高中物理教学论文 “楞次定律”的应用的“四步曲” 新人教版选修3-2

用心 爱心 专心1 楞次定律楞次定律 的应用的的应用的 四步曲四步曲 楞次定律 是判断感生电流的方向的规律 是 电磁感应 一章的重点 也是高考的热点 一 愣次定律的内容一 愣次定律的内容 感生电流的方向 总是使自己的磁场阻碍引起感生电流的磁通量的变化 感生电流的方向 总是使自己的磁场阻碍引起感生电流的磁通量的变化 关键词 感生电流 磁场 阻碍 磁通量 变化 它的意思是 如果引起感生电流的磁通量在增加 则感生电流的磁场与引起感生电流的磁场方向相反 如果引起感生电流的磁通量在减少 则感生电流的磁场与引起感生电流的磁场方向相同 二 楞次定律楞次定律 的应用的的应用的 四步曲四步曲 在应用楞次定律判断感生电流的方向时 通常采取以下四步 1 确定引起感生电流的磁场 称为原磁场 的方向 2 确定引起感生电流的磁通量在怎样变化 即是在增加 还是在减少 3 用楞次定律判断感生电流的方向 即如果原磁场的磁通量在增加 则感生电流的磁场与原磁场方向相 反 如果原磁场的磁通量在减少 则感生电流的磁场与原磁场方向相同 4 根据感生电流的磁场的方向 用安培定则判定感生电流的方向 三 楞次定律楞次定律 的应用的的应用的 四步曲四步曲 的程序的程序 在应用楞次定律解题时 上述四步的先后不是固定不变的 其程序通常有以下几种 1 已知原磁场的方向 求感生电流的方向 例 1 如图 1 1 所示 一矩形线圈位于一随时间 t 变化的匀强磁场中 磁场的方向垂直于线圈所在的平面 纸面 向里 磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图 1 2 所示 以 I 表示线圈中的感生电流 以图 1 1 中 线圈上箭头所示的方向的电流为正方向 则以下的 I t 图中正确的是图 1 3 中的 图 1 1 图 1 2 用心 爱心 专心2 A B C D 图 1 3 解 0 1s 原磁场向里 原磁场的磁通量增加 据楞次定律 感生电流的磁场向外 据安培定则 感生电流方 向为负 1 2s 原磁场向里 原磁场的磁通量减少 据楞次定律 感生电流的磁场向里 据安培定则 感生电流方向为 正 2 3s 原磁场为 0 感生电流为 0 3 4s 原磁场向里 原磁场的磁通量增加 据楞次定律 感生电流的磁场向外 据安培定则 感生电流方向为 负 4 5s 原磁场不变 感生电流为 0 5 6s 原磁场向里 原磁场的磁通量减少 据楞次定律 感生电流的磁场向里 据安培定则 感生电流方向为 正 综合以上 本题选 A 2 已知感生电流的方向 求原磁场的方向 例 2 2000 年底 我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车 该车的车速已达到 500km h 可载 5 人 如图 2 所示 就是磁悬浮的原理 图中 A 是圆柱形磁铁 B 是用高温超导材料制成的超 导圆环 将超导圆环 B 水平放在磁铁 A 上 它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁 A 上方的空中 用心 爱心 专心3 图 2 A 在 B 放入磁场的过程中 B 中将产生感应电流 当稳定后感应电流消失 B 在 B 放入磁场的过程中 B 中将产生感应电流 当稳定后感应电流仍存在 C 如 B 中感应电流的方向如图中所示 则 A 的 N 极朝上 D 如 B 中感应电流的方向与图中所示的相反 则 A 的 N 极朝上 解 由于超导材料电阻为 0 所以 A 错 B 对 对于 C 已知 B 中感应电流的方向如图中所示 据安培定则 B 的电流的磁场方向向上 因 B 放入磁场的过程 中 磁通量是增加的 所以 B 与 A 的磁场方向相反 应向下 则 A 的 N 极朝下 C 错 同样的过程和方法可判 断 D 对 对于 C D 也可用假设法 设 B 中感应电流的方向如图中所示 据安培定则 B 的电流的磁场方向向上 如 果 A 的 N 极朝上 则二者互相吸引而不互相排斥 所以 C 错 设 B 中感应电流的方向与图中所示的相反 据 安培定则 B 的电流的磁场方向向下 如果 A 的 N 极朝上 则二者互相排斥 所以 D 对 因此本题选 B D 3 已知原磁场的方向和感生电流的方向 求导体运动的方向 例 3 两圆环 A B 置于同一水平面上 其中 A 为均匀带电绝缘环 B 为导体环 当 A 以如图所示的方向绕 中心转动的角速度发生变化时 B 中产生如图 3 所示的感生电流 则 图 3 A A 可能带正电且转速减小 B A 可能带正电且转速增大 C A 可能带负电且转速减小 D A 可能带负电且转速增大 解 用假设法 设 A 带正电 沿如图所示顺时针转动时 相当于有顺时针的电流 则磁场 原磁场 的方向 向里 若转速减小 则电流减小 则 B 中的磁通量减小 据楞次定律 B 中感生电流的磁场与原磁场方向相同 也向里 据安培定则 感生电流方向为顺时针 与图 3 所示相反 故 A 错 同样的过程和方法判断 A 带正电且