2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练:楞次定律推论的应用(含答案)

2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练:楞次定律推论的应用(含答案)
2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练:楞次定律推论的应用(含答案)

2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练

楞次定律推论的应用

一、选择题

1、两根通电直导线M、N都垂直纸面固定放置,通过它们的电流方向如图所示,线圈L的平面跟纸面平行,现将线圈从位置A沿M、N连线的中垂线迅速平移到位置B,则在平移过程中,线圈中的感应电流( )

A.沿顺时针方向,且越来越小

B.沿逆时针方向,且越来越大

C.始终为零

D.先顺时针,后逆时针

解析:选C AB线上各点磁场是由通电直导线M、N分别产生磁场叠加的结果.由安培定则和平行四边形定则可知,AB线上各点磁场的方向是在AB线上,线圈从位置A平移到位置B的过程中,磁场方向始终与线圈平行,故线圈中的磁通量始终为零,所以线圈中的感应电

流始终为零.故C对.

2、如图为电磁冲击钻的原理示意图,若发现钻头M突然向左运动,则可能是( )

A.开关S由断开到闭合的瞬间

B.开关S由闭合到断开的瞬间

C.保持开关S闭合,变阻器滑片P加速向左滑动

D.保持开关S闭合,变阻器滑片P匀速向左滑动

解析:选B 开关S由断开到闭合的瞬间,穿过M的磁通量变大,为阻碍磁通量变大,钻头向右运动,故A错误;开关S由闭合到断开的瞬间,穿过M的磁通量减小,为阻碍磁通量的减小,钻头向左运动,符合题意,故B正确;保持开关S闭合,变阻器滑片P加速向左滑动,穿过M的磁通量增大,为阻碍磁通量增大,钻头向右运动,故C错误;保持开关S闭合,变阻器滑片P匀速向左滑动,穿过M的磁通量增大,为阻碍磁通量增大,钻头向右运动,故D错误.

3、两个大小不同的绝缘金属圆环如图叠放在一起,小圆环b有一半面积在大圆环a内,当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间,小圆环中

感应电流的方向是( )

A.顺时针 B.逆时针

C.左半圆顺时针,右半圆逆时针 D.无感应电流

解析:选B 根据右手安培定则,当圆环a中电流为顺时针方向时,圆环所在平面内的磁场方向为垂直于纸面向里,而环外的磁场方向垂直于纸面向外,虽然b圆环在a圆环里外的面积一样,但环里磁场比环外磁场要强,净磁通量还是垂直于纸面向里,由安培定则和楞次定律知,感应电流的磁场阻碍“×”方向的磁通量的增强,所以b圆环中的感应电流方向为逆时针,B正确.

4、有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具,模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合,如图所示.另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置,线圈贴着模具上下移动的过程中,下列说法正确的是(地磁场很弱,可以忽略)( )

A.线圈切割磁感线,线圈中出现感应电流

B.线圈紧密套在模具上移动过程中不出现感应电流

C.由于线圈所在处的磁场是不均匀的,故而不能判断线圈中是否有电流产生

D.若线圈平面放置不水平,则移动过程中会产生感应电流

解析:选B 线圈贴着模具上下移动的过程中,由于穿过线圈的磁通量不变可知不会产生感应电流,选项A、C错误,B正确;若线圈平面放置不水平,则移动过程中由于穿过线圈的磁通量不变,也不会产生感应电流,选项D错误.

5、如图所示是著名物理学家费曼设计的一个实验,在一块绝缘板中部安装一个线圈,并接有电源,板的四周有许多带负电的小球.整个装置悬挂起来,在接通开关瞬间,整个圆板将(自上而下看)( )

A.逆时针转动一下

B.静止不动

C.电路稳定情况下,断开开关瞬间圆板转动方向与开关接通瞬间圆

板转动方向相反

D.不管板上小球的电性如何,开关闭合瞬间,圆板转动方向都是一样的

解析:选C 开关接通瞬间,穿过带电小球所在空间向下的磁通量突然增加,根据电磁场理论,在带电小球所处空间将产生逆时针方向(从上往下看)的电动势(逆时针方向电场),从而使带负电小球受到顺时针方向作用力,由于该变化是瞬时的,所以整个圆板将顺时针转动一下,A、B、D错误;断开开关瞬间,穿过带电小球所在空间向下的磁通量突然减少,根据电磁场理论,在带电小球所处空间将产生顺时针方向(从上往下看)的电动势(顺时针方向电场),带负电小球受到逆时针方向的作用力,所以断开开关瞬间圆板转动方向为逆时针,C正确.

6.水平放置的光滑绝缘杆上挂有两个铜环M和N,水平密绕长螺线管穿过两环,如图所示,螺线管中部区域的管外磁场可以忽略,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,两环将( )

A.一起向左移动 B.一起向右移动

C.相互靠拢 D.相互分离

解析:选.C 当滑动变阻器的滑片P向左移动时,螺线管内部、外部的磁场均增强,穿过M、N两铜环的水平向右的磁通量增加,根据楞次定律,可知两环中有相同方向的感应电流,同方向电流相互吸引,故两环相互靠拢,选项C正确.

7.(多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成.当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关K,从而切断家庭电路,仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有( )

A.家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零

B.家庭电路中使用的用电器增多时,L2中的磁通量不变

C.家庭电路发生短路时,开关K将被电磁铁吸起

D.地面上的人接触火线发生触电时,开关K将被电磁铁吸起

解析:选ABD 由于火线和零线并行绕制,所以在家庭电路正常时,火线和零线中的电流大小相等,方向相反,因此合磁通量为零,L2

中的磁通量为零,A项正确;当家庭电路中使用的用电器增多时,火线和零线中的电流仍然大小相等,方向相反,L2中的磁通量不变,B 项正确;家庭电路发生短路时,火线和零线中的电流同时增大,合磁通量仍然为零,因此开关K不会被电磁铁吸起,C项错误;当地面上的人接触火线发生触电时,L1中的磁通量发生变化,导致L2中的磁通量变化,L2中产生感应电流,电磁铁将开关K吸起,D项正确.8.(多选)阿明有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如图所示.若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙述正确的是( )

A.电路中的电源必须是交流电源

B.电路中的a端点须连接直流电源的负极

C.若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度

D.若将可变电阻的电阻值调大,可减小玩偶飘浮的最大高度

解析:选CD 当电磁铁上端为N极时,可使玩偶飘浮起来,由安培定

则可知,a端应是电源的正极,A、B项错;若增加环绕软铁的线圈匝数,电磁铁磁性增强,可增加玩偶飘浮的最大高度,C项正确;若将可变电阻的阻值调大,线圈中电流减小,磁性减弱,玩偶飘浮的最大高度减小,D项正确.

