人教版物理选修3-2同步学案-4.3《楞次定律》
人教版物理选修3-24.3楞次定律学案
4.3楞次定律编写:吴霞审核:孙俊知识要点:1、楞次定律:________________________________________2、利用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤:(1)明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向;(2)确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(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:磁通量增加时,感应电流的磁场和原磁场方向_______________,磁通量减少时,感应电流的磁场和原磁场方向___________(简称“增反减同”);(4)利用_________________确定感应电流的方向。
3、右手定则:伸出右手,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_________进入,并使拇指指向_______方向,这时_______________就是感应电流的方向。
4、楞次定律也可以理解为:感应电流所受到的磁场力的效果总是要_______________产生感应电流的原磁通量变化的原因。
具体常见:(1)阻碍相对运动,即“来拒去留”。
(2)使线圈面积有扩大或缩小的趋势。
[典型例题]例1、某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。
当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流的方向是A.a→G→b.B.先a→G→b,后b→G→a.C.b→G→a.D.先b→G→a,后a→G→b例2、如图所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是A.先abcd,后dcba,再abcd.B.先abcd,后dcba.C.始终dcba.D.先dcba,后abcd,再dcba.例3、如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置于导轨上,形成一个闭合回路。
当一条形磁铁从高处下落接近回路过程中,试判别P、Q将向什么方向运动?磁铁下落时加速度与重力加速度相比,哪个大?[课堂检测]1、如图所示,导线AB与CD平行。
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。
人教版高中物理选修3-2集体备课教案设计:4.3楞次定律
分析
1.学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。
2.已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。
3.学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。
教学
目标
1.知识与技能
(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。
(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。
(1)教师介绍实验器材、设计思路、实验方法以及需记录的内容。
(2)教师按照教材图4.3-2连接电路,并进行实验。
(3)让学生观察实验现象,依照表1把结果记录在表2中。
(4)对学生结合教材提出以下问题,让学生思考后进一步讨论教材第10页在最下面两个问题。
①感应电流产生磁场的方向是否始终与原磁场的方向相同或相反?
(2)引导学生倒推分析:感应电流的方向←感应电流的磁场←原磁场的方向及磁通量的变化。
(3)提问一名学生对本题进行分析判断,教师让其他学生评判。
(4)让学生总结判断方法,教师总结应用楞次定律分析简单记法“增反减同”,并解释含义。
2、分析判断例2
(1)让学生阅读题目,明确研究对象,已知条件及问题;
(2)提问一名学生回答判断方法及结论,教师引导其他学生作出评价。
教学
方法
教师演示实验,引导学生分析实验现象,讨论总结结论,应用楞次定律分析、解决问题。
教具
准备
教师演示用器材:灵敏电流计一个,条形磁铁一个,导线若干。
课题:4.3楞次定律
第1课时教学设计 课型新授课
教学设计
教学内容及问题设计
课
题引入复源自提问:(1)闭合电路中产生感应电流的条件是什么?
【高中物理】人教版物理选修3-2同步学案4.3 楞次定律 Word版
(105)4.3 楞次定律【教学目标】1.理解楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向,解答有关问题。
2.理解“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。
理解电磁感应现象是能量守恒定律的具体表现。
3.掌握右手定则,认识到右手定则是楞次定律在特殊情形下的的简化表现形式。
4.通过体验楞次定律的实验探究过程,体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。
提高分析、归纳、概括及表述的能力。
5.通过用楞次定律这一重要规律来解决实际问题,并能从中提炼出“增反减同”、“来拒去留”等实用技巧,体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
【预习任务】1.阅读教材P9中“实验”,完成以下问题:(1)本节重复上一节实验,但实验目的不同,有何区别呢?(2)本节实验结果能不能直接得到感应电流方向和磁通量变化的关系呢?2.对于楞次定律:(1)记忆楞次定律的表述。
(2)楞次定律的表述中涉及到两个磁场,分别指什么?3.阅读教材P12中“右手定则”部分,完成下列问题:(1)记忆右手定则的内容。
(2)试做教材中的“思考与讨论”。
【思考与讨论】1.试从能量守恒的角度分析教材中P11中的“思考与讨论”。
2.阅读教材P11中“楞次定律的应用”,思考:楞次定律实质上告诉了我们磁场方向、磁通量变化、感应电流方向三因素之间的关系,只要知道其中两个因素就可以判断第三个因素。
结合例题1,自己总结根据楞次定律判断感应电流方向的思路。
【自主检测】1.感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律。
2.伸开右手让拇指跟其余四指,并且都跟手掌在,让磁感线从手心进入,拇指指向的方向,其余四指指的就是。
3.教材P13“问题与练习”第1、3题。
【组内检查】1.楞次定律和右手定则的内容2.楞次定律的应用流程高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上,时间就是我们致胜的法宝,与其犹犹豫豫不知如何落笔,倒不如多学习答题技巧。
人教版 选修3-2 第四章 第三节楞次定律 学案+答案
§4.3 楞次定律●学案●【学习目标】1.知道楞次定律的内容,理解感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化的含义2.通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,培养自己观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力3.会利用楞次定律判断感应电流的方向4.会利用右手定则判断感应电流的方向【重点难点】1.重点:应用楞次定律判感应电流的方向2.难点:理解楞次定律(“阻碍”的含义)【课前预习】一.演示实验在下列四幅实验演示图中,请同学们先画出磁铁的磁场方向,后依据灵敏电流计指针的偏转画出感应电流的方向,再画出感应电流的磁场的方向,记录下磁铁磁场的变化情况,并通过完成课本中的实验记录表,正确分析感应电流的磁场的作用。
