山东省新泰市汶城中学高中物理《楞次定律》学案 新人教版选修32.doc

山东省新泰市汶城中学高二物理选修3-2楞次定律学案 人教版自主体验1感应电流的磁场方向既然跟感应电流的方向有联系，又跟_有联系2楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的_总要_引起感应电流的_的变化3右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面上；让_从掌心进入，并使拇指指向_的方向，这时四指的方向就是_的方向知识探究要点一.应用楞次定律判断感应电流方向的四个步骤。（1）明确原磁场的方向；（2）明确穿过闭合回路的磁通量是在增加还是在减少；（3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；（4）利用安培定则，判断感应电流的方向。要点二.楞次定律的广义表述：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。一般适用于不需要判断出感应电流的方向，只是分析产生的效果，比如判断受力、判断运动方向、判断面积变化等。具体有下面常见的几种情况：(1)闭合线圈的面积不变，感应电流是因磁场变化引起的则感应电流的磁场阻碍原磁场的变化克强助弱；(2)磁场不变，感应电流是因回路面积变化而产生的则感应电流的磁场阻碍其面积的变化。(3)感应电流是因为导体与磁场的相对运动产生的则感应电流的磁场阻碍它们的相对运动“去则吸引、来则排斥”。(4)感应电流是因自身的电流变化而产生的则感应电流的磁场阻碍电流的变化。（这一点将在自感现象中遇到）(5)感应电流是因为闭合电路中的一部分导体切割磁感线产生的，则用右手定则判断感应电流的方向。右手定则是楞次定律的特例，根据楞次定律切割磁感线产生的安培力一定阻碍切割磁感线的运动。我们应用楞次定律时可以在上述五种方法中选择自己觉得比较简单的一种。要点三.要正确理解楞次定律中的“阻碍”两字的意思：（1）阻碍不是阻止。磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场方向相同，阻碍原磁场的减弱，但原 .4-3-1.总结反思磁场毕竟还在减弱。在直导线切割磁感线产生感应电流时，感应电流的出现一定阻碍切割磁感线的运动，但不是阻止这种运动，因为这种运动还在进行。（2）阻碍不一定是反抗，阻碍还可能有补偿的意义。当磁通量减少时感应电流的磁场就补尝原磁场的磁通量的减少。这里关键是要知道阻碍的对象是磁场的变化，阻碍的对象不是磁场。（3）阻碍是能量守恒的必然结果，在电磁感应现象中克服感应电流的阻碍作用做多少功就有多少其它形式的能转化为感应电流的电能。典例剖析 例1如图1所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的n极朝下，当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)()a线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引b线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥c线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引d线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥变式训练1.如图2所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的s极朝下在将磁铁的s极插入线圈的过程中()a通过电阻的感应电流的方向由a到 b，线圈与磁铁相互排斥b通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引c通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥d通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引 图1 图2 图3 图4 例2.如图3所示，试判定当开关s闭合和断开的瞬间，线圈abcd中的电流方向例3.如图4所示，矩形线框与长直导线在同一平面内，当矩形线框从直导线的左侧运动到右侧的过程中线框内感应电流的方向为()a先顺时针，后逆时针 b先逆时针，后顺时针c先顺时针，后逆时针，再顺时针 d先逆时针，后顺时针，再逆时针变式训练2如图5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r的滑片自左向右滑行时，线框ab的运动情况是()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，无法确定转动的方向例4.如图6所示，光滑平行金属导轨pp和qq，都处于同一水 图5平面内，p和q之间连接一电阻r，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中现垂直于导轨放置一根导体棒mn，用一水平向右的力f拉动导体棒mn，以下关于导体棒mn中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()a感应电流方向是nm b感应电流方向是mnc安培力水平向左 d安培力水平向右 .4-3-2. 图6变式训练3.(2011年浙江杭州)如图7所示，q是单匝金属线圈，mn是一个螺线管，它的绕线方法没有画出，q的输出端a、b和mn的输入端c、d之间用导线相连，p是在 mn的正下方水平放置的用细导线绕制的软弹簧线圈若在q所处的空间加上与环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2间段内弹簧线圈处于收缩状态，则所场的磁感应强度的变化情况可能是()课堂练习1下列说法正确的是() 图7a感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反b感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反c楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向d楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向2如图8所示，一线圈用细杆悬于p点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置，时(位置正好是细杆竖直位置)，线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是()a，位置均是顺时针方向b，位置均是逆时针方向 图8c位置是顺时针方向，位置为零，位置是逆时针方向 d位置是逆时针方向，位置为零，位置是顺时针方向3如图9所示，当导体棒mn在外力作用下沿导轨向右运动时，流过r的电流方向是()a. 由ab b. 由bac无感应电流 d无法确定课后练习 图91.如右图所示为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动(o是线圈中心)，则() a从x到o，电流由e经g流向f，先增大再减小b从x到o，电流由f经g流向e，先减小再增大c从o到y，电流由f经g流向e，先减小再增大d从o到y，电流由e经g流向f，先增大再减小2如右图所示，一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内，磁铁中心与圆心重合，为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流，磁铁的运动方式应是()an极向纸内，s极向纸外，使磁铁绕o点转动bn极向纸外，s极向纸内，使磁铁绕o点转动 c磁铁在线圈平面内顺时针转动 d磁铁在线圈平面内逆时针转动4如右图所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点，当线框向右运动的瞬间，则()a线框中有感应电流，且按顺时针方向b线框中有感应电流，且按逆时针方向c线框中有感应电流，但方向难以判断d由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流 .4-3-3.总结反思3. 如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为ab的是( )5某磁场磁感线如图10所示，有一铜线圈自图示a处落至b处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是() a始终顺时针 b始终逆时针 c先顺时针再逆时针 d先逆时针再顺时针 图10 图11 图12 图13 6电阻r、电容c与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如图11所示，现使磁铁开始自由下落，在n极接近线圈上端的过程中，流过r的电流方向和电容器极板的带电情况是() a从a到b，上极板带正电 b从a到b，下极板带正电c从b到a，上极板带正电 d从b到a，下极板带正电7如图12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8如图13所示，蹄形磁铁的两极间，放置一个线圈abcd，磁铁和线圈都可以绕oo轴转动，磁铁如图示方向转动时，线圈的运动情况是()a俯视，