2019屆高中物理第四章電磁感應(yīng)4.1習(xí)題課電場(chǎng)力的性質(zhì)課件新人教版.pptx

1、習(xí)題課:電場(chǎng)力的性質(zhì),探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),楞次定律的拓展應(yīng)用 如圖所示,水平桌面上放一圓形金屬導(dǎo)體環(huán),從導(dǎo)體環(huán)的中心上方釋放一條形磁鐵,在條形磁鐵向下靠近導(dǎo)體環(huán)的過(guò)程中,問(wèn): (1)從上向下看導(dǎo)體環(huán)中的電流方向是逆時(shí)針還是順時(shí)針? (2)導(dǎo)體環(huán)內(nèi)部感應(yīng)電流的磁感線方向與磁鐵磁場(chǎng)的方向相同還是相反?若磁鐵向上運(yùn)動(dòng)呢? (3)磁鐵受到導(dǎo)體環(huán)的作用力向哪?若磁鐵向上運(yùn)動(dòng)呢? (4)導(dǎo)體環(huán)有收縮的趨勢(shì)還是擴(kuò)張的趨勢(shì)?若磁鐵向上運(yùn)動(dòng)呢? (5)導(dǎo)體環(huán)對(duì)桌面的壓力比重力大還是小?若磁鐵向上運(yùn)動(dòng)呢? (6)磁鐵下落過(guò)程能量是如何轉(zhuǎn)化的?,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講

2、,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),要點(diǎn)提示:(1)逆時(shí)針;(2)相反,相同;(3)向上,向下;(4)收縮,擴(kuò)張;(5)比重力大,比重力小;(6)重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為磁鐵的動(dòng)能,一部分轉(zhuǎn)化為電能。,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),楞次定律的主要內(nèi)容是研究引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)即原磁場(chǎng)和感應(yīng)電流的磁場(chǎng)二者之間的關(guān)系,根據(jù)這種關(guān)系可以得到如下推論: (1)當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反。當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。 (2)導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電流的導(dǎo)體受到磁場(chǎng)的安培力,這個(gè)安培力會(huì)“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 (3)當(dāng)閉合

3、電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí),閉合電路的各部分導(dǎo)體就會(huì)受到安培力作用,會(huì)使閉合電路的面積有變化(或有變化趨勢(shì))。若原磁通量增加,則通過(guò)減小有效面積起到阻礙的作用。若原磁通量減少,則通過(guò)增大有效面積起到阻礙的作用。,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),(4)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),還可能通過(guò)遠(yuǎn)離或靠近變化的磁場(chǎng)源來(lái)阻礙原磁通量的變化,即:若原磁通量增加,則通過(guò)遠(yuǎn)離磁場(chǎng)源起到阻礙的作用;若原磁通量減少,則通過(guò)靠近磁場(chǎng)源起到阻礙的作用。 (5)楞次定律中的“阻礙”是電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵循能量守恒定律的必然結(jié)果。 上述四種情況的記憶口訣為“增反減同”“來(lái)拒去留”“增縮減擴(kuò)”“增離減靠”。,探究一,

4、探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),【例題1】 如圖所示,一水平放置的矩形閉合線框abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),由圖中位置經(jīng)過(guò)位置到位置,位置和位置都很接近位置,這個(gè)過(guò)程中線框的感應(yīng)電流() A.沿abcd流動(dòng) B.沿dcba流動(dòng) C.先沿abcd流動(dòng),后沿dcba流動(dòng) D.先沿dcba流動(dòng),后沿abcd流動(dòng) 解析:由條形磁鐵的磁場(chǎng)可知,線框在位置時(shí)穿過(guò)閉合線框的磁通量最少,為零,線框從位置到位置,從下向上穿過(guò)線框的磁通量在減少,線框從位置到位置,從上向下穿過(guò)線框的磁通量在增加,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcd。 答案:A,探究一,探

