高中物理 专题1 楞次定律的推广及应用课件 新人教版选修32.ppt

第四章电磁感应 同步导学方案 课后强化演练 专题一楞次定律的推广及应用 楞次定律的另一种表述感应电流的 效果 总是要反抗 阻碍 引起感应电流的 原因 常见的有以下几种情况 1 就磁通量而言 总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 2 若由于相对运动导致电磁感应现象 则感应电流的效果阻碍该相对运动 简称 来拒去留 如图所示 若条形磁铁向闭合线圈靠近 则闭合线圈远离磁铁运动 若条形磁铁远离闭合线圈 则闭合线圈靠近磁铁运动 3 若电磁感应有使回路的面积有收缩或扩张的趋势 则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化 磁通量增加时 面积有收缩趋势 磁通量减少时 面积有增大趋势 如图所示 当螺线管b中的电流减小时 穿过闭合圆环a的磁通量将减小 这时a环有收缩的趋势 利用楞次定律的推广含义解题 常常能化繁为简 减少中间环节 具有快捷 简洁 方便 准确的特点 是一种技巧性较强的好方法 1 上述结论与闭合回路的形状无关 2 当闭合回路被固定着时 运动或形变虽不可能实现 但这种趋势仍存在 3 在非匀强磁场中 闭合回路产生感应电流时的形变及整体位置的改变可以同时存在 如图所示 闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上 将一条形磁铁从左向右插入螺线管的过程中 a 车将向右运动b 使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部由螺线管转变为电能 最终转化为螺线管的内能c 条形磁铁会受到向左的力d 车会受到向左的力 解析 本题考查楞次定律的内容及楞次定律符合能量守恒定律 本题的关键是理解感应电流总要阻碍磁体和导体的相对运动 当条形磁铁向右插入闭合的螺线管中时 螺线管内产生的感应电流就会阻碍条形磁铁向右运动 故条形磁铁受到向左的阻力 c正确 这个阻力是螺线管内的感应电流的磁场施给条形磁铁右端的磁极的 根据牛顿第三定律 条形磁铁的磁场给螺线管的感应电流有一个向右的力的作用 在这个力的作用下 车将向右运动 a正确 d错误 根据能的转化和守恒 条形磁铁向右插入螺线管的过程中 外力对条形磁铁所做的功一部分由螺线管转化为电能最终转化为螺线管的内能 另一部分转化为车和螺线管向右运动的动能 b错误 答案 ac 方法总结 一般处于非匀强磁场中的闭合回路是利用整体平动来实现对原磁通量变化的阻碍作用的 如图所示 ab是一个可绕垂直于纸面的o轴转动的闭合矩形线框 当滑动变阻器r的滑片p自左向右滑动时 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 但因电源极性不明 无法确定转动方向 这样处理当然十分复杂且易错 若根据楞次定律的广义 阻碍 作用 当滑动变阻器的滑片向右滑动时 外电路的总电阻增大 电磁铁的电流减小 穿过线框ab的磁通量减少 为了阻碍磁通量减少 只能增大面积 这样便得出ab必做顺时针方向转动的结论 故选c 分析过程并未涉及电源的极性 所以结论与电源的极性无关 答案 c 方法总结 一般在闭合回路或原磁场被固定转轴限定时 通常采用转动来实现对原磁通量变化的阻碍作用的 如图所示 一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方 直导线与圆环在同一竖直面内 当通电直导线中电流增大时 弹性圆环的面积s和橡皮绳的长度l将 a s增大 l变长b s减小 l变短c s增大 l变短d s减小 l变长 解析 当通电直导线中电流增大时 穿过金属圆环的磁通量增大 金属圆环中产生感应电流 根据楞次定律 感应电流要阻碍磁通量的增大 一是用缩小面积的方式进行阻碍 二是用远离直导线的方式进行阻碍 故选项d正确 答案 d 方法总结 在匀强磁场中用柔软的线围成的闭合线路 通常是通过形变来实现对原磁通量变化的阻碍作用的 2013 淮安模拟 如图所示 u 形金属框架固定在水平面上 金属杆ab与框架间无摩擦 整个装置处于竖直方向的磁场中 若因磁场的变化 使杆ab向右运动 则磁感应强度 a 方向向下并减小b 方向向下并增大c 方向向上并增大d 方向向上并减小 解析 因磁场变化 发生电磁感应现象 杆ab中有感应电流产生 而使杆ab受到磁场力的作用 而向右运动 ab向右运动 使得闭合回路中磁通量有增加的趋势 说明原磁场的磁通量必定减弱 即磁感应强度正在减小 与方向向上 向下无关 故a d正确 b c错误 答案 ad 拒 留 缩 扩 1 如图所示 光滑固定导轨m n水平放置 两根导体棒p q平行放于导轨上 形成一个闭合导体回路 g为重力加速度 当一条形磁铁从高处下落接近回路时 a p q将互相靠拢b p q将互相远离c 磁铁的加速度仍为gd 磁铁的加速度小于g 解析 解法一 设磁铁下端为n极 如图所示 根据楞次定律可判断出p q中的感应电流方向 根据左手定则可判断p q所受安培力的方向 可见 p q将互相靠拢 由于回路所受安培力的合力向下 由牛顿第三定律知 磁铁将受到向上的反作用力 从而加速度小于g 当磁铁下端为s极时 根据类似的分析可得到相同的结论 所以 本题应选a d 解法二 根据楞次定律的另一表述 感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因 本题中 原因 是回路中磁通量的增加 归根结底是磁铁靠近回路 效果 便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近 所以 p q将互相靠近且磁铁的加速度小于g 应选a d 答案 ad 2 如图所示 两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上 当一条形磁铁向左运动靠近两环时 两环的运动情况是 a 同时向左运动 间距变大b 同时向左运动 间距变小c 同时向右运动 间距变小d 同时向右运动 间距变大 解析 当条形磁铁向左运动靠近两环时 两环中的磁通量都增加 根据楞次定律 两环的运动都要阻碍磁铁相对环的运动 阻碍 靠近 那么两环都向左运动 又由于两环中的感应电流方向相同 两平行的同向电流间有相互吸引的磁场力 因而两环间的距离要减小 答案 b 3 如图所示 在水平桌面上有一金属圆环 当用一条形磁铁由上向下插向圆环时 试问 1 圆环对桌面的