比较表中的数据可知:当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场是________磁通量的增加(填“有助于”或“阻碍了”);当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场是________磁通量的减少(填“有助于”或“阻碍了”).二、楞次定律1.定律内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的_______总要阻碍引起感应电流的_____的变化。
2.楞次定律理解(1)分清两个磁场。
一是感应电流的磁场,即“新磁场”;二是产生感应电流的磁场即“原磁场”。
(2)明确一个关键词:“阻碍”。
楞次定律中的“阻碍”不是“阻止”,是“阻碍”“变化”,不是阻止变化,阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。
若从磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化;若从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。
(3)定律内容可简记为:“新磁场”阻碍“原磁场”的磁通量的变化。
即可以理解为:当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当原磁场磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
简记为“增反减同”。
(4)楞次定律体现了能量的转化和守恒规律:感应电流对应的电能来源于外力对磁铁一一线圈系统做的功,也即减少了其他形式的能.(5)利用楞次定律可以判断各种情况下感应电流的方向.3.楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:(1)明确原磁场的方向。
2021年高二人教版物理选修3-2全册教案:4.3 楞次定律
第三节楞次定律教学目标:(一)学问与技能1.把握楞次定律的内容,能运用楞次定律推断感应电流方向。
2.培育观看试验的力气以及对试验现象分析、归纳、总结的力气。
3.能够娴熟应用楞次定律推断感应电流的方向4.把握右手定则,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)过程与方法1.通过实践活动,观看得到的试验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2.通过应用楞次定律推断感应电流的方向,培育同学应用物理规律解决实际问题的力气。
(三)情感、态度与价值观在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发觉过程,体验了一次自然规律发觉过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教学重点:楞次定律的理解和应用教学难点:楞次定律的理解和应用教学方法:老师启发讲授,同学争辩教学用具:干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程:(一)引入新课[演示]按下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导同学观看现象,提出:①为什么在线圈内有电流?②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?③怎样才能推断感应电流的方向呢?本节我们就来学习感应电流方向的推断方法。
(二)新课教学演示试验[试验目的]争辩感应电流方向的判定规律。
[试验步骤](1)按右图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。
(如电流从左接线柱流入,指针向右偏还是向左偏?)(2)登记线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
(3)把条形磁铁N极(或S极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次登记电流表中指针偏转方向,然后依据步骤(1)结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。
同学活动内容依据试验结果,填表:磁铁运动状况N极下插N极上拔S极下插S极上拔磁铁产生磁场方向线圈磁通量变化感应电流磁场方向通过上面的试验,同学们发觉了什么?同学活动内容当磁铁移近或插入线圈时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁铁离开线圈或从线圈中拔出时,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
2015-2016学年高二物理人教版选修3-2学案:4.3 楞次定律
第3讲楞次定律[目标定位] 1.理解楞次定律的内容,并应用楞次定律判定感应电流的方向.2.通过实验探究,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力.3.掌握右手定则,并理解右手定则实际上是楞次定律的一种表现形式.一、探究感应电流的方向1.实验探究将螺线管与电流表组成闭合回路,分别将N极、S极插入、抽出线圈,如图1所示,记录感应电流方向如下:图12.分析流的磁场方向与原磁场的方向相反?什么时候相同?答案甲、丙两种情况下,磁通量都增大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;乙、丁两种情况下,磁通量都减小,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.二、楞次定律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反,阻碍磁通量的增加;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少.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.三、右手定则1.使用范围:判定导线切割磁感线运动时感应电流的方向.2.使用方法: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.一、楞次定律中阻碍的含义1.谁在阻碍?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引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁通量.3.如何阻碍?当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反,感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加;原磁通量减小时,感应电流的磁场方向就与原磁场的方向相同,感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少,即“增反减同”.4.结果如何?阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行.5.从相对运动的角度看,感应电流的磁场对原磁场的作用是阻碍相对运动.如图1所示,甲图中螺线管上端为N极,下端为S极,感应电流对磁铁的靠近起阻碍作用;图乙中螺线管上端为S极,下端为N极,感应电流阻碍磁铁的远离.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解析楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故选D.