9.如图所示,在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小相等,一金属导线制成的圆环大小刚好可与磁场边界重合,现从图示位置开始,下列说法中正确的是( )

A.若使圆环向右平动穿出磁场区域,感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向

B.若使圆环竖直向上平动穿出磁场区域,感应电流始终沿逆时针方向

C.若圆环以ab为轴转动,a点的电势始终高于b点的电势

D.若圆环以ab为轴转动,b点的电势始终高于a点的电势

解析:选A 若圆环向右平动,穿过圆环的“·”减少,则磁通量先

表现为“×”增加,后表现为“×”减少,由楞次定律知感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向,选项A正确;若圆环竖直向上平动,由于穿过圆环的磁通量始终为零,未发生变化,所以圆环中无感应电流产生,选项B错误;若圆环以ab为轴转动,在0~90°内,由右手定则知b点的电势高于a点的电势,在90°~180°内,由右手定则知a点的电势高于b点的电势,以后a、b两点电势按此规律周期性变化,选项C、D错误.

10.如图所示,闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中,线圈平面与磁场平行,其中ac、bd分别是平行和垂直于磁场方向的两条直径.试分析使线圈做如下运动时,能产生感应电流的是( )

A.使线圈在纸面内平动

B.使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动

C.使线圈以ac为轴转动

D.使线圈以bd为轴转动

解析:选D 使线圈在纸面内平动、沿垂直纸面方向向纸外平动或以

ac为轴转动,线圈中的磁通量始终为零,不变化,无感应电流产生;以bd为轴转动时,线圈中的磁通量不断变化,能产生感应电流,选项D正确.

11、如图所示, a、b为两弹性金属线圈,线圈a套在通电螺线管外部,线圈b置于通电螺线管的内部,两线圈所在平面都垂直于通电螺线管的轴线,通电螺线管中的电流方向如图所示.当通电螺线管中的电流增大时,对两线圈中的感应电流方向和缩扩情况说法正确的是( )

A.自左向右看, a 线圈中的感应电流方向为顺时针

B.自左向右看, b 线圈中的感应电流方向为顺时针

C.a 线圈会扩张

D.b 线圈会扩张

解析:选C 通电螺线管中的电流增大时,穿过线圈a的磁通量向右增加,根据楞次定律可知,a中产生的感应电流方向为逆时针;穿过线圈b的磁通量向右增加,根据楞次定律可知,b中产生的感应电流方向为逆时针,选项A、B错误;因螺线管外部磁场向左,根据左手

定则可知,a 线圈的各个小段均受到向外的磁场力,有扩张的趋势,选项C 正确;同理可知因螺线管内部磁场向右,根据左手定则可知,a 线圈的各个小段均受到指向圆心向里的磁场力,有收缩的趋势,选项D 错误.

12.如图所示,两根相距为l 的平行直导轨ab 、cd ,b 、d 间连有一固定电阻R ,导轨电阻可忽略不计.MN 为放在ab 和cd 上的一导体杆,与ab 垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B ,磁场方向垂直于导轨所在平面向里.现对MN 施力使它沿导轨方向以速度v 做匀速运动.用U 表示MN 两端电压的大小,则

( )

A .U =12

vBl ,流过固定电阻R 的感应电流由b 到d B .U =12

vBl ,流过固定电阻R 的感应电流由d 到b C .U =vBl ,流过固定电阻R 的感应电流由b 到d

D .U =vBl ,流过固定电阻R 的感应电流由d 到b

解析:选A 由右手定则可知,通过MN 的电流方向为N →M ,电路闭合,流过电阻R 的电流方向由b 到d ,B 、D 项错误;导体棒切割磁感线产生的感应电动势E =Blv ,导体棒为等效电源,其电阻为等效电源内

电阻,由闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可知,U =IR =E 2R

·R =Blv 2R ·R=12

Blv ,A 项正确,C 项错. 13.在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采用双线并绕法,如图所示,其道理是( )

A .当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势互相抵消

B .当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流互相抵消

C .因电流反向,两股导线中产生的磁通量互相抵消,没有磁通量的变化

D .以上说法均不对

解析:选C 由于采用了双线绕法,两根平行导线中的电流反向,它们的磁场相互抵消,不论导线中的电流如何变化,线圈中的磁通量始终为零,所以消除了自感现象的影响。

二、非选择题

14、磁感应强度为B 的匀强磁场仅存在于边长为2l 的正方形范围内,有一个电阻为R 、边长为l 的正方形导线框abcd ,沿垂直于磁感线方向,以速度v 匀速通过磁场,如图所示,从ab 进入磁场时开始计时.

(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象.

(2)判断线框中有无感应电流.若有,请判断出感应电流的方向;若无,请说明理由.

解析:线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab 边在磁场中)、在磁场中运动阶段(ab 、cd 两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd 边在磁场中).

(1)①线框进入磁场阶段:t 为0~l v

,线框进入磁场中的面积与时间成正比,S =lvt ,最后为Φ=BS =Bl 2.

②线框在磁场中运动阶段:t 为l v ~2l v

,线框磁通量为Φ=Bl 2,

保持不变.

③线框离开磁场阶段:t 为2l v ~3l v

,线框磁通量线性减小,最后为零.

磁通量随时间变化的图象如图所示:

(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流,由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向.线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生.线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减少,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向.

答案:(1)见解析

(2)线框进入磁场阶段,感应电流方向为逆时针方向;线框在磁场中运动阶段,无感应电流;线框离开磁场阶段,感应电流方向为顺时针方向.

