電磁感應(yīng)第三課-學(xué)生

1、第三課楞次定律學(xué)習(xí)目標(biāo).掌握右手定則，并理解右手定則實(shí)際上是楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式；(重點(diǎn)).理解并掌握楞次定律的內(nèi)容；.能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。(重點(diǎn)+難點(diǎn)) 知識梳理.右手定則(1)內(nèi)容：將右手手掌伸平，使大拇指與其余并攏的四指垂直，并與手掌在 內(nèi)，讓磁感線從 穿入，大拇指指向?qū)w運(yùn)動方向，這時四指的指向就是 的方向，也就是感應(yīng)電動勢的方向。(2)適用范圍：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做 運(yùn)動。.楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.(2)利用楞次定律判斷感應(yīng)電動勢和感應(yīng)

2、電流方向的方法歸納為4個步驟：分辨引起電磁感應(yīng)的 的方向。確定Bo通過閉合回路磁通量的 。根據(jù)楞次定律，確定 的方向。用 判斷感應(yīng)電流的方向。.感應(yīng)電流的磁場與磁通量變化的關(guān)系感應(yīng)電流的方向與原磁場的 及原磁場通過線圈的磁通量增減有關(guān).當(dāng)引起感應(yīng)電流的原 磁場Bo穿過螺線管的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場B方向與原磁場 Bo方向相必當(dāng) Bo穿過螺線管的磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場 B方向與原磁場 Bo的方向?；A(chǔ)自測.判斷下列說法的正誤 TOC o 1-5 h z (1)感應(yīng)電流的磁場總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反.()(2)感應(yīng)電流的磁場可能與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同.()(3)感應(yīng)電流的

3、磁場總是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.().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, MN向右運(yùn)動時，MN中的電流方向?yàn)? MN向左運(yùn)動時， MN中的電流方向?yàn)?。(填“M-N”或“ N-M” )p B M考點(diǎn)應(yīng)用考點(diǎn)一：對楞次定律的理解及應(yīng)用.因果關(guān)系：閉合導(dǎo)體回路中磁通量的變化是因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是果；原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果又反過來 影響原因. “阻礙”的含義誰阻礙誰是感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化阻礙什么阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身如何阻礙

4、當(dāng)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)磁通量減少 時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”結(jié)果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化快慢，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行3.“阻礙”的表現(xiàn)形式：楞次定律中的“阻礙”作用， 正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的反映，在克服“阻礙”的過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，常見的情況有以下四種：(1)阻礙原磁通量的變化(增反減同)；(2)阻礙導(dǎo)體的相對運(yùn)動(來拒去留)；(3)通過改變線圈面積來“反抗”(增縮減擴(kuò))；(4)阻礙自身電流的變化(自感現(xiàn)象將在后面學(xué)習(xí)到)。提示：(1) “阻礙”并不意味著“相反”。在理解楞次定律時，有些同學(xué)錯誤地把“阻

5、礙”作用認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向和原磁場方向相反，事實(shí)上，它們可能同向，也可能反向，需根據(jù)磁通量的變化情 況判斷。(2) “阻礙”的結(jié)果是實(shí)現(xiàn)了其他形式的能向電能轉(zhuǎn)化，這和能量守恒定律相吻合，如果沒有“阻礙”，將違背能量守恒定律。例一、如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中A .始終有感應(yīng)電流自a向b例一、如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中A .始終有感應(yīng)電流自a向b流過電流表GB.始終有感應(yīng)電流自 b向a流過電流表GC.先后a一G一b方向的感應(yīng)電流，后牽I b一G一a方向的感應(yīng)電流D.將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流總結(jié)：應(yīng)用楞次定律時應(yīng)依次確定的物理量引起感

6、應(yīng)電引起感應(yīng)電流的_流的磁場磁通量的變化()N 八八八Nml感應(yīng)電流的 磁場方向跟進(jìn)訓(xùn)練如圖所示，一個有彈性的金屬圓環(huán)被一根橡皮繩吊于通電直導(dǎo)線的正下方，直導(dǎo)線與圓環(huán)在同一S和橡皮繩的長度lS和橡皮繩的長度l將（）S增大，l變長S減小，l變短S增大，l變短S減小，l變長考點(diǎn)二：楞次定律、右手定則、左手定則.楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系:楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分，即做切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況應(yīng)用用于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便用于導(dǎo)體切割磁感線廣生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則

7、是楞次定律的特例.右手定則和左手定則的區(qū)另:右手定則左手定則作用判斷感應(yīng)電流方向判斷通電導(dǎo)體所受磁場力的方向已知條件已知切割運(yùn)動方向和磁場方向已知電流方向和磁場方向1 圖例4 （因）.網(wǎng)0 5因果關(guān)系運(yùn)動一電流電流一運(yùn)動應(yīng)用實(shí)例發(fā)電機(jī)電動機(jī)提示：（1）判斷感應(yīng)電流方向時可根據(jù)具體情況選取楞次定律或右手定則；（2）區(qū)分右手定則和安培定則：右手定則判斷電流的方向；安培定則判斷電流產(chǎn)生磁場的方向。例二、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)生由感應(yīng)電流的是（）跟進(jìn)訓(xùn)練（多選）如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP和QQ處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻 R,整個裝置處于

8、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,下列關(guān)于導(dǎo)體棒 MN中感應(yīng)電流的方向和它所受安培力的方向的說法正確的是（）A.感應(yīng)電流的方向是 N - MB.感應(yīng)電流的方向是 M - NC.安培力水平向左D.安培力水平向右總結(jié)：“三定則一定律”的比較適用的基本物理現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律判斷電流（運(yùn)動電荷）廣生的磁場的方1可安培定則判斷安培力、洛倫茲力的方向左手定則判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向右手定則判斷穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向楞次定律例三、如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒

9、PQ、MN,當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動時，MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動，則 PQ所做的運(yùn)動可能是（）A .向右加速運(yùn)動B.向左勻速運(yùn)動C.向右減速運(yùn)動D .向左減速運(yùn)動 總結(jié)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中導(dǎo)體運(yùn)動問題的分析方法（1）確定所研究的閉合電路；(2)明確閉合電路所包圍的區(qū)域磁場的方向及磁場的變化情況;(3)確定穿過閉合電路的磁通量的變化或?qū)w是否切割磁感線;(4)根據(jù)楞次定律或右手定則判定感應(yīng)電流的方向;(5)根據(jù)左手定則或“來拒去留” “增縮減擴(kuò)”等判斷導(dǎo)體所受安培力及運(yùn)動的方向. 跟進(jìn)訓(xùn)練3.1、如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有3.1、如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中有U形金屬導(dǎo)軌

10、，導(dǎo)軌平面與磁場垂直. 金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框 T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面.現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動，在運(yùn)動開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是PQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向X X x X XPQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向XXXPQRS中沿順時針方向,T中沿逆時針方向X X x X XPQRS中沿順時針方向,T中沿順時針方向XXXPQRS中沿逆時針方向,T中沿逆時針方向PQRS中沿逆時針方向,T中沿順時針方向XX R XXX考點(diǎn)三：楞次定律的推廣應(yīng)用例四、(多選)如圖所示，光滑固定的導(dǎo)軌m、n水平放置,兩

11、根導(dǎo)體棒 p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時()A. p、q將互相靠攏B . p、q將互相遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g例四、(多選)如圖所示，光滑固定的導(dǎo)軌m、n水平放置,兩根導(dǎo)體棒 p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時()A. p、q將互相靠攏B . p、q將互相遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g總結(jié):發(fā)生電磁感應(yīng)時，通過什么方式來“阻礙”原磁通量的變化要根據(jù)具體情況而定，可能是阻礙導(dǎo)體的相對運(yùn)動，也可能是通過改變線圈面積來阻礙原磁通量的變化.若原磁通量增加，則通過減小面積起到阻礙的作

12、用；若原磁通量減小，則通過增大面積起到阻礙的作用.這種方法用來判斷“動”的問題非常有效.跟進(jìn)訓(xùn)練4.1、如圖，金屬棒ab置于水平放置的 U形光滑導(dǎo)軌上，在 fe右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場B,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，在fe左側(cè)的無磁場區(qū)域 cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi).當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界 fe處由靜止開始向右運(yùn)動后，(圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢B.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢C.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢D.圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢)課后練習(xí)1.如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A1.

13、如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán)，其中 B接電源，在接通電源的瞬間,A、C兩環(huán)（）A,都被B吸引B.都被B排斥A被吸引，C被排斥A被排斥，C被吸引.磁電式儀表的線圈常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上而不用塑料做骨架是因?yàn)锳.塑料材料的堅(jiān)硬程度達(dá)不到要求B .在鋁框和指針一起擺動時更容易使指針很快停止擺動C.其他條件相同下，在通電后鋁框比塑料框更容易擺動起來D.塑料是絕緣體，塑料框和指針一起擺動時更容易使指針很快停止擺動.如圖所示，光滑的金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁場區(qū)域足夠大.導(dǎo)線ab、cd平行放置在導(dǎo)軌上，且都能自由滑動.當(dāng)導(dǎo)線 ab在拉力F作用

14、下向左運(yùn)動時，下列判斷錯誤的是（）A .導(dǎo)線cd也向左運(yùn)動.導(dǎo)線cd內(nèi)有電流，方向?yàn)?c-dC.磁場對ab的作用力方向向右D .磁場對ab和cd的作用力方向相同 TOC o 1-5 h z 4.兩個環(huán)A、B置于同一水平面上，其中 A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)A以如圖所示的方向繞 中心轉(zhuǎn)動時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流.則 （）A. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小/b. A可能帶正電且轉(zhuǎn)速恒定aA可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小JAA可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大5.（多選）某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下，大小為 4.5X105T. 一靈敏電壓表連接在 當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂叮訉?100 m,該河段漲潮和落

15、潮時有海水 （視為導(dǎo)體）流過.設(shè)落潮時，海水自西向東 流，流速為2 m/s.下列說法正確的是（）A .河北岸的電勢較高B.河南岸的電勢較高C.電壓表記錄的電壓為 9 mVD.電壓表記錄的電壓為 5 mV6.（多選）如圖所示，用細(xì)線懸掛一個很輕的鋁環(huán)，鋁環(huán)可以自由擺動.甲、乙兩圖的不同在于甲圖 中的鋁環(huán)是完整閉合的，乙圖中的鋁環(huán)下端沿直徑方向裂開了一個狹縫，不閉合.下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的 是（）A.甲圖中當(dāng)磁鐵向鋁環(huán)靠近時，鋁環(huán)后退 B.乙圖中當(dāng)磁鐵向鋁環(huán)靠近時，鋁環(huán)后退 C.甲圖中當(dāng)磁鐵離開鋁環(huán)時，鋁環(huán)被吸引 D.乙圖中當(dāng)磁鐵離開鋁環(huán)時，鋁環(huán)被吸引7.（多選）如圖，在水平光滑桌面上，兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上，且每個小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)，在金屬框接通逆時針方向電流