答案 D二、楞次定律的应用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)确定原磁场的方向;(3)明确闭合回路中磁通量变化的情况;(4)应用楞次定律的“增反减同”,确定感应电流的磁场的方向;(5)应用安培定则,确定感应电流的方向.例2图2如图2所示,试判定当开关S闭合和断开瞬间,线圈ABCD中的感应电流方向.解析当S闭合的瞬间:穿过回路的磁场是电流I产生的磁场,方向垂直纸面向外(如图所示),且磁通量增大;由楞次定律知感应电流磁场方向应和B原相反,即垂直纸面向里;由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→D→C→B→A.当S断开时:穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场,方向垂直纸面向外,且磁通量减小;由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相同,即垂直纸面向外;由安培定则判知感应电流方向是A→B→C→D→A.答案S闭合时,感应电流方向为A→D→C→B→A;S断开时,感应电流方向为A→B→C→D→A.针对训练1某磁场磁感线如图3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,线圈中感应电流的方向是()图3A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针答案 C解析自A落至图示位置时,穿过线圈的磁通量增加,磁场方向向上,则感应电流的磁场方向与之相反,即向下,故可由安培定则判断出线圈中感应电流的方向为顺时针;自图示位置落至B点时,穿过线圈的磁通量减少,磁场方向向上,则感应电流的磁场方向与之相同,即向上,故可由安培定则判断出线圈中感应电流的方向为逆时针,选C.三、右手定则的应用1.导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以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做切割磁感线运动的情况.2.当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向,即感应电动势的方向(注意等效电源的正负极).例3下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,其中能产生由a到b的感应电流的是()解析由右手定则判知,A中感应电流方向为a→b,B、C、D中均为b→a.答案 A针对训练2如图4所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右),则()图4A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左答案 D解析根据右手定则可知导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,离开磁场时感应电流为a→b→c→d→a,所以A、B均错误,再根据左手定则知,C错误,D正确.楞次定律的应用1.如图5所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极向下但未插入线圈内部.当磁铁向下运动时()图5A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥答案 B解析由增反减同,N极向下运动,原磁通量增加,感应电流磁场方向与原磁场方向相反,由安培定则知感应电流方向与图中箭头方向相同,由来拒去留,知磁铁与线圈相互排斥,故B正确.2.如图6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,以下说法正确的是()图6A.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adcba答案AD解析当导线L向左平移时,闭合导体框abcd中磁场减弱,磁通量减少,abcd回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的减少,由于导线L在abcd中磁场方向垂直纸面向里,所以abcd中感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里,由安培定则可知感应电流的方向为abcda,选项A正确;当导线L向右平移时,闭合电路abcd中磁场增强,磁通量增加,abcd 回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的增加,可知感应电流的磁场为垂直纸面向外,再由安培定则可知感应电流的方向为adcba,选项D正确.右手定则的应用3.如图7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()图7A.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.4.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→MB.感应电流方向是M→NC.安培力方向水平向左D.安培力方向水平向右答案AC解析方法1:由右手定则知,MN中感应电流方向是N→M,再由左手定则可判知,MN所受安培力方向垂直导体棒水平向左.方法2:由楞次定律知,本题中感应电流是由于MN相对于磁场向右运动引起的,则安培力必然阻碍这种相对运动,由安培力方向既垂直于电流方向又垂直于磁场方向可判知,MN所受安培力方向垂直于MN水平向左,再由右手定则,判断出感应电流的方向是N→M.故选A、C.(时间:60分钟)题组一对楞次定律的理解和应用1.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定是()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同答案 C解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化.2.某实验小组用如图1所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流的方向是()图1A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b答案 D解析条形磁铁进入线圈的过程中:①确定原磁场的方向:条形磁铁在穿入线圈的过程中,磁场方向向下.②明确闭合回路中磁通量变化的情况:向下的磁通量增加.③由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中的感应电流产生的磁场方向向上.④应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视),即:电流的方向从b→G→a.同理可以判断出条形磁铁穿出线圈的过程中,向下的磁通量减小,由楞次定律可得:线圈中将产生顺时针的感应电流(俯视),即:电流的方向从a→G→b.3.如图2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()图2A.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、外环均为顺时针答案 B解析首先明确研究的回路由外环和内环共同组成,回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加.由楞次定律可知感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,垂直于纸面向外,再由安培定则判断出感应电流的方向是:在外环沿逆时针方向,在内环沿顺时针方向,故选项B正确.4.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路,如图3所示.通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件.