15、在探究电磁感应现象的实验中:

(1)首先要确定电流表指针偏转方向与电流方向间的关系.实验中所用电流表量程为0~100 μA,电源电动势为1.5 V,待选的保护电阻有三种:R1=100 kΩ,R2=1 kΩ,R3=10 Ω,应选用________.

(2)已测得电流表指针向右偏时,电流是由“+”接线柱流入.由于某种原因,螺线管线圈绕线标记已没有了,通过实验查找绕线方向,如图所示.当磁铁N极插入线圈时,电流表指针向左偏,在图中画出线圈的绕线方向.

(3)在图示装置中,若将条形磁铁(S极在下端)从螺线管中拔出,这时电流表的指针应向________偏.

解析:(1)R=E

I g =

1.5

100×10-6

Ω=15×103Ω,R1>R.不会使电流

表超过量程,起到保护电表的作用.故选R1.

(2)当磁铁N极插入螺线管时,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,螺线管上端就为N极,下端为S极,又电流表指针向左偏,可知电流方向是由电流表“-”接线柱流入,从而经过电流表到达螺线管上端接线柱,由安培定则可判断螺线管的绕线方向,如图所示.

(3)将条形磁铁(S极在下端)从螺线管中拔出时,感应电流磁场为阻碍原磁通量的减少,螺线管上端应为N极,下端应为S极,由螺线管的绕线方向可以判断电流是从电流表的“-”接线柱流入,故指针向左偏.

答案:(1)R1

(2)见解析图

(3)左

高中物理《楞次定律》优质课教案、教学设计

G 教学设计 一、1、复习引入课堂, 2、实验导入新课二、 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? 答:灵敏电流计——(把灵敏电流计与干电池试触,演示指针偏转方向与电流流入方 向间的关系)电流从那侧接线柱流入,指针就向那侧偏转,因为灵敏电流计的量程较小,灵敏度较高,能测出螺线管中产生的微弱感应电流。 (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? 答:因为穿过螺线管的磁通量发生变化,所以是螺线管中的感应电流,而螺线管中的 电流也就是单匝线圈中的电流。 2、实验内容: 灵 研究影响感应电流方向的因素按照图 敏 螺 所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从 电 线 线圈拔出等,分析感应电流的方向与哪些 流 管因素有关。 计 3、学生探究:研究感应电流的方向 (1) 、探究目标:找这两个磁场的方向关系的规律。 (2) 、探究方向:从磁铁和线圈有磁力作用入手。 (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 操 作 填写 内 方 法 容 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 向下 向下 向上 向上 向下 向上 向下 向上 原来磁场的磁通量变化 增大 减小 增大 减小 不变 不变 不变 不变 感应磁场的方向 向上 向下 向下 向上 无 无 无 无 原磁场与感应磁 相反 相同 相反 相同 —— —— —— ——

(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? 学生四人一组相互交流、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:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 概括2:感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化 概括3:感应电流的效果总是反抗(或阻碍)引起它的那个原因 (加点部分为学生提出的关键词) 教师应充分肯定他们的结论,并对出现的问题进行讨论、纠正, 总结规律:原磁通变大,则感应电流磁场与原磁场相反,有阻碍变大作用 原磁通变小,则感应电流磁场与原磁场相同,有阻碍变小作用 结论:增反减同 展示多媒体课件再次看看多媒体模拟的电磁感应中感应电流的产生过程。 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: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。 (师指出上述结论是物理学家楞次概括了各种实验结果提出的,并对楞次的物理 学贡献简单介绍) (2)、理解: ①、阻碍既不是阻止也不等于反向,增反减同 “阻碍”又称作“反抗”,注意不是阻碍原磁场而阻碍原磁场的变化 ②、注意两个磁场:原磁场和感应电流磁场 ③、学生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。 根据标出的磁极方向总结规律: 感应电流的磁场总是磁体阻碍相对运动。“你来我不让你来,你走我不让你走” 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:感应电流总要阻碍磁通量的变化。

楞次定律知识点

感应电流方向的判定 (1)楞次定律 Ⅰ、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。 楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 Ⅱ、对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量; ②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,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“增反减同”; ④阻碍的结果——阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 Ⅲ、楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化; ②阻碍物体间的相对运动(来拒,去留); ③阻碍原电流的变化(自感)。 Ⅳ、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为: ①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况; ②确定感应磁场:即根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向; ③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向。 (2)右手定则 伸开右手让拇指跟其余的四指垂直,并且都跟掌心在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体的运动方向,其余四指指的就是感应电流的方向。 注意区别:①安培定则用来判定运动电荷或电流产生的磁场;②左手定则用来判定磁场对运动电荷或电流的作用力;③右手定则用来判定闭合电路中部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的方向.还可以运用字形记忆的方法:“力”往左撇用左手,“电”向右甩用右手,可简记为力“左”电“右”力。

省优质课 楞次定律教案

《楞次定律》 执教者: 4.3 楞次定律

(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。 教学重点、难点 教学重点: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。 教学难点:楞次定律的理解及实际应用。 教学方法 探究法,讲练结合法 教学手段 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 引入:铝环在通电的线圈上方漂浮。 一、复习提问 产生感应电流的条件是什么?(学生回答) 穿过闭合回路的磁通量发生变化 二、实验设想:探究感应电流的方向,我们可以探究感应电流的磁场和原磁场的关系。1.实验探究:(学生分组实验) (1)选旧干电池用试触的方法查明电流方向与电流表指针偏转方向的关系.明确:对电流表而言,电流从哪个接线柱流入,指针向哪边偏转. (2)闭合电路的磁通量发生变化的情况: 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. 分析:

