《43习题课:楞次定律的应用》
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《4.3:习题课:楞次定律的应用》导学案
编制:郭智鹏审核:彭彩萍学生:
〖课前预习案〗
1.学习目标定位
①学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.②理解安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别.
2.核心知识梳理
一.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是:
(1)明确所研究的,判断的方向;(2)判断闭合电路内原磁场的的变化情况;
(3)由判断感应电流的磁场方向;
(4)由根据感应电流的磁场方向,判断出感应电流的方向. 二.安培定则(右手螺旋定则)、右手定则、左手定则
(1)判断电流产生的磁场方向用定则. (2)判断磁场对通电导体及运动电荷的作用力方向用定则. (3)判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向用定则.〖预习检测题〗
1.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,如图中的位置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
规律总结:感应电流的磁场,总是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.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
规律总结: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,
简称口诀“来拒去留”.
3.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,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流
直导线中的电流逐渐增强时,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
规律总结:当闭合电路有感应电流产生时,电路的各部分导线就会受到安培力作用,会使
电路的面积有变化(或有变化趋势).
(1)若原磁通量增加,则通过减小有效面积起到阻碍的作用.
(2) 若原磁通量减小,则通过增加有效面积起到阻碍的作用.
4.一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合
金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.下列情况中,可观测到N向左运动的是()
A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时
规律总结: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,也可能是改变线圈的有效面积,还可能是通过远离
或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化.即:(1)若原磁通量增加,则通过远离磁场
源起到阻碍的作用.(2)若原磁通量减小,则通过靠近磁场源起到阻碍的作用.
口诀记为“增离减靠”.
5.如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中( )
(提示:MN向右加速滑动,垂直切割磁感线,产生的感应电流增加)
A.有感应电流,且B被A吸引B.无感应电流
C.可能有,也可能没有感应电流D.有感应电流,且B被A排斥
规律总结:一.右手定则是楞次定律的特殊情况
(1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路,适用于磁通量
变化引起感应电流的各种情况.
(2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分,适用
于一段导体在磁场中做切割磁感应运动.
二.区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系
(1)因电而生磁(I B)安培定则.(判断电流周围磁感线的方向)
(2)因动而生电(v、B I感)右手定则.(导体切割磁感线产生感应电流)(3)因电而受力(I、B F安)左手定则.(磁场对电流有作用力)
〖随堂训练题〗
1. 1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言存在只有一个磁极的粒子,称“磁单极子”.1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过图示的超导线圈,那么,如图所示,从上向下看,超导线圈上将出现()
A.先是逆时针方向,然后是顺时针方向的感应电流
B.先是顺时针方向,然后是逆时针方向的感应电流
C.顺时针方向持续流动的感应电流D.逆时针方向持续流动的感应电流
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,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,因螺线管的绕法不明
3.如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上,当螺线管中电流I减小时
()
A.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小
B.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小
C.环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大
D.环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大
4.如图所示,水平桌面上放有一个闭合铝环,在铝环轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,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
5.如图是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头M向右运动,则可能是( )
A.电键S闭合瞬间
B.电键S由闭合到断开的瞬间
C.电键S已经是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动
D.电键S已经是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动
6.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在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,PQ所做的运动可能是()
(提示:PQ加速运动,垂直切割磁感线,产生的感应电流增加,反之减少)
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
〖课后练习题〗
1.如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中()
A.始终有感应电流自a向b通过电流表
B.始终有感应电流自b向a流过电流表
C.先有a→→b方向的感应电流,后有b→→a方向的感应电流
D.将不会产生感应电流
2.如图甲所示,长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中固定不动,长直导线中通以大小和方向随时间做周期性变化的电流i,i-t图象如图乙所示,规定图甲中箭头所指的方向为电流正方向,则在最初一个周期内,矩形线框中感应电流的方向,下列判断正确的是()