关于该实验,下列说法正确的是()图3A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,用电流表G中有a→b的感应电流D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应电流答案 D解析在滑片不动的情况下,A线圈中通过的是恒定电流,产生的磁场是恒定的,所以B线圈中不产生感应电流,所以选项A、B错误;在滑片移动增大电阻R的过程中,A线圈中通过的是逐渐减弱的电流,即线圈B处于逐渐减弱的磁场中,由安培定则和楞次定律可判断得知,电流表中的电流从b→a,故选项C错误,D正确.5.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导轨上,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由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,后垂直于杆向左答案 B解析在PQ杆滑动的过程中,杆与导轨所围成的三角形面积先增大后减小,三角形POQ 内的磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断B项对,A项错.再由PQ中电流方向及左手定则可判断C、D项错误.故选B.6.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.向左拉出和向右拉出时,环中感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中感应电流方向都是沿顺时针方向C.向左或向右拉出时,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,也有感应电流产生答案 B解析圆环中感应电流的方向,取决于圆环中磁通量的变化情况,向左或向右将圆环拉出磁场的过程中,圆环中垂直纸面向里的磁感线的条数都要减少,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相同,即都垂直纸面向里,可以判断出感应电流的方向沿顺时针方向.圆环全部处在磁场中运动时,虽然导线做切割磁感线运动,但环中磁通量不变,只有圆环离开磁场,环的一部分在磁场中,另一部分在磁场外时,环中磁通量才发生变化,环中才有感应电流.B选项正确.7.如图6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,若将线框由位置1拉至位置2的过程中,线框中感应电流的方向是()图6A.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.始终逆时针答案 C8.闭合线圈abcd在磁场中运动到如图7所示位置时,ab边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能是()图7A.向右进入磁场B.向左移出磁场C.以ab为轴转动D.以cd为轴转动答案BCD9.北半球地磁场的竖直分量向下.如图8所示,在北京某中学实验室的水平桌面上,放置一个边长为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8A.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答案AC解析线圈向东平动时,ba和cd两边切割磁感线,且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同,a点电势比b点电势低,A对;同理,线圈向北平动,则a、b电势相等,高于c、d两点电势,B错;以ab为轴将线圈向上翻转,向下的磁通量减小了,感应电流的磁场方向应该向下,再由安培定则知,感应电流的方向为a→b→c→d→a,则C对,D错.题组二右手定则的应用10.两根相互平行的金属导轨水平放置于图9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()图9A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→CB.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的作用力水平向右答案 B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导体棒CD的受力方向水平向右,导体棒AB 受力方向水平向左.11.如图10所示,导体棒AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通.当导体棒AB水平向左移动时()图10A.导体棒AB中感应电流的方向为A到BB.导体棒AB中感应电流的方向为B到AC.导体棒CD水平向左移动D.导体棒CD水平向右移动答案AD解析当导体棒AB向左移动时,由右手定则可判断回路中感应电流方向为A→B→C→D→A,故A项正确,B项错误;再根据左手定则可确定CD棒受力水平向右,故C项错误,D项正确.12.如图11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的磁场(图中未画出),导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当导体ab沿轨道向右滑动时,则()图11A.cd向右滑B.cd不动C.cd向左滑D.无法确定答案 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受力后的运动方向,与磁场的方向无关.本题也可用“来拒去留”直接判断.13.如图12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()图12A.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,R中感应电流的方向也会发生改变答案 B解析根据右手定则可判断出R中有P→R→Q方向的电流,B正确,A、C错.D选项中流过R的感应电流方向不变,D错.。
人教版高中物理选修3-2学案:4.3 楞次定律2 Word版缺答案
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。
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。
新课标人教版3-2选修三4.3《楞次定律》WORD教案1
4-4法拉第电磁感应定律(学案) 姓名: 班级:一.知识回顾1.在电磁感应现象中,产生感应电流的条件是什么?2.在电磁感应现象中,磁通量发生变化的方式有哪些情况?3.恒定电流中学过,电路中存在持续电流的条件是什么?二.感应电动势:1.在图a 与图b 中,若电路是断开的,有无电流?有无电动势?2.电动势大,电流一定大吗?它们之间有什么规律?3.图b 中,哪部分相当于a 中的电源?哪部分相当于a 中电源内阻?提出问题: 猜想假设:三.电磁感应定律讨论与思考:1.在实验1中,电流表指针偏转原因是什么?实验1 实验2-32.电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系?3.实验1中,将条形磁铁从同一高度插入线圈中,快插入和慢插入有什么相同和不同?讨论与思考:1. 实验2中,滑动变阻器滑片处在不同位置,通过线圈A的电流相同?线圈A产生的磁感应强度相同?线圈B中磁通量变化情况一样?所用时间是否相同?电流计指针偏角是否相同?偏转角大说明什么?原因是什么?2.实验3中,两次滑动过程中穿过线圈的磁通量的变化量是否相同?所用时间是否相同?电流表的指转角是否相同?偏转角大说明什么?其原因是什么?归纳总结:①内容:②表达式:为ΔΦ/Δt时,则线圈L中产生的感应电动势为多少?比较:磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ、磁通量的变化率∆Φ四.导线切割磁感线时的感应电动势思考:如图所示,把矩形单匝线圈abcd 放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,线框平面和磁感线垂直。