最新楞次定律说课稿

《楞次定律》说课稿 尊敬的各位评委、老师: 上午/ 下午好,今天我说课的题目是《楞次定律》,下面我将从以下几个 方面进行说课 一、教材分析本节课是在初中磁场知识和对电磁感应简单认识的基础上,较为深入的研究磁转化为 电的规律,研究电场、磁场的统一性。电磁感应的发现,在科学技术上具有划时代的意义,使得人类进入了一个充分利用电能的新时代,使人类文明迈进了一大步,因此,本章无论是在知识内容上、 还是在生活实践中都具有极其重要的意义。 《楞次定律》是《电磁感应》一章第三节的内容,本章主要从两方面研究电磁感应现象的规 律,探索感应电流方向的一般规律——楞次定律便是其中之一,且楞次定律是后面学习自感、互感等电磁感应现象及其实际应用的基础。可见楞次定律为本章重点,也是高中物理电磁学的重点楞次定律是电磁学的一个重要规律,对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础,要求学生能够灵活的运用。 二、学情分析学生已从第二节课的学习中掌握了电磁感应产生的条件和电磁学实验的思路及操作方法,具备了实验探究能力,此时探究感应电流方向的时机已成熟。但是,学生在学习本节课时仍存在几个难点: 1. 楞次定律涉及的物理量多,关系复杂。易导致学生思维混乱,影响学生对该定律的理解。 2. 楞次定律的抽象性和概括性很强,而高中二年级的大多数学生,抽象思维和空间想象能力并不高,对物理知识的理解、判断、分析、推理也常常表现出相当的主观性、片面性和表面性。 所以,本节课力图通过学生自己的探究,总结出电磁感应现象中感应电流方向的判断所遵守的一般规则。 三、教学目标按照新课标的要求,这节课不单是为了使学生知道实验的结论和规律的内容,更重要 的是让学生知道结论和规律是如何得出的,因此教学重心要从结论的学习上转移到概念和规律的形成过程的学习,以及形成这些概念和规律所用的方法的学习中。因此,我从以下三个方面确立本节课 的教学目标:1.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】能够应用楞次定律判断感应电流的方向 2.过程与方法:【1】经历探究楞次定律过程,学会运用科学探究的方法研究物理问题。 【2】通过科学探究之后,使学生学会依照物理事实、运用逻辑判断来确立物理量之间的因果关系

高中物理-电磁感应现象 楞次定律精讲精练

高中物理-电磁感应现象楞次定律精讲精练 一、磁通量 1.概念:磁感应强度B与面积S的乘积. 2.计算 (1)公式:Φ=BS. (2)适用条件:①匀强磁场;②S是垂直磁场的有效面积. (3)单位:韦伯(Wb),1 Wb=1_T·m2. 3.意义:穿过某一面积的磁感线的条数. 4.标矢性:磁通量是标量,但有正、负. 二、电磁感应 1.电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有电流产生,这种现象称为电磁感应现象. 2.产生感应电动势和感应电流的条件 (1)产生感应电动势的条件 无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,回路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源. (2)产生感应电流的条件 ①电路闭合.②磁通量变化. 三、感应电流方向的判断 1.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;让磁感线从掌心垂直进入,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.如右图所示.

2.楞次定律 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. 1.判断正误 (1)磁通量虽然是标量,但有正、负之分.(√) (2)当导体切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流.(×) (3)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关.(√) (4)电路中磁通量发生变化时,就一定会产生感应电流.(×) (5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反.(×) (6)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向,二者没什么区别.(×) (7)回路不闭合时,穿过回路的磁通量发生变化也会产生“阻碍”作用.(×) 2.如图所示,匀强磁场中有一个矩形闭合导线框.在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是( ) A.如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B.如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C.如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动 D.如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动 解析:选 C.保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项A错误;保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项B错误;线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,磁通量周期性地改变,故一定有感应电流,故选项C正确;线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动,磁通量一直为零,故磁通量不变,无感应电流,选项D错误.

高中物理楞次定律实验教案

高中物理楞次定律实验教案 第三节:楞次定律教案 【教学目标】 1、知识与技能: (1)、理解楞次定律的内容。 (2)、能初步应用楞次定律判定感应电流方向。 (3)、理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。 (4)、理解楞次定律中“防碍”二字的含义。 2、过程与方法 (1)、通过观察演示实验,探索和总结出感应电流方向的一般规律 (2)、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,培养学生观察 实验,分析、归纳、总结物理规律的水平。 3、情感态度与价值观 (1)、使学生学会由个别事物的个性来理解一般事物的共性的理解事 物的一种重要的科学方法。 (2)、培养学生的空间想象水平。 (3)、让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究水平和合作精神。【教学重点】应用楞次定律(判感应电流的方向) 【教学难点】理解楞次定律(“防碍”的含义) 【教学方法】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、复习提问: 1、要产生感应电流必须具备什么样的条件? 答:穿过闭合回路的磁通量发生变化,就会在回路中产生感应电流。 2、磁通量的变化包括哪情况? 答:根据公式Φ=BS sinθ(θ是B与S之间的夹角)可知,磁通量Φ 的变化包括B的变化,S的变化,B与S之间的夹角的变化。这些变化 都能够引起感应电流的产生。 二、引入新课 提出问题: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?(有,因磁通量有变化); ②感应电流方向如何? 本节课我们就来一起探究感应电流与磁通量的关系。 三、实行新课 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? 答:灵敏电流计——(把灵敏电流计与干电池试触,演示指针偏转方 向与电流流入方向间的关系)电流从那侧接线柱流入,指针就向那侧 偏转,因为灵敏电流计的量程较小,灵敏度较高,能测出螺线管中产 生的微弱感应电流。

大学物理知识点总结

o x B r ? A r B r y A r ? s ? 第一章质点运动学主要内容 一. 描述运动的物理量 1. 位矢、位移和路程 由坐标原点到质点所在位置的矢量r 称为位矢 位矢r xi yj =+,大小 22r r x y ==+ 运动方程 ()r r t = 运动方程的分量形式() ()x x t y y t =???=?? 位移是描述质点的位置变化的物理量 △t 时间内由起点指向终点的矢量B A r r r xi yj =-=?+?△,22r x y =?+?△ 路程是△t 时间内质点运动轨迹长度s ?是标量。 明确r ?、r ?、s ?的含义(?≠?≠?r r s ) 2. 速度(描述物体运动快慢和方向的物理量) 平均速度 x y r x y i j i j t t t 瞬时速度(速度) t 0r dr v lim t dt ?→?== ?(速度方向是曲线切线方向) j v i v j dt dy i dt dx dt r d v y x +=+==,2222y x v v dt dy dt dx dt r d v +=??? ??+??? ??== ds dr dt dt = 速度的大小称速率。 3. 加速度(是描述速度变化快慢的物理量) 平均加速度v a t ?=? 瞬时加速度(加速度) 220lim t d d r a t dt dt υυ→?===?△ a 方向指向曲线凹向j dt y d i dt x d j dt dv i dt dv dt v d a y x 2222+=+== 2 2222222 2 2???? ??+???? ??=? ?? ? ? ?+??? ??=+=dt y d dt x d dt dv dt dv a a a y x y x 二.抛体运动

《习题课:楞次定律的应用》

《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.