5、究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),歸納總結(jié)本題應(yīng)用“增反減同”即可判斷。思路如下:,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),【例題2】 如圖所示,一個(gè)閉合矩形金屬線圈A與一根絕緣輕桿B相連,輕桿上端O點(diǎn)是一個(gè)固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸,轉(zhuǎn)動(dòng)軸與線圈平面垂直,線圈靜止時(shí)恰位于蹄形磁鐵的正中,線圈平面與磁感線垂直?，F(xiàn)使線圈左右擺動(dòng),在擺動(dòng)過(guò)程中,線圈所受磁場(chǎng)力的方向是() A.向左擺動(dòng)過(guò)程中,受力方向向左;向右擺動(dòng)過(guò)程中,受力方向向右 B.向左擺動(dòng)過(guò)程中,受力方向向右;向右擺動(dòng)過(guò)程中,受力方向向左 C.向左擺動(dòng)過(guò)程中,受力方向先向左后向右;向右擺動(dòng)過(guò)程中,受力方向先向右后向左 D.向左

6、擺動(dòng)過(guò)程中,受力方向先向右后向左;向右擺動(dòng)過(guò)程中,受力方向先向左后向右,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),解析:感應(yīng)電流是由磁通量的變化引起的,而這個(gè)磁通量的變化是由于線圈和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的,故磁通量變化也就是阻礙線圈和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。為了阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),磁場(chǎng)對(duì)線圈的作用力方向一定和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,即線圈向左擺動(dòng)時(shí),受力方向向右,向右擺動(dòng)時(shí),受力方向向左。 答案:B,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),歸納總結(jié)本題應(yīng)用“來(lái)拒去留”即可判斷。思路如下:,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),【例題3】 如圖所示,光滑固定金屬導(dǎo)軌M、

7、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放在導(dǎo)軌上,形成閉合回路。當(dāng)一條形磁鐵從上方向下迅速接近回路時(shí),可動(dòng)的兩導(dǎo)體棒P、Q將() A.保持不動(dòng) B.相互遠(yuǎn)離 C.相互靠近 D.無(wú)法判斷 解析:四根導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)磁鐵迅速接近回路時(shí),穿過(guò)回路的磁通量增加,閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流將阻礙原磁通量的增加,回路面積減小,得到的結(jié)論是P、Q相互靠近,選項(xiàng)C正確。 答案:C,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),歸納總結(jié)本題應(yīng)用“增縮減擴(kuò)”即可判斷。思路如下:,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),【例題4】一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈M,鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接,

8、木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N,N可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦移動(dòng),M連接在如圖所示的電路中,其中R為滑動(dòng)變阻器,E1和E2為直流電源,S為單刀雙擲開(kāi)關(guān),下列情況中,可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是() A.在S斷開(kāi)的情況下,S向a閉合的瞬間 B.在S斷開(kāi)的情況下,S向b閉合的瞬間 C.在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向c端移動(dòng)時(shí) D.在S已向a閉合的情況下,將R的滑片向d端移動(dòng)時(shí),探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),解析:金屬環(huán)N向左運(yùn)動(dòng),說(shuō)明穿過(guò)N的磁通量在減少,說(shuō)明線圈M中的電流在減少,只有選項(xiàng)C符合。 答案:C 歸納總結(jié)本題應(yīng)用“增離減靠”即可判斷。思路如下:,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)

9、引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),如圖所示裝置中,線圈M和線圈N繞在同一個(gè)鐵芯上,分別與兩水平光滑導(dǎo)軌相連接,cd桿光滑且原來(lái)靜止在水平導(dǎo)軌上,當(dāng)ab桿由靜止向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),cd桿將向哪移動(dòng)?,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),要點(diǎn)提示:向右運(yùn)動(dòng),判斷方法如下:,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的適用范圍及因果關(guān)系的比較,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),左手定則、右手定則和安培定則有時(shí)容易混淆,有人從判斷的結(jié)果加以區(qū)分,總結(jié)為左判“力”,右判“電”,安培定則“磁感線”。,探究一,探究二,