设线圈可动部ab 的长度为L ,以速度v 向右匀速平动,则线框中产生的感应电动势为多少?问题讨论:1.上图的电路中,哪部分导体相当于电源?ab 导体的运动v 与磁感线方向B 有何关系?2.若导体运动方向与导体本身垂直,但与磁感方向不垂直,设v与B 夹角为θ(如右图),又如何计算感应电动势的大小呢?比较:公式E=n ∆Φ与E=BLv sin θ的区别与联系五.反电动势思考与讨论:如右图所示,电动机线圈中的电流方向以及ab、cd两个边受力的方向都表明。
2020-2021学年物理人教版选修3-2学案:4.3 楞次定律 Word版含解析
3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.你怎样理解楞次定律中的“阻碍”?提示:谁阻碍谁是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行2.感应电流的磁场变化当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加;当磁通量减少时,感应电流的磁场阻碍磁通量的减少.若导体回路不闭合,穿过回路的磁通量变化时,是否还会产生“阻碍”作用?提示:“阻碍”作用是由感应电流的磁场产生的,若回路不闭合,就不能产生感应电流,因此不会产生阻碍作用.在后面的学习中我们会知道,回路不闭合时虽不能产生感应电流,但仍会产生感应电动势.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.3.“阻碍”的表现形式楞次定律中的“阻碍”的作用,正是能的转化和守恒定律的反映,在克服“阻碍”的过程中,其他形式的能转化为电能,常见的情况有以下三种:(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同);(2)阻碍导体的相对运动(来拒去留);(3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩).“阻碍”并不意味着“相反”.感应电流产生磁场的方向和原磁场方向可能同向,也可能反向,需根据磁通量的变化情况判断;而由于闭合回路和磁场相对运动产生感应电流时,阻碍两者间相对运动而不一定阻碍物体的运动.【例1】某磁场的磁感线如图所示,有线圈自图示A位置落到B位置,在下落过程中,自上而下看,线圈中的感应电流方向是()A.始终沿顺时针方向B.始终沿逆时针方向C.先沿顺时针再沿逆时针方向D.先沿逆时针再沿顺时针方向解答本题时可按以下思路分析:原磁场的方向―→回路磁通量的变化―→感应电流的磁场方向―→感应电流的方向[★答案★] C[解析]线圈自图示A位置落至虚线位置过程中,磁场方向向上,向上的磁通量增加,由楞次定律的“增反减同”可知:线圈中感应电流产生的磁场方向向下,应用安培定则可以判断感应电流的方向为顺时针(俯视).同理可以判断:线圈自图示虚线位置落至B位置过程中,向上的磁通量减小,由楞次定律和安培定则可得:线圈中将产生逆时针的感应电流(俯视),故选C.总结提能应用楞次定律判断感应电流方向的思路(1)明确研究对象是哪一个闭合电路;(2)明确原磁场的方向;(3)判断穿过闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少;(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向;(5)由安培定则判断感应电流的方向.根据楞次定律可知,感应电流的磁场一定是(C)A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场方向相反C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同解析:根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化,选项A错误,C正确;感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场反向,在磁通量减小时与原磁场同向,故选项B、D错误.考点二楞次定律的应用(2)运动情况的判断——第一种方法:由于相对运动导致的电磁感应现象,感应电流的效果阻碍相对运动.简记口诀:“来拒去留”.(3)面积变化趋势的判断——第二种方法:电磁感应致使回路面积有变化趋势时,则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化,即磁通量增大时,面积有收缩趋势,磁通量减小时,面积有扩张趋势.简记口诀:“增缩减扩”.2.判断回路运动情况及回路面积的变化趋势的一般步骤判断回路面积变化趋势时,若闭合回路所围面积内存在两个方向的磁场,则不宜采用简记口诀判断,应采用一般步骤判断.例如,套在通电螺线管上的回路,在通电螺线管中电流变化时面积的变化趋势,应采用一般步骤判断.【例2】如图所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为()A.受力向右B.受力向左C.受力向上D.受力为零解答本题时应明确以下两点:(1)研究的回路有两个方向的磁场,磁通量应是代数和;(2)应恰当使用安培定则和左手定则.[★答案★] A[解析]本题可用两种解法:解法一:根据安培定则可知通电直导线周围的磁场分布如图所示.当直导线上电流突然增大时,穿过矩形回路的合磁通量(方向向外)增大,回路中产生顺时针方向的感应电流,因ad、bc两边对称分布,所受的安培力合力为零.而ab、cd两边虽然通过的电流方向相反,但它们所在处的磁场方向也相反,由左手定则可知它们所受的安培力均向右,所以线框整体受力向右,A正确.解法二:从楞次定律的另一表述分析可知当MN中电流突然增大时,穿过线框的磁通量增大,感应电流引起的结果必是阻碍磁通量的增大,即线框向右移动,故线框整体受力向右,A正确.总结提能发生电磁感应现象时,通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定,可能是阻碍导体的相对运动,也可能是通过改变线圈面积来阻碍原磁通量的变化,即若原磁通量增加,则通过减小面积起到阻碍的作用;若原磁通量减小,则通过增大面积起到阻碍的作用.这种方法用来判断“动”的问题非常有效.[多选]如图所示,在平面上有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的闭合圆形线圈在四个象限中完全对称放置,两条导线中电流大小与变化情况相同,电流方向如图所示,当两条导线中的电流都开始增大时,四个线圈a、b、c、d 中感应电流的情况是(BC)A.线圈a中无感应电流B.线圈b中无感应电流C.线圈c中有顺时针方向的感应电流D.线圈d中有逆时针方向的感应电流解析:由安培定则判断磁场方向如图所示,故线圈a、c中有电流.再根据楞次定律可知线圈a中的电流方向为逆时针,c中的电流方向为顺时针,A错,C对.而线圈b、d中合磁通量为零,无感应电流,B对,D错.考点三楞次定律与三个定则的比较在研究电磁感应现象时,经常用到右手螺旋定则、左手定则、右手定则及楞次定律等规律.要想灵活运用“三定则一定律”,就必须明确这些规律的区别与联系.1.“三定则一定律”应用于不同的现象2.左手定则与右手定则的区别3.楞次定律与右手定则的关系(1)楞次定律判断的电流方向是电路中感应电动势的方向,右手定则判断的电流方向也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向.若电路是开路,可假设电路闭合,应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势的方向.(2)在分析电磁感应现象中的电势高低时,一定要明确产生感应电动势的那部分电路就是电源.在电源内部,电流方向从低电势处流向高电势处.