楞次定律的应用·典型例题解析

楞次定律的应用·典型例题解析 【例1】如图17-50所示,通电直导线L和平行导轨在同一平面内,金属棒ab静止在导轨上并与导轨组成闭合回路,ab可沿导轨自由滑动.当通电导线L向左运动时 [ ] A.ab棒将向左滑动 B.ab棒将向右滑动 C.ab棒仍保持静止 D.ab棒的运动方向与通电导线上电流方向有关 解析:当L向左运动时,闭合回路中磁通量变小,ab的运动必将阻碍回路中磁通量变小,可知ab棒将向右运动,故应选B. 点拨:ab棒的运动效果应阻碍回路磁通量的减少. 【例2】如图17-51所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通有如图(a)所示的交流电i,则 [ ] A.在t1到t2时间内A、B两线圈相吸 B.在t2到t3时间内A、B两线圈相斥 C.t1时刻两线圈间作用力为零 D.t2时刻两线圈间作用力最大 解析:从t1到t2时间内,电流方向不变,强度变小,磁场变弱,ΦA↓,B线圈中感应电流磁场与A线圈电流磁场同向,A、B相吸.从t2到t3时间内,

I A反向增强,B中感应电流磁场与A中电流磁场反向,互相排斥.t1时刻,I A 达到最大,变化率为零,ΦB最大,变化率为零,I B=0,A、B之间无相互作用力.t2时刻,I A=0,通过B的磁通量变化率最大,在B中的感应电流最大, 但A在B处无磁场,A线圈对线圈无作用力.选:A、B、C. 点拨:A线圈中的电流产生的磁场通过B线圈,A中电流变化要在B线圈中感应出电流,判定出B中的电流是关键. 【例3】如图17-52所示,MN是一根固定的通电长导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线圈的位置偏向导线左边,两者彼此绝缘,当导线中电流突然增大时,线框整体受力情况 [ ] A.受力向右 B.受力向左 C.受力向上 D.受力为零 点拨:用楞次定律分析求解,要注意线圈内“净”磁通量变化. 参考答案:A 【例4】如图17-53所示,导体圆环面积10cm2,电容器的电容C=2μ F(电容器体积很小),垂直穿过圆环的匀强磁场的磁感强度B随时间变化的图线如图,则1s末电容器带电量为________,4s末电容器带电量为________,带正电的是极板________. 点拨:当回路不闭合时,要判断感应电动势的方向,可假想回路闭合,由楞次定律判断出感应电流的方向,感应电动势的方向与感应电流方向一致. 参考答案:0、2×10-11C;a;

楞次定律实验设计

“楞次定律”实验教学设计 学习目标 1、通过实验探究归纳总结出楞次定律。 2、理解楞次定律,并会运用楞次定律判断感应电流的方向 3、通过实验探究,提高学生的分析、归纳、概括、及表述的能力 实验的中心问题:闭合回路中Φ变化产生的感应电流的方向如何判别。 实验器材:(1) 判别电流表指针偏转与电流流向间的关系:干电池一节、灵敏电流计、导线。 (2) 判别感应电流的方向:条形磁铁、灵敏电流表、螺线管、导线两根。 教学方法:实验探究式教学法。 教学过程设计: (一)设置情景、提出问题: [演示实验]: 如下图所示,当磁铁向上或向下运动时, 电流表的指针发生了偏转. [提出问题] 1、电流表指针偏转有规律吗? 2、怎样判断出感应电流的方向? (二)解决实验中心问题、形成新知识。 (1)解决中心问题的方法 [教师指导]:回想以前学过的方法,有实验探究、理论分析等 [提出方案]:实验探究法。 (2)选择易行方案解决中心问题: [教师点拔引导]:电流方向通过电流表指针偏转方向来显示,故应先判别电流方向与电流表指 针偏转方向之间的关系, 如何判别? [提出方案]:连接电路(灵敏电流计、干电池、导线)判别指针偏转与电流方向间关系。 1、弄清电流方向、电流表指针偏转方向与电流表红、黑接线柱的关系:{ 将电流表的左右接 线柱分别与干电池的正负极相连(试触法),观察电流流向与指针偏向的关系} 结论:当电流由流入时,表针向偏转。 2、根据灵敏电流计的偏转方向结合线圈导线绕向把电流流向。用标签贴出来,由此判断感应 电流的方向

[实验]:探究感应电流的方向 [教师示范演示]:教师按上图第一种情况演示实验, 1·磁铁的运动方向,磁铁产生的磁场方向; 2·引导学生实验中须注意电流表指针偏转方向, 用标签在螺线管上标出感应电流的方向, 3·用右手判断感应电流产生的磁场方向; 4·螺线管内的磁通量的变化, 5·关注螺线管内磁铁产生的磁场方向与感应电流产生的磁场方向的关系。 [设计表格]:表格中的内容由学生填写。

