浙江省台州市路桥区高中物理 第四章 电磁感应 4.3 楞次定律的应用学案 新人教版选修32.doc

楞次定律的应用【知识回顾】感应电流具有这样的方向，即 。【知识拓展】（1）对“阻碍”意义的理解：“阻碍”不是阻止，阻碍也不是相反。阻碍的是原磁场的磁通量的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它最强，也不会产生感应电流当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小。（2）由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致其它形式的能转化为电能因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现（3）“阻碍”含义的推广及其应用“阻碍”含义的推广表现出来的效果从磁通量变化来看，阻碍磁通量变化使线圈面积有扩大或缩小的趋势从运动情况来看，阻碍导体的相对运动来拒去留从原电流变化来看，阻碍原电流的变化原电流和感应电流增反减同例1图 例2图 例3图 例4图【例1】 如图所示，当磁铁绕o1o2轴匀速转动时，矩形导线框（不考虑重力）将如何运动？标出线圈中的感应电流方向？【例2】 如图所示，水平面上有两根平行导轨，上面放两根金属棒a、b。当条形磁铁如图向下移动时（不到达导轨平面），a、b将如何移动？标出a、b棒中感应电流的方向。【例3】 如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动（不到达该平面），a、b将如何移动？标出感应电流的方向。【例4】如图所示，在条形磁铁从图示位置绕o1o2轴转动90的过程中，放在导轨右端附近的金属棒ab将如何移动？【课堂和课后练习】1如图所示，在两根平行长直导线中，通以同方向、同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动。在运动过程中，导线框中感应电流的方向 a沿abcd方向不变。 （ ）b沿adcb方向不变。 c由abcd方向变成adcb方向。d由adcb方向变成abcd方向。2如图所示，两个线圈绕在同一圆筒上，a中接有电源，b中导线ab短路。当把磁铁迅速插入a线圈中时，a线圈中的电流将 （填减少，增大，不变），b线圈中的感应电流的方向在外电路中是由 到 的；如线圈b能自由移动，则它将向 移动（左，右，不）。3如图所示，闭合金属铜环从高为h的曲面滚下，沿曲面的另一侧上升，设闭合环初速度为零，不计摩擦，则 （ ）a若是匀强磁场，环上升的高度小于hb若是匀强磁场，环上升的高度大于hc若是非匀强磁场，环上升的高度等于hd若是非匀强磁场，环上升的高度小于h4一根磁化的钢棒以速度v射入水平放置的固定的铜管内，v的方向沿管中心轴，不计棒的重力和空气阻力，则在入射过程中 （ ）a.铜管的内能增加 b.钢棒的速率减小 c.钢棒的速率不变 d.钢棒的速率增大5如图（a），圆形线圈p静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈q，p和q共轴.q中通有变化电流，电流随时间变化的规律如图（b）所示.p所受的重力为g，桌面对p的支持力为n，则a.t1时刻ng （ ）b.t2时刻ngc.t3时刻ngd.t4时刻n=g6如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴o转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器的滑片p自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab将（ ）a.保持静止不动 b.逆时针转动c.顺时针转动 d.发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向参考答案1b2减小 b a 左 3d 解析 若是匀强磁场，闭合环的磁通量不发生变化，无感应电流产生，环也就受不到磁场力，所以环仍保持机械能守恒，上升的高度等于h。若是非匀强磁场，闭合环的磁通量发生变化，有感应电流产生，环受到磁场力作用去阻碍环与磁场间的相对运动，使环损失一部分机械能向电能转化，所以环上升的高度小于h。因此答案d正确。4ab 当磁化的钢棒射入铜管时，铜管中因磁通量增加而产生感应电流，铜管与钢棒间的磁场力会阻碍其相对运动，使钢棒的机械能向电能转化，进而使铜管的内能增加。所以答案ab正确。5ad 6c解：本题分析方法很多，最简单的方法是：从“阻碍相对运动”的角度来看，导线框一定会跟着条形磁铁同方向转动起来。如果不计摩擦阻力，最终导线框将和磁铁转动速度相同；如果考虑摩擦阻力导线框的转速总比条形磁铁转速小些。解：若按常规用“阻碍磁通量变化”判断，则要根据下端磁极的极性分别进行讨论，比较繁琐。而且在判定a、b所受磁场力时。应该以磁极对它们的磁场力为主，不能以a、b间的磁场力为主（因为它们是受合磁场的作用）。如果主注意到：磁铁向下插，通过闭合回路的磁通量增大，由=bs可知磁通量有增大的趋势，因此s的相应变化应该使磁通量有减小的趋势，所以a、b将互相靠近。这样判定比较简便。解：无论条形磁铁的哪个极为n极，也无论是顺时针转动还是逆时针转动，在转动90过程中，穿过闭合电路的磁通