【例3】[多选]如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通.当导体棒AB向左移动时()A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动[★答案★]AD[解析]由右手定则可判断AB中感应电流方向为A到B,从而CD 中电流方向为C到D.导致CD所受安培力方向由左手定则判断知向右,所以CD向右移动.总结提能对于导体切割磁感线产生电磁感应的现象,应用右手定则判断比较方便;对于磁感应强度B随时间变化所产生的电磁感应现象,应用楞次定律判断比较方便.美国《大众科学》月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现:一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能.具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图所示.A为圆柱形合金材料,B为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径.现对A进行加热,则(D)A.B中将产生逆时针方向的电流B.B中将产生顺时针方向的电流C.B线圈有收缩的趋势D.B线圈有扩张的趋势解析:合金材料加热后,合金材料成为强磁体,通过线圈B的磁通量增大,由于线圈B内有两个方向的磁场,由楞次定律可知线圈只有扩张,才能阻碍磁通量的增加,选项C错误,D正确;由于不知道极性,无法判断感应电流的方向,选项A、B错误.楞次定律判断导体运动问题的应用技巧在电磁感应中判断导体的运动常用以下两种方法:(1)程序法:首先根据楞次定律判断出感应电流的方向;然后根据感应电流处原磁场分布情况,运用左手定则判断出导体所受安培力的方向,最终确定导体的运动情况.(2)楞次定律广泛含义法:即感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因,表现为:①阻碍导体的相对运动(来拒去留);②通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩).两种方法中,后一种要灵活、快速、准确.【典例】[多选]如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路.当一条形磁铁从高处下落接近回路时()A.p、q将互相靠拢B.p、q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g【解析】方法一:假设磁铁的下端为N极,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律可判断出感应电流的磁场方向向上,根据安培定则可判断出回路中感应电流的方向为逆时针方向(俯视).再根据左手定则可判断p、q 所受的安培力的方向,安培力使p、q相互靠拢.由于回路所受的安培力的合力向下,根据牛顿第三定律知,磁铁将受到向上的反作用力,从而加速度小于g.若磁铁的下端为S极,根据类似的分析可以得出相同的结果,所以A、D选项正确.方法二:根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因,本题中的“原因”是回路中的磁通量增加,归根结底是磁铁靠近回路,“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近.所以p、q将相互靠近且磁铁的加速度小于g.故选项A、D正确.【★答案★】AD【名师点评】本例列出了判断感应电流受力及其运动方向的方法,并进一步从多个角度深刻理解楞次定律中“阻碍”的含义.虽然方法不同,但本质都是楞次定律,只有领会其精髓,才能运用它进行正确的判断.深刻理解楞次定律中“阻碍”的含义是快速分析该类问题的前提.【变式】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(C)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解析:根据题图所示电路,线框ab所处位置的磁场是水平方向的,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电路中电阻增大,电流减弱,则穿过闭合导线框ab的磁通量将减少.Φ=BS sinθ,θ为线圈平面与磁场方向的夹角,根据楞次定律,感应电流的磁场将阻碍原来磁场的变化,则线框ab 只有顺时针旋转使θ角增大,而使穿过线圈的磁通量增加,则C正确.注意此题并不需要明确电源的极性.1.在电磁感应现象中,下列说法中正确的是(D)A.感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B.闭合线框放在变化的磁场中,一定能产生感应电流C.闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动,一定能产生感应电流D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化2.[多选]如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是(AD)A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动解析:开关闭合的瞬间,根据楞次定律和安培定则可知直导线中电流从南向北,根据安培定则可知小磁针所在处磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动,故A正确;开关闭合并保持一段时间后,直导线中无电流,小磁针受到地磁场作用,小磁针的N极指向北,故B、C错误;开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,根据楞次定律和安培定则可知直导线中电流从北向南,根据安培定则可知小磁针所在处磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动,故D正确.3.某教室墙上有一朝南的钢窗,当把钢窗左侧向外推开时,下列说法正确的是(C)A.穿过窗框的地磁场的磁通量变大B.穿过窗框的地磁场的磁通量不变C.从推窗人的角度看,窗框中的感应电流方向是逆时针D.从推窗人的角度看,窗框中的感应电流方向是顺时针解析:地磁场由南向北,当朝南的钢窗向外推开时,钢窗平面与磁场平行时,没有磁感线穿过钢窗平面,穿过钢窗平面的磁通量为0.根据楞次定律,穿过窗框平面的磁通量减小,从推窗人的角度看,窗框中产生的感应电流的方向为逆时针.故选项C正确,A、B、D错误.4.如图所示,平行导体滑轨MM′,NN′水平放置,固定在竖直向下的匀强磁场中.导体滑线AB、CD横放其上静止,形成一个闭合电路,当AB向右滑动的瞬间,电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力方向分别为(C)A.电流方向沿ABCD;受力方向向右B.电流方向沿ABCD;受力方向向左C.电流方向沿ADCB;受力方向向右D.电流方向沿ADCB;受力方向向左解析:由右手定则可判断AB中感应电流B→A,CD中电流D→C,由左手定则可判定CD受到向右的安培力.5.如图所示,在水平桌面上有一金属圆环,当用一条形磁铁由上向下插向圆环时,试问:(1)圆环对桌面的压力怎样变化?(2)圆环有收缩的趋势还是扩张的趋势?★答案★:(1)压力变大(2)收缩趋势解析:(1)根据楞次定律的推广含义“来拒去留”,圆环与磁铁之间相互排斥,从而使圆环对桌面的压力变大.(2)根据楞次定律的推广含义“增缩减扩”,磁铁插向圆环时,穿过圆环的磁通量增加,所以圆环有收缩的趋势.感谢您的下载!快乐分享,知识无限!。
人教版物理选修3-2同步练习-4.3《楞次定律》1