高中物理楞次定律知识点.doc

高中物理楞次定律知识点 高中物理楞次定律知识点总结 1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 即磁通量变化感应电流感应电流磁场磁通量变化。 2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。 楞次定律的内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。 楞次定律是判断感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方向来表述的。按照这个定律,感应电流只能采取这样一个方向,在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。我们把引起感应电流的那个变化的磁通量叫做原磁道。因此楞次定律可以简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少。从这里可以看出,正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。要注意理解阻碍和变化这四个字,不能把阻碍理解为阻止,原磁通如果增加,感应电流的磁场只能阻碍它的增加,而不能阻止它的增加,而原磁通还是要增加的。更不能感应电流的磁场阻碍原磁通,尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反。正确的理解应该是:通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来达到阻碍原磁通的变化即减或增。楞次定律所反映提这样一个物理过程:原磁通变化时( 原变),产生感应电流(I感),这是属于电磁感应的条件问题;感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场( 感),这就是电流的磁效应问题;而且I感的方向就决定了感的方向(用安培右手螺旋定则判定);

(完整版)楞次定律练习题及详解

… … … 内 … … … … ○ … … … … 装 … … … … ○ … … … … 订 … … … … ○ … … … … 线 … … … … ○ … … … … 1.如图所示,固定长直导线A中通有恒定电流。一个闭合矩形导线框abcd与导线A在同一平面内,并且保持ab边与通电导线平行,线圈从图中位置1匀速向右移动到达位置2。关于线圈中感应电流的方向,下面的说法正确的是 A.先顺时针,再逆时针 B.先逆时针,再顺时针 C.先顺时针,然后逆时针,最后顺时针 D.先逆时针,然后顺时针,最后逆时针 【答案】C 【解析】 试题分析:由安培定则可得导线左侧有垂直纸面向外的磁场,右侧有垂直纸面向里的磁场,且越靠近导线此场越强,线框在导线左侧向右运动时,向外的磁通量增大,由楞次定律可知产生顺时针方向的感应电流;线框跨越导线的过程中,先是向外的磁通量减小,后是向里的磁通量增大,由楞次定律可得线框中有逆时针方向的电流;线框在导线右侧向右运动的过程中,向里的磁通量减小,由楞次定律可知产生顺时针方向的感应电流;综上可得线圈中感应电流的方向为:先顺时针,然后逆时针,最后顺时针。 故选C 考点:楞次定律的应用 点评:弄清楚导线两侧磁场强弱和方向的变化的特点,线框在导线两侧运动和跨越导线的过程中磁通量的变化情况是解决本题关键。 2.如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通入同方向同大小的电流,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,自左向右在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为 A.沿adcba不变 B.沿abcda不变 C.由abcda变成adcba D.由adcba变成abcda 【答案】B 【解析】 试题分析:线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框的磁通量先垂直纸面向外减小,后垂直纸面向里增大,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向一直垂直纸面向外,由安培定则知感应电流一直沿adcba不变;故B正确 考点:楞次定律的应用 点评:难度中等,弄清楚两导线中间磁场强弱和方向的变化的特点是解决本题关键,应用楞次定律判断感应电流方向的关键是确定原磁场的方向及磁通量的变化情况 3.如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中: …

楞次定律难点解析

“楞次定律”教学难点的突破方法 高中物理教学中楞次定律是高考的热点、重点、难点之一,其内容是: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。该定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况。要让学生学好这个定律,突破这一定律难点,除做好演示实验外,教学中还应注意让学生从以下几点着手学习。 一、分四步理解楞次定律 1.明白谁阻碍谁──感应电流的磁通量阻碍产生产感应电流的磁通量。 2.弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 3.熟悉如何阻碍──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“增反减同”。 4.知道阻碍的结果──阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 二、学会楞次定律的另一种表述 有人把它称为对楞次定律的深层次理解。 1.表述内容:感应电流总是反抗产生它的那个原因。 2.表现形式有三种: a.阻碍原磁通量的变化; b.阻碍物体间的相对运动,有的人把它称为“来拒去留”; c.阻碍原电流的变化(自感)。 注意:分析磁通量变化时关键在于对有关磁场、磁感线的空间分布要有足够清楚的了解,有些问题应交替利用楞次定律和右手定则分析。 三、能正确区分楞次定律与右手定则的关系 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,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定来得方便简单。反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判断出来。如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强,用右手定则就难以判定感应电流的方向;相反,用楞次定律就很容易判定出来。 四、理解楞次定律与能量守恒定律 楞次定律在本质上就是能量守恒定律。在电磁感应现象中,感应电流在闭合电路中流动时将电能转化为内能,根据能量守恒定律,能量不能无中生有,这部分能量只能从其他形式的能量转化而来。例如,当条形磁铁从闭合线圈中插进与拔出的过程中,按照楞次定律,把磁铁插入线圈或从线圈中拔出,都必须克服磁

第一讲 电磁感应定律和楞次定律

【思维导图】 【考情报告】

电磁感应及其综合应用是历来高考必考内容,尽管该内容多年没有在全国卷的计算题中出现,但2013年高考中作为必考的压轴题让人们重新看到了它的重要性.从综合程度上说,电磁感应包含动力学、功能关系、直流电路、交流电等多方面知识,是知识与技能为一体的最好平台. 【知能诊断】 1.(2012年高考·北京理综卷)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环.闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是(). A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同 【疑惑】(1)在老师做的实验中,套环跳起来的原因是什么? (2)套环选用绝缘材料会有什么后果?

2.(2012年高考·新课标全国卷)如图,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t=0到t=t1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流i正方向与图中箭头所示方向相同,则i随时间t变化的图线可能是(). 【疑惑】是否可以从安培力的方向发生改变来确定电流方向也发生改变? 3.(2013年高考·新课标全国卷Ⅰ)如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字形导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是(). 【疑惑】 (1)闭合回路中切割磁感线的有效长度如何变化? (2)闭合回路中电阻是如何变化的呢? 4.如图所示,在匀强磁场中矩形线圈的匀速转动的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1 A.那么(). A.线圈消耗的电功率为4 W

