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1、,目標(biāo)定位 1.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向. 2.理解安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別.,第4講習(xí)題課楞次定律的應(yīng)用,1.楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要 引起感應(yīng)電流的磁通量的 . 2.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟 (1)明確所研究的 ,判斷 的方向; (2)判斷閉合電路內(nèi)原磁場(chǎng)的 的變化情況; (3)由 判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向; (4)由 根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,判斷出感應(yīng)電流的方向.,阻礙,變化,閉合電路,原磁場(chǎng),磁通量,楞次定律,安培定則,3.安培定則(右手螺旋定則)、右手定則、左手定則 (1)判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向用 定則; (2)判斷
2、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用力方向用 定則; (3)判斷導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向用 定則.,安培,左手,右手,一、“增反減同”法 感應(yīng)電流的磁場(chǎng),總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁場(chǎng)磁通量)的變A化. (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. (2)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. 口訣記為“增反減同”,例1如圖1所示,一水平放置的矩形閉合線圈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)程中線圈的感應(yīng)電流(),圖1,A.沿abcd流動(dòng) B.沿dcba流動(dòng) C.先沿a
3、bcd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,線圈在位置時(shí)穿過(guò)閉合線圈的磁通量最少,為零,線圈從位置到位置,從下向上穿過(guò)線圈的磁通量在減少,線圈從位置到位置,從上向下穿過(guò)線圈的磁通量在增加,根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcd. 答案A,二、“來(lái)拒去留”法 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),口訣記為“來(lái)拒去留”.,例2如圖2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) C.靜止 D.無(wú)法判定,圖2,解析本題可由兩種方法來(lái)解決: 方法1:
4、畫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.,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,三、“增縮減擴(kuò)”法 當(dāng)閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí),閉合電路的各部分導(dǎo)線就會(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)). (1)若原磁通量增加,則通過(guò)減小有效面
5、積起到阻礙的作用. (2)若原磁通量減小,則通過(guò)增大有效面積起到阻礙的作用. 口訣記為“增縮減擴(kuò)”. 溫馨提示:本方法適用于磁感線單方向穿過(guò)閉合回路的情況.,例3如圖3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,圖3,解析由于ab和cd電流方向相反,所以兩導(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大
6、,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,所以兩導(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,四、“增離減靠”法 發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí),通過(guò)什么方式來(lái)“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(duì)運(yùn)動(dòng),也可能是改變線圈的有效面積,還可能是通過(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: (1)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. (2)若原磁通量減小,則通過(guò)靠近磁場(chǎng)源起到阻礙的作用. 口訣記為“增離減靠”.,例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,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
7、在如圖4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),圖4,解析金屬環(huán)N向左運(yùn)動(dòng),說(shuō)明穿過(guò)N的磁通量在減小,說(shuō)明線圈M中的電流在減小,只有選項(xiàng)C符合. 答案C,五、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的區(qū)別 1.右手定則是楞次定律的特殊情況 (1)楞次定律的研究對(duì)象為整個(gè)閉合導(dǎo)體回路,適用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況. (2)右手定則的研
8、究對(duì)象為閉合導(dǎo)體回路的一部分,適用于一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng).,2.區(qū)別安培定則、左手定則、右手定則的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系 (1)因電而生磁(IB)安培定則.(判斷電流周圍磁感線的方向) (2)因動(dòng)而生電(v、BI感)右手定則.(導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流) (3)因電而受力(I、BF安)左手定則.(磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力),例5如圖5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)軌上水平向右加速滑動(dòng)時(shí),正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(導(dǎo)體棒切割磁感線速度越大,感應(yīng)電流越大)(),圖5,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
9、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)方向水平向左,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)方向水平向右,B被A排斥.D正確,A、B、C錯(cuò)誤. 答案D,“增反減同”法 1.1931年,英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言:存在只 有一個(gè)磁極的粒子,即“磁單極子”.1982年,美國(guó)物理 學(xué)家卡布萊拉設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn).他設(shè)想, 如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過(guò)如圖6所示的 超導(dǎo)線圈,那么,從上向下看,超導(dǎo)線圈將出現(xiàn)(),圖6,A.先有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,然后有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B.先有順
10、時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,然后有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C.始終有順時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 D.始終有逆時(shí)針?lè)较虺掷m(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流,解析在磁單極子運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,當(dāng)磁單極子位于超導(dǎo)線圈上方時(shí),原磁場(chǎng)的方向向下,磁通量增加,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,由安培定則可知,產(chǎn)生逆時(shí)針(俯視)方向的感應(yīng)電流;當(dāng)磁單極子位于超導(dǎo)線圈下方時(shí),原磁場(chǎng)的方向向上,磁通量減小,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,由安培定則可知,產(chǎn)生逆時(shí)針(俯視)方向的感應(yīng)電流.故選項(xiàng)D正確. 答案D,“來(lái)拒去留”法 2.如圖7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
11、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(),圖7,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. 答案D,“增縮減擴(kuò)”法 3.如圖8所示,一個(gè)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)在同一豎直面內(nèi),當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí),彈性圓環(huán)的面積S和橡皮繩的長(zhǎng)度l將() A.S增大,l變長(zhǎng) B.S減小,l變短 C.S增大,l變短 D.S減小,l變長(zhǎng),圖8,解析當(dāng)通電直導(dǎo)線中電流增大時(shí),穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量增大,金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)
12、電流.根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流要阻礙磁通量的增大:一是用縮小面積的方式進(jìn)行阻礙;二是用遠(yuǎn)離通電直導(dǎo)線的方法進(jìn)行阻礙,故D正確. 答案D,“增離減靠”法 4.如圖9所示是某電磁沖擊鉆的原理圖,若突然 發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng),則可能是() A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間 B.開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間 C.開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的,滑動(dòng)變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng) D.開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的,滑動(dòng)變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng),圖9,解析當(dāng)開(kāi)關(guān)突然閉合時(shí),左線圈上有了電流,產(chǎn)生磁場(chǎng),而對(duì)于右線圈來(lái)說(shuō),磁通量增加,產(chǎn)生感應(yīng)電流,使鉆頭M向右運(yùn)動(dòng),故A項(xiàng)正確; 當(dāng)開(kāi)關(guān)S已經(jīng)是閉合的時(shí),只有左側(cè)線圈電流增大才會(huì)導(dǎo)致鉆頭M向右運(yùn)動(dòng),故C項(xiàng)正確. 答案AC,“一定律三定則”的綜合應(yīng)用 5.如圖10所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場(chǎng)力的作用下向右運(yùn)動(dòng),則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是() A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng) C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)動(dòng),圖10,解析當(dāng)PQ向右運(yùn)動(dòng)時(shí),用右手定則可判定PQ
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