第三节:楞次定律同步练习一基础达标:1.感应电流的方向可表述为()A.当引起感应电流的磁通量增强时,感应电流的磁场与之反向,当引起感应电流的磁通量减弱时,感应电流的磁场与之同向.B.感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化.C.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.D.感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反.2、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3.在电磁感应现象中,下列说法正确的是 ( )A.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B.感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反C.穿过闭合电路的磁能量越大,电路中的感应电流也越大D.穿过电路的磁通量变化越快,电路中的感应电动势也越大4、如图1所示,将一条形磁铁N极向下插入一闭合的螺线管中的过程中,螺线管中产生感应电流,则下列说法正确的是()A.螺线管的下端是N极B.螺线管的上端是N极C.流过电流表的电流是由上向下D.流过电流表的电流是由下向上5、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.使电路磁通量为零6、如图2所示,螺线管CD的导线绕法不明.当磁铁AB插入螺线管时,电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管极性的判断正确的是()A.C端一定是N极B.C端一定是S极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.无法判断极性的关系,因螺线的绕法不明7、在水平面上有一固定的U形金属框架,框架上放置一金属杆ab,如图3所示(纸面即水平面).在垂直纸面方向有一匀强磁场,下列判断正确的是()图2图3图1A.若磁场方向垂直纸面向外并增大时,杆ab将向右移动B.若磁场方向垂直纸面向外并减少时,杆ab将向右移动C.若磁场方向垂直纸面向里并增大时,杆ab将向右移动D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时,杆ab将向右移动8、当穿过闭合电路的磁通量增加时,感应电流激发的磁场与引起感应电流的磁场方向_____;当穿过闭合电路的磁通量减少时,感应电流激发的磁场与引起感应电流的磁场方向_____。
人教版高二物理选修3-2:4.3楞次定律(集体备课教案设计)
第三节楞次定律——主备课负责教师:张卫威教学目标:(一)知识与技能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.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。
3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向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。
(二)过程与方法1.通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2.通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
教材分析:本节课教学内容是人教版教材,高中物理选修3-2第一章第三节感应电流的方向——“楞次定律”。
楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。
由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多,只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、感应电流的磁场方向、以及会用安培定则进行正确的判定,才能得到正确的感应电流的方向。
同时,学生还必须能正确运用安培定则,左手定则,安培定则解决问题,所以这部分内容也是电学部分的一个难点。
教学设计思路:本节作为一堂物理规律课的教学,重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段,为此本课采用学生随堂实验探究的操作模式,学生在老师的启发和帮助下通过自己实验操作来发现、解决问题,获取新知识。
为了突破难点本课利用"引导探究"式教学法,课堂教学设计是这样的:创设一个问题情景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验→(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习。
在教学过程中,抓住知识的产生过程,积极引导学生主动探究,突出学生的课堂教学的主体地位。
选修3-2_4.3楞次定律导学案
4.3 楞次定律学案【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.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。
3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向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【复习巩固】1.磁通量的定义、公式、单位。
(1)定义:叫做穿过这个面的磁通量,用表示。
(2)公式:(3)单位:(Wb)1Wb=1T·m22.理解:(1)磁通量是标量,但有正负之分:例如:一个面积是S的面,垂直匀强磁场B放置,则穿过该面的磁通量Ф=B·S。
如果该面转动180°则穿过该面的磁通量改变了2BS。
(2)磁通量与线圈的匝数无关(3)磁通量的变化量ΔФ=Ф2-Ф1.磁通量变化包括:磁感应强度B变化,面积S变化,S与B的夹角变化【课内探究】探究一:研究感应电流的方向物理学家楞次概括了各种实验结果,在1834年提出了感应电流方向的判定方法,这就是楞次定律。
楞次定律的内容:对楞次定律的理解:1、闭合电路中存在几种磁场,分别是什么:2、怎样理解“磁通量的变化”:3、怎样理解“阻碍”的含义:(1)谁在阻碍: (2)阻碍什么:(3)如何阻碍: (4)能否阻止: (5)为何阻碍(从能量守恒角度解释): 拓展:从磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化。
当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同;即“增反减同”从导体与磁体的相对运动角度来看,感应电流的磁场总要阻碍相对运动。
当磁体靠近导体时,感应电流的磁场就阻碍磁体的靠近;当磁体远离导体时,感应电流的磁场就阻碍磁体的远离;即“来拒去留” 2、楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤: (1)明确研究的是哪个闭合电路。
(2)明确原磁场的方向。
(3)判断穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
高中物理选修3-2优质学案:4.3楞次定律
第3节楞次定律一、楞次定律阅读课本第9~11页,弄清图4.3-2甲、乙、丙、丁实验过程中磁场方向、磁通量变化与感应电流方向的关系,并归纳出楞次定律。
1.实验探究根据如图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。
图1请根据上表所填内容理解:甲、乙两种情况下,磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;丙、丁两种情况下,磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