楞次定律

楞次定律 【教法探析】 【一】引入课题 师:请同学们按图1连好数据线和微电流传感器,打开数据采集器,重复上一节课我们探究感应电流产生条件的操作,并注意观看电脑屏幕上的显示。〔学生操作〕 师:从屏幕上的电流脉冲我们能够获得什么信息?〔学生分组探究〕 学生:脉冲的方向不同,因此获得的感应电流的方向不同。 师:脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系如何确定?〔学生分组讨论〕 生:拿一节干电池,连入接线柱,通过试触,观看脉冲方向,因为干电池的正负极是确定的,就能够明白脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系〔学生分组探究〕〔学生汇报实验结果〕 老师进一步总结,以明确屏幕显示电流脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系──电流从红接线柱流入,电流脉冲向上,反之,电流从黑接线柱流入时脉冲向下。

【二】教学过程设计 1、从相对运动的角度,利用双环实验,探究感应电流与相对运动的关系,提出探究课题 师:通过前面的实验,我们发明在不同情况下感应电流的方向不同,那么那个感应电流的方向遵循什么规律呢?〔稍停顿,学生思考〕楞次当年就探究那个问题并得出了闻名的楞次定律,这也是我们这节课的探究课题:感应电流的方向──楞次定律。 楞次当年是从磁体与导体相对运动这一角度来探究这一定律的,我们就先体验一下楞次当年的探究过程。 〔老师介绍图2双环实验的仪器〕 师:哪个铝环能产生感应电流,怎么样使它产生感应电流? 生:闭合的铝环才可能产生感应电流,只要改变通过它的磁通量就能够使它产生感应电流。 (1)实验方案设计 师:如何设计实验才能证明其中真的有感应电流呢?下面请同学们分组讨论,一会儿请同学汇报讨论的结果。 〔学生分组探究,老师参与并指导个别小组的讨论〕 〔学生交流各小组的设计方案〕 答1:磁铁的一极插入闭合铝环时,铝环产生了运动,这种运动

高中物理 4.3《楞次定律及其应用》说课 新人教版选修3-2

《楞次定律及其应用》说课 一、教材分析 1.《电磁感应》在教材中的地位和作用 高中物理电磁学是由电场、电路、磁场、电磁感应和交流电五部分组成。其中电场、电路、磁场等相关知识是进一步认识电磁感应本质的基础,同时,电磁感应知识又是认识交变电流的起点,因此,《电磁感应》是电磁学中承上启下的一章,是电磁学中的重点。 2.教材的结构和特点 本章教材从感应电动势产生的条件到进一步认识感应电动势大小、方向,最后是感应电动势在实际中的应用,全章以“磁通量的变化及变化率”为核心线索贯穿始终,结构非常严谨有序。另外,本章教材有一个特点,就是以多个实验事实为基础,让学生首先有感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。这恰好为达到“新课标”要求的,学生要通过实验来探究电磁感应产生的条件及感应电动势大小、方向所遵守的规律的目的。楞次定律就是俄国物理学家楞次通过大量的实验研究后总结出来的,它是判断感应电流方向普遍适用的法则,因此,楞次定律是电磁感应一章中的重点和难点。 3.本节教学重点和难点 首先,教学大纲对楞次定律的知识要求是“B”级。其次,楞次定律是一个物理规律的高度概括,学生在理解其语言表述时会有两方面困难:(1)楞次定律本身是判断感应电流方向的,但定律本身并没有直接表述感应电流方向如何,而表述的是感应电流的磁场如何。(2)学生对“阻碍”二字的理解往往会产生误区,把阻碍原磁场的磁通量变化,理解为阻碍原磁场。因此,楞次定律的理解是本节教学的难点。楞次定律的应用是本节教学的重点。 二、教学目标 按照新课标的要求,这节课不单是为了使学生知道实验的结论和规律的内容,更重要的是让学生知道结论和规律是如何得出的,因此教学重心要从结论的学习上转移到概念和规律的形成过程的学习,以及形成这些概念和规律所用的方法的学习中。因此,我从以下三个方面确立本节教学目标: 1.知识与技能: 1)理解楞次定律的内容 2)会用楞次定律解答有关问题 3)通过实验的探索,培养学生的实验操作、收集、处理信息能力 2.过程与方法:

高中物理-楞次定律实验教学案例

高中物理-楞次定律实验教学案例 这一节研究的是判断感应电流方向的一般规律,是本章教学的重点和难点。一是其涉及的因素多(磁场方向、磁通量的变化,线圈绕向、电流方向等),关系复杂;二是规律比较隐蔽,其抽象性和概括性很强。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。因此,学生理解楞次定律有较大的难度。为此笔者不按教材的思路进行实验,而是另辟蹊径,进了一些创新实验,具体设计如下: 一、复习知识引出课题 教师:1820年奥斯特发现电能生磁,1831年法拉第发现磁也能生电,我们把利用磁场产生的电流叫做感应电流。那么感应电流产生的条件是什么? 学生:闭合回路的磁通量发生变化。 实验1(教师演示)(如图1) 磁铁N极靠近与电流计连接的闭合线圈,磁通量增加,回路有感应电流;磁铁N 极远离与电流计连接的闭合线圈,磁通量减少,回路有感应电流。 教师:前后两次电流计指针偏转方向不同,意味着感应电流方向不同。那么感应电流的方向与什么因素有关?如果没有电流计我们将如何判断感应电流方向?实验设计目的: 1.复习感应电流产生的条件 2.引出感应电流的方向与什么因素有关这一课题 图1 二、实验探究,总结规律 实验2. 磁铁吸铝环(教师演示) 教师:磁铁能吸引铁钴镍等金属,能否吸引金属铝? 学生:不能 教师:将铝环与强磁铁接触释放,铝环掉落。 教师:演示实验2(如图2) 将闭合铝环平放,强磁铁N极靠近铝环,然后 迅速往上移动,结果铝环被吸引起来。 学生:惊讶 图2

