新高中物理 第一章 3 习题课 楞次定律的应用 粤教选修32

第一章电磁感应目标定位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．学案3习题课：楞次定律的应用知识探究自我检测整理ppt一、“增反减同”法知识探究感应电流的磁场，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”.例1如图1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，由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，这个过程中线圈的感应电流(

)A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.先沿abcd流动，后沿dcba流动D.先沿dcba流动，后沿abcd流动图1解析由条形磁铁的磁场可知，线圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小为零，线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ，从下向上穿过线圈的磁通量在减少，线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ，从上向下穿过线圈的磁通量在增加，根据楞次定律可知感应电流的方向是abcd.答案A二、“来拒去留”法导体与磁场相对运动产生电磁感应现象时，两者之间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动.口诀记为“来拒去留”.=例2如图2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.无法判定图2解析本题可由两种方法来解决：方法1：画出磁铁的磁感线分布，如图甲所示，当磁铁向铜环运动时，穿过铜环的磁通量增加，由楞次定律判断出铜环中的感应电流方向如图甲所示.分析铜环受安培力作用而运动时，可把铜环中的电流等效为多段直线电流元.取上、下两小段电流元作为研究对象，由左手定则确定两段电流元的受力，由此可推断出整个铜环所受合力向右，故A正确.甲方法2(等效法)：磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为图乙所示的条形磁铁，两磁铁有排斥作用，故A正确.乙答案A三、“增缩减扩”法当闭合电路中有感应电流产生时，电路的各部分导线就会受到安培力作用，会使电路的面积发生变化(或有变化趋势).1.若原磁通量增加，则通过缩小有效面积起到阻碍的作用.2.若原磁通量减小，则通过扩大有效面积起到阻碍的作用.口诀记为“增缩减扩”.注意本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况.例3如图3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大时，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，相互远离图3解析由于在闭合回路abcd中，ab和cd电流方向相反，所以两导体运动方向一定相反，排除A、B；当载流直导线中的电流逐渐增大时，穿过闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律的推论，两导体将相互靠近，减小面积，达到阻碍磁通量增大的目的.故选C.答案C四、“增离减靠”法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”.例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4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的滑片向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时图4解析金属环N向左运动，说明穿过N的磁通量在减小，说明线圈M中的电流在减小，只有选项C符合题意.答案C五、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别应用1.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线运动.2.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)例5如图5所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里.圆形金属环B正对电磁铁A当导线MN在导轨上向右加速滑动时，(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)下列说法正确的是(

)A.MN中电流方向N→M，B被A吸引B.MN中电流方向N→M，B被A排斥C.MN中电流方向M→N，B被A吸引D.MN中电流方向M→N，B被A排斥图5解析MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A在B处的磁场方向向左，且大小逐渐增大，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向向右，B被A排斥，B正确，A、C、D错误.答案B自我检测1.(来拒去留法)如图6所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是(

)A.三者同时落地 B.甲、乙同时落地，丙后落地C.甲、丙同时落地，乙后落地 D.乙、丙同时落地，甲后落地1234图6解析在下落过程中，闭合铜线框中产生感应电流，由“来拒去留”可知，答案选D.答案D12342.(增缩减扩法及来拒去留法)如图7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1234图7解析根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时铝环内的磁通量增大，因此铝环面积应有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使铝环对桌面压力增大，故B项正确.答案B12343.(增离减靠法)如图8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.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合到断开的瞬间C.开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D.开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动1234图8解析当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，产生感应电流，使钻头M向右运动，故A项正确；当开关S已经是闭合时，只有左侧线圈电流增大才会导致钻头M向右运动，故C项正确.答案AC12344.(安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别运用)如图9所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(

)A.向右加速运动 B.向左加速运动C.向右减速运动 D.向左减速运动1234图9解析当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由Q→P，由安培定则可知穿过L1的磁场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从N→M的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，可见选项A错误；1234若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C正确；同理可判断选项B正确，选项D错误.答案BC12349、静夜四无邻，荒居旧业贫。。2022/12/262022/12/26Monday,December26,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/20226:52:41PM11、以我独沈久，愧君相见频。。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December26,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、他乡生白发，旧国见青山。。26十二月20222022/12/262022/12/262022/12/2615、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、行动出成果，工作出财富。。2022/12/262022/12/2626December202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/269、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/262022/12/26Monday,December26,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/20226:52:41PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday,December26,202213、不知香积寺，数里入云峰。。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26十二月20222022/12/262022/12/262022/12/2615、楚塞三湘接，荆门九派通。。。十二月222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2022/12/262022/12/2626December202217、空山新雨后，天气晚来秋。。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/269、杨柳散和风，青山澹吾虑。。2022/12/262022/12/26Monday,December26,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/20226:52:41PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、越是无能的人，越