10、問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),【例題5】 如圖所示,導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里,當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí),正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(說(shuō)明:導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)() A.有感應(yīng)電流,且B被A吸引 B.無(wú)感應(yīng)電流 C.可能有,也可能沒(méi)有感應(yīng)電流 D.有感應(yīng)電流,且B被A排斥 解析:MN向右加速滑動(dòng),根據(jù)右手定則,MN中的電流方向從NM,且大小在逐漸變大,根據(jù)安培定則知,電磁鐵A的磁場(chǎng)方向向左,且大小逐漸增強(qiáng),根據(jù)楞次定律知,B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向右,B被A排斥,D正確,A、B、C錯(cuò)誤。 答案:D,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,

11、當(dāng)堂檢測(cè),歸納總結(jié)“抓因?qū)すā眳^(qū)別“三定則一定律”:區(qū)別“三定則一定律”的關(guān)鍵是抓住其中的“因果”關(guān)系,才能選擇正確的規(guī)律處理問(wèn)題。,探究一,探究二,問(wèn)題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測(cè),變式訓(xùn)練(多選)如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌,它與大導(dǎo)線圈M相連接,要使小導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,則放在導(dǎo)軌上的金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況(兩導(dǎo)線圈共面放置)是() A.向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng) C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向右加速運(yùn)動(dòng) 答案:BC,探究一,探究二,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測(cè),1.(楞次定律的拓展應(yīng)用)如圖所示,當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是() A.向右擺動(dòng)B.向左擺動(dòng)

12、C.靜止D.無(wú)法判定 解析:本題可用兩種方法來(lái)解決: 方法1:畫(huà)出磁鐵的磁感線分布,如圖甲所示,當(dāng)磁鐵向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)銅環(huán)的磁通量增加,由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應(yīng)電流方向如圖甲所示。分析銅環(huán)受安培力作用而運(yùn)動(dòng)時(shí),可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元。取上、下兩小段電流元作為研究對(duì)象。由左手定則確定兩段電流元的受力,由此可推斷出整個(gè)銅環(huán)所受合力向右,則A選項(xiàng)正確。,探究一,探究二,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測(cè),方法2(等效法):磁鐵向右運(yùn)動(dòng),使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為圖乙所示的條形磁鐵,兩磁鐵有排斥作用,故A正確。,答案:A,探究一,探究二,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測(cè),2.(楞次定律的拓展應(yīng)用)

13、如圖所示,在載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B,導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi),在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體ab和cd。當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí),導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是() A.一起向左運(yùn)動(dòng) B.一起向右運(yùn)動(dòng) C.ab和cd相向運(yùn)動(dòng),相互靠近 D.ab和cd相背運(yùn)動(dòng),相互遠(yuǎn)離 解析:由于ab和cd電流方向相反,所以?xún)蓪?dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向一定相反,排除選項(xiàng)A、B;當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí),穿過(guò)閉合回路的磁通量增加,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流總是阻礙穿過(guò)回路磁通量的變化,所以?xún)蓪?dǎo)體相互靠近,減小面積,達(dá)到阻礙磁通量增加的目的,故選C。 答案:C,探究一,探究二,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測(cè),3.(楞次定律的拓展應(yīng)用)如圖所示,甲是閉合銅線框,乙是有缺口的銅線框,丙是閉合的塑料線框,它們的正下方都放置一薄強(qiáng)磁鐵,現(xiàn)將甲、乙、丙移至相同高度H處同時(shí)釋放(各線框下落過(guò)程中不翻轉(zhuǎn)),則以下說(shuō)法正確的是() A.三者同時(shí)落地 B.甲、乙同時(shí)落地,丙后落地 C.甲、丙同時(shí)落地,乙后落地 D.乙、丙同時(shí)落地,甲后落地 解析:在下落過(guò)程中,閉合銅線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流,由“來(lái)拒去留”可知,答案選D。