教师:为什么磁铁能够把铝环吸引起来呢? 学生:磁铁离开铝环,通过铝环的磁通量发生变化产生感应电流,感应电流的磁场与磁铁的磁场发生了作用。 教师:很好,那么环形电流的磁场类似于何种磁体的磁场分布情况呢? 学生:条形磁铁。 教师:那么刚才用强磁铁吸引铝环可不可以看做磁铁吸引磁铁呢? 学生:可以。 教师:我刚才的强磁铁的下端为N 极,那么能否判断出铝环感应电流产生的磁场分布情况呢?(如图3) 学生:可以,铝环上端是S 极,下端是N 极。 教师:那么我们能否根据所判断的极性来确定感应电流的方向呢?依据是什么? 学生:可以,用安培定则。 教师:为此,我们若要判断感应电流的方向,可以先判断感应电流磁场的方向。 那么感应电流的磁场方向如何来判断呢?有没有相应的规律呢?我们通过实验进一步来探究。 实验设计目的:让学生能够将感应电流的方向与磁场的方向通过安培定则紧密地联系在一起,从而为进一步探究规律明确了方向。 实验3 探究楞次定律(学生分组) 教师:若将铝环竖直放置,再将磁铁远离,铝环又会做出怎样的反应呢?(展示实验装置,如图4)铝环与磁铁之间一定是引力么?与磁铁的极性有没有关系呢? 师生共同归纳得出四种实验情形,N 极靠近、N 极远离、S 极靠近、S 极远离.(如图5)。 N S v N S v N S v N S v N S v 图3 图5 图4

电磁感应现象 楞次定律(教案)

考点内容 要求 说明 考纲解读 电磁感应现象 Ⅰ 1.应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向. 2.结合各种图象(如Φ-t 图象、B -t 图象和i -t 图象),考查感应电流的产生条件及其方向的判定,导体切割磁感线产生感应电 动势的计算. 3.电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合,以及电磁感应与实际相结 合的题目. 感应电流的产生条件 Ⅱ 法拉第电磁感应定律;楞 次定律 Ⅱ 限于导线方向与磁场方 向、运动方向垂直的情况;有关反电动势的计算 不作要求 互感;自感 Ⅰ 电磁感应现象 楞次定律 考纲解读 1.知道电磁感应现象产生的条件.2.理解磁通量及磁通量变化的含义,并能计算.3.掌握楞次定律和右手定则的应用,并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向. 1. [对磁通量的考查]如图1所示,ab 是水平面上一个圆的直径,在 过ab 的竖直面内有一根通电直导线ef ,且ef 平行于ab ,当ef 竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将 ( ) A .逐渐变大 图1 B .逐渐减小 C .始终为零 D .不为零,但始终保持不变 答案 C 解析 穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef 产生的,因为通电直导线位于圆的正上方,所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等,即磁通量为零,而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化.故C 正确.

2.[对电磁感应现象发生条件的考查]试分析下列各种情形中,金属线框或线圈里能否产生感应电流? 答案除A外均能产生感应电流 3.[对楞次定律的考查]下列各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() 答案CD 解析根据楞次定律可确定感应电流的方向:以C选项为例,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.线圈的上端为S极,磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,C、D 正确. 4.[对右手定则的考查]如图2所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当 金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达 图中的位置时() A.a端聚积电子 B.b端聚积电子图2 C.金属棒内电场强度等于零 D.U a>U b 答案BD 解析因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a端的电势高于b端的电势,b端聚积电子,B、D正确.

楞次定律优质课教案

授课人:彭金福时间:2009-12-29 教学 过程 教师活动学生活动 3.课件演示实验,学生观察指针情况指针摆动方向不同,是因为电流 方向不同。 探究一1.提出问题:怎样确定流入电表的电流方向(老师 给予适当的引导) 2.总结:“十”入“一”出,指针右偏 “一”入“十”出,指针左偏 学生探究:电流表的指针偏方向 与电流进入方向间的关系 探究二1.提出问题:感应电流的方向为什么会不同,遵循 什么规律? 2.确定实验方案,探究感应电流与B 和Φ的变化 的关系 3.解决线圈中电流方向的问题 学生猜想:跟什么因素有关: (1)跟原磁场方向 (2)跟磁通量的变化有关 学生演示实验,完成表格 总结规律1.根据实验表格的结果,引导学生总结规律。 2.提示帮助学生引出中介,当两个物理量之间没有 直接联系时,考虑引入第三者 3.发现“B原——Φ的变化——B感”三者之间的 关系Φ增大时,B原与B感反向 Φ减小时,B原与B感同向 B感反抗Φ的变化 闭合电路磁通量的变化产生感应电流 阻碍产生 感应电流的磁场 1.学生寻找规律,遇到困难 2.找到“中介”,根据图中还涉及到 什么物理量?(奥斯特告诉我们: 电生磁。) 找出中介----感应电流的磁场。 3.概括规律: 课题楞次定律第 1 课时 教学目标?知识目标: 1.理解楞次定律的实质 2.会利用楞次定律判断感应电流的方向 ?方法和能力目标: 1.培养学生对物理现象的观察、分析、探索、归纳、总结的素质和能力2.体验物理研究的基本思路 ?情感目标: 1.培养学生对科学探索的兴趣 2.知道自然规律是可认识的,可利用的辨正唯物主义观点 3.学会欣赏楞次定律的简洁美 教学 方法 实验探究总结归纳 教材分析 “楞次定律”这一节研究的是判断感应电动势方向的一般规律,它是通过感应电流的方向来表述的。由于它的内容抽象,涉及到电与磁之间复杂的相互关系,因此它是本章的重点和难点。 本节教学从感应电流的产生条件入手,质疑感应电流方向判定的探究课题,通过探究实验,首先建立感应电流磁场方向与原磁场方向的关系,接着理清闭合电路磁通量的变化→感应电流→感应电流的磁场→阻碍闭合电路原磁通量的变化等各变量间的联系,再互动突破以感应电流的磁场作为中间变量来确定感应电流的方向。最后,通过实例分析,从磁通量、力和能量三个角度进一步深化对“阻碍”内涵的理解。 教学重点1.楞次定律的实验设计和归纳2.楞次定律应用步骤的总结与使用 教学难点1.楞次定律的实验归纳与实质分析2.楞次定律应用步骤的总结与使用 教学流程教师活动学生活动 设置情景导 入1.“电生磁”与“磁生电”自然 界中事物变化的对称性。 2.上节课学过磁生电的条件: 学生回答:闭合回路的磁通量发生变化。 N G

相关文档
最新文档