楞次定律的理解和應(yīng)用.ppt

1、本章優(yōu)化總結(jié),本章優(yōu)化總結(jié),知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,專題歸納整合,章末綜合檢測(cè),知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,/,專題歸納整合,楞次定律的理解和應(yīng)用,1對(duì)楞次定律的理解 感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果總是要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因： (1)從磁通量角度，阻礙原磁通量的變化，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向的關(guān)系可概括為“增反減同”,(2)從相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可理解為“來拒去留” (3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì) (4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象) 楞次定律可廣義地表示為：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化和相對(duì)運(yùn)動(dòng),2楞次定律的四個(gè)推論及其應(yīng)用 一般，磁通量的變化與相對(duì)運(yùn)動(dòng)具

2、有等效性：磁通量增加相當(dāng)于回路與磁場(chǎng)接近，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反；磁通量減少相當(dāng)于回路與磁場(chǎng)遠(yuǎn)離，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同所以，根據(jù)楞次定律及能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，還可以得出四個(gè)簡(jiǎn)捷實(shí)用的推論 (1)動(dòng)態(tài)規(guī)律 當(dāng)回路與磁場(chǎng)接近或者回路的磁通量增加時(shí)，一定相互排斥或者向磁通量減少的方向運(yùn)動(dòng)；反之，一定相互吸引或者向磁通量增加的方向運(yùn)動(dòng),(2)靜態(tài)規(guī)律 當(dāng)回路兩側(cè)的磁感線對(duì)稱分布，即不論向什么方向運(yùn)動(dòng)，都不能阻礙磁通量的變化或者磁通量變化都相同時(shí)，回路將靜止不動(dòng) (3)“因反果同”規(guī)律 正方向穿過回路的磁通量增加(或減少)與反方向穿過回路的磁通量減少(或增加)，引起的感應(yīng)電流方向相同,

3、(2011年渭南高二檢測(cè))如圖11所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力N及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的判斷正確的是(),圖11,AN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 BN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 CN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 DN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右,【精講精析】條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，通過線圈的磁通量先增加后減小當(dāng)通過線圈的磁通量增加時(shí)，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；當(dāng)

4、通過線圈的磁通量減小時(shí)，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)綜上所述，線圈受到的支持力先大于重力后小于重力，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)總是向右 【答案】D,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算及方向的確定,/,2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流方向的確定 右手定則和楞次定律是用來判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流方向的對(duì)于導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)以及判斷電勢(shì)高低時(shí)，常常使用右手定則對(duì)于磁通量發(fā)生變化而引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流方向的判斷，則需使用楞次定律，在電源內(nèi)部，感應(yīng)電流的方向由電源的負(fù)極指向正極，這是確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的依據(jù)

5、,如圖12所示，兩條平行且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向垂直導(dǎo)軌平面，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左端接一電阻R，右端接一電容器C，其余電阻不計(jì)，長(zhǎng)為2L的導(dǎo)體棒ab如圖所示放置，從ab與導(dǎo)軌垂直開始，在以a為圓心沿順時(shí)針方向以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90的過程中，通過電阻R的電荷量是_,圖12,電磁感應(yīng)中的圖像問題,圖像問題是一種半定量分析，電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖像，即Bt圖像、t圖像、Et圖像和It圖像對(duì)于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨導(dǎo)體位移x變化的圖像，即Ex圖像和Ix圖像這些

6、圖像問題，大體上可分為兩類：,1由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖像 對(duì)于這類問題，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)大小是否恒定用楞次定律判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)的方向，從而確定其正負(fù)，以及在坐標(biāo)系中的范圍 2由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)物理量 不論何種類型，都要應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律或右手定則等規(guī)律來分析解決,/,3分析圖像問題時(shí)應(yīng)特別關(guān)注的四點(diǎn)事項(xiàng) (1)圖像中兩個(gè)坐標(biāo)軸各代表什么意義； (2)圖像中縱坐標(biāo)的正、負(fù)表示什么意義； (3)畫圖像時(shí)應(yīng)注意初始狀態(tài)如何以及正方向的選取； (4)注意圖像橫軸、縱

7、軸截距以及圖線斜率、圖線覆蓋面積的物理意義,(2011年濟(jì)寧高二檢測(cè))如圖13甲所示，正三角形導(dǎo)線框abc放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，t0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里圖丙中能表示線框的ab邊受到的磁場(chǎng)力F隨時(shí)間t變化關(guān)系的是(力的方向規(guī)定向左為正方向)(),/,丙 圖13,【答案】A,電磁感應(yīng)中的綜合問題,1電磁感應(yīng)中的綜合問題 電磁感應(yīng)中的綜合問題有兩種基本類型：一是電磁感應(yīng)與電路、電場(chǎng)的綜合；二是電磁感應(yīng)與磁場(chǎng)、導(dǎo)體的受力和運(yùn)動(dòng)的綜合；或是這兩種基本類型的復(fù)合這類問題中電磁感應(yīng)現(xiàn)象、力

8、和運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象相互聯(lián)系、相互影響、相互制約其基本形式如下：,/,2分析思路 電磁感應(yīng)中的綜合問題，一般綜合程度高，涉及的知識(shí)面廣，而且這類題目一般都伴隨著能量的轉(zhuǎn)化和守恒，有時(shí)要用到功能關(guān)系來解題解決這類綜合問題時(shí)可將問題分解為兩部分電學(xué)部分和力學(xué)部分 (1)電學(xué)部分 將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路等效為電源，分析內(nèi)外電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律理順各電學(xué)量之間的關(guān)系,3電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題 這類問題覆蓋面廣，題型也多種多樣解決這類問題的關(guān)鍵在于通過對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度取最大值或最小值的條件等其基本思路如下

9、：,4電磁感應(yīng)中的能量問題 無論是使閉合回路的磁通量發(fā)生變化，還是使閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線，都要消耗其他形式的能量，轉(zhuǎn)化為回路中的電能這個(gè)過程不僅體現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化，而且保持守恒，使我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)包含電和磁在內(nèi)的能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的普遍性 分析問題時(shí)，應(yīng)當(dāng)牢牢抓住能量守恒這一基本定律，分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，然后利用能量守恒定律列出方程求解,如圖14所示，在平行虛線范圍內(nèi)有B1 T、高度h1 m、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，線框質(zhì)量m0.1 kg、電阻R1 ，框面跟紙面平行，邊長(zhǎng)L1 m，原來cd邊跟磁場(chǎng)下邊緣相距為H，用一豎直向上的恒力F21 N提線框，由靜止開始從“I”位置向