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要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)理解:当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,即增反减同。
思考判断(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。
(×)(2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同。
(√)(3)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(√)二、右手定则阅读教材第12~13页,了解导体切割磁感线时,产生的感应电流方向的判断。
1.当导体做切割磁感线运动时,可以用右手定则判断感应电流的方向。
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。
2.当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向,即感应电动势的方向(注意等效电源内部感应电流方向,由负极指向正极)。
思维拓展(1)右手定则与楞次定律有什么关系?两定律各在什么情况下使用较方便?(2)什么情况下应用右手定则,什么情况下应用左手定则?[答案](1)导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量变化引起感应电流的特例,所以右手定则是楞次定律的特例。
①楞次定律适用于所有电磁感应现象,对于磁通量发生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做切割磁感线运动的情况。
(2)因动而生电时用右手定则;因电而受力时用左手定则。
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第三节:楞次定律学案
【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,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
(2)、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。
(3)、学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。
(4)、通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力。
【学习重点】应用楞次定律(判感应电流的方向) 【学习难点】理解楞次定律(“阻碍”的含义) 【学习方法】 实验法、探究法、讨论法、归纳法 【教具准备】
灵敏电流计,线圈(外面有明显的绕线标志),导线若干,条形磁铁,线圈 【教学过程】 一、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?
二、引入新课
1、问题1:如图,已知通电螺线管的磁场方向,问电流方向?
2、问题2:如图,在磁场中放入一线圈,若磁场B 变大或变小,问 ①有没有感应电流? ②感应电流方向如何?
3、感应电流不是个好“孩子”。
感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系?
三、新课学习
1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考:
(1)、灵敏电流计的作用是什么?为什么用灵敏电流计而不用安培表?
(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
B
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,并将磁铁向线圈插入或从线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些因素有关。
3、学生探究:研究感应电流的方向 (1)、探究目标: (2)、探究方向:
(3)、探究手段:分组实验(器材:螺线管,灵敏电流计,条形磁铁,导线) (4)、探究过程
(5)、学生带着问题分组讨论:
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反?
问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。
问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗?如果能,请用简洁的语言进行概括,并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论?
N S 磁铁在管上静止
不动时
磁铁在管中静止
不动时
插入
拔出 插入 拔出 N 在下 S 在下 N 在下 S 在下 原来磁场的方向 原来磁场的磁通量变化 感应磁场的方向 原磁场与感应磁场方向的关系 感应电流的方向(螺线管上)
操 作
方
法
填 写
内 容
相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。
师巡视各组的情况,然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流,师生共同讨论,形成结论。
教学中,学生概括多种多样,有的也非常准确到位,甚至于出乎意料,如:
概括1:
概括2:
概括3:
……
总结规律: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
结论:
投影展示楞次定律内容及其理解:
4、楞次定律——感应电流的方向
(1)、内容:。
(2)、理解:
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、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
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
(3)、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。
(4)、楞次定律的应用
例:两同心金属圆环,使内环A通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B中产生的感应电流方向如何?若减小电流呢?
5、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
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
I
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 例:分别用右手定则和楞次定律判断
通过电流表的电流方向(课本P 204(3))
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 ③、当切割磁感线时电路不闭合,四指的指向即感应电动势方向(画出等效电源的
正负极)
6、巩固练习
例1:为什么闭合回路完全在垂直匀强磁场的面内切割磁感线时回路中无感应电流?
例2:如图所示,平行金属导轨的左端连有电阻R ,金属导线框ABCD 的两端用金属
棒跨在导轨上,匀强磁场方向指向纸内。
当线框ABCD 沿导轨向右运动时,线框ABCD 中有无闭合电流?____;电阻R 上有无电流通过?____
【学习小结】
1、楞次定律的内容: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、判定感应电流方向的步骤 3、右手定则确定感应电流的方向
G ν I
【课后作业】选修3-2课本第12页“思考与讨论”1、2、3、4题课后作业:第13页1、2、3、4题
【学习心得】。