线框中产生电能,机械能减小,故D错误.。
高中物理选修3-2学案7:4.3 楞次定律
4.3 楞次定律[学习目标]1、理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。
2、能初步应用楞次定律判定感应电流方向,理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。
3、感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
[学习重点和难点]重点:1.楞次定律的实验探究过程。
2.应用楞次定律判定感应电流的方向。
难点:由实验探究结果进行分析、归纳和总结楞次定律及对楞次定律本质的理解1.感应电流的磁场方向既然跟感应电流的方向有联系,又跟_______________________有联系.2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的________总要________引起感应电流的__________的变化.3.右手定则:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面上;让________从掌心进入,并使拇指指向__________的方向,这时四指的方向就是__________的方向.要点一.应用楞次定律判断感应电流方向的四个步骤。
(1)明确原磁场的方向;(2)明确穿过闭合回路的磁通量是在增加还是在减少;(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向;(4)利用安培定则,判断感应电流的方向。
要点二.楞次定律的广义表述:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。
一般适用于不需要判断出感应电流的方向,只是分析产生的效果,比如判断受力、判断运动方向、判断面积变化等。
具体有下面常见的几种情况:(1)闭合线圈的面积不变,感应电流是因磁场变化引起的则感应电流的磁场阻碍原磁场的变化——克强助弱;(2)磁场不变,感应电流是因回路面积变化而产生的则感应电流的磁场阻碍其面积的变化。
(3)感应电流是因为导体与磁场的相对运动产生的则感应电流的磁场阻碍它们的相对运动——“去则吸引、来则排斥”。
(4)感应电流是因自身的电流变化而产生的则感应电流的磁场阻碍电流的变化。
(这一点将在自感现象中遇到)(5)感应电流是因为闭合电路中的一部分导体切割磁感线产生的,则用右手定则判断感应电流的方向。
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§4.3 楞次定律
4.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
【重、难点】楞次定律的应用
【学习过程】
【知识点1楞次定律】
1、实验
(1)实验准备:辨明电流表G 指针偏转方向与通入电流方向间的关系。
(2)实验过程:标出磁铁在线圈处磁场方向、标出感应电流的方向、标出
感应电流的磁场方向
)实验结论:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要起感应电流的磁通量的)楞次定律的理解
对楞次定律中“阻碍”的理解谁阻碍谁
阻碍什么
(5)拓展思考
手持磁铁运动时克服什么【知识点2
例1.如图,当线圈ABCD 向右远离通电直导线时,线圈中感应电流的方向如何?
归纳利用楞次定律判定感
应电流方向的步骤 练1. 如图所示,试判定当开关S 闭合和断开瞬
间,线圈ABCD 的电流方向。
(忽略导线GH 的磁场
作用)
例2.如图所示,固定于水平面上的光滑平行导电轨道AB 、CD 上放着两根细金属棒ab 、cd.当一条形磁铁自上而下竖直穿过闭合电路时,两金属棒ab 、cd 将如何运动?磁铁的加速度仍为g 吗?
小结:楞次定律的进一步理解
①阻碍原磁通量变化。
(线圈的扩大或缩小的趋势)
②阻碍(磁体的)相对运动。
(由磁体的相对运动而引起感应电流)
练2.如图所示,在水平面上固定U形金属框架.框架上置一金属杆ab.不
计摩擦.在竖直方向有匀强磁场()
A.若磁场方向竖直向上并增大时,杆ab将向右移动
B.若磁场方向竖直向上并减小时,杆ab将向右移动
C.若磁场方向竖直向下并增大时,杆ab将向右移动
D.若磁场方向竖直向下并减小时,杆ab将向右移动
练3. 如图所示,当条形磁铁突然向闭合铜环运动时,铜环里产生
的感应电流的方向怎样?铜环运动情况怎样?
【知识点3右手定则】
【问题1】当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变
化,从而使回路中产生感应电流,这种情况下回路中的电流的方
向如何判断呢,可以用楞次定律判断电流的方向吗?
【问题2】用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种
很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?
1、右手定则的内容:伸开_____手让拇指跟其余四指______,并且都跟手掌在_________ 内,让磁感线_______从掌心进入,_______指向导体运动方向,其余四指指向的就是导体
中_________方向
2、适用条件:________________的情况
3、说明:
①右手定则是楞次定律的特例,用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解
②右手定则较楞次定律方便,但适用范围较窄,而楞次定律应用于所有情况
练习:如图所示,水平面上固定一个的光滑平行金属导轨,整个导轨处在竖直方向的匀强磁
场中,导轨一端接有一电阻.导轨上有一根导体棒,在外力的作用下沿平行导轨向右运动,
请在图中画出导体棒中的电流方向。
【反馈评学】
1.如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则
()
A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→d
B.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
C.当线圈以ab边为轴转动时,其中感应电流方向是a→b→c→d
D.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d
2.如图所示,一水平放置的矩形线圈abcd ,在细长的磁铁的N极附近竖
直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中的位置I经过位置Ⅱ到
位置Ⅲ,位置I和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中,线圈中感应电流( )
A.沿abcd流动 B.沿dcba流动
C.由I到Ⅱ是沿abcd流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动
D.由I到Ⅱ是沿dcba流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动
3.如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通以同方向同强度的电流,导线框
abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线
间匀速运动,在移动过程中,线框中感应电流的方向是()
A.始终是顺时针方向 B.始终是逆时针方向
C.顺时针方向,逆时针方向再顺时针方向 D.逆时针方向,顺时针方向再逆时针方向
4.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的O轴转动的闭合矩形线框,
当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑行时,线框ab将()
A.保持静止不动
B.逆时针转动
C.顺时针转动
D.发生转动,但因电流极性不明,无法确定转动方向
5.如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是()
A.金属环在下落过程中的机械能守恒
B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量
C.金属环的机械能先减小后增大
D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力
6.老师做了一个物理小实验让学生观察:如图6所示,一轻质横杆两侧各
固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一
个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象是()
A.磁铁插向左环,横杆发生转动
B.磁铁插向右环,横杆发生转动
C.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动
D.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动
7.如图所示,光滑杆ab上套有一闭合金属环,环中有一个通电螺线管。
现让滑动变阻器的滑片P迅速滑动,则( )
A.当P向左滑时,环会向左运动,且有扩张的趋势
B.当P向右滑时,环会向右运动,且有扩张的趋势
C.当P向左滑时,环会向左运动,且有收缩的趋势
D.当P向右滑时,环会向右运动,且有收缩的趋势。