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,第一章 電磁感應(yīng),習題課：楞次定律的應(yīng)用,,學習目標 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.,內(nèi)容索引,,題型探究,達標檢測,,,,,1,題型探究,一、利用“結(jié)論法”判斷感應(yīng)電流的方向,1.“增反減同”法 感應(yīng)電流的磁場，總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁場磁通量)的變化. (1)當原磁場磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反. (2)當原磁場磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同. 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在細長磁鐵的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Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ，這個過程中線圈的感應(yīng)電流 A.沿abcd流動 B.沿dcba流動 C.先沿abcd流動，后沿dcba流動 D.先沿dcba流動，后沿abcd流動,圖1,答案,解析,√,由條形磁鐵的磁場分布可知，線圈在位置Ⅱ時穿過閉合線圈的磁通量最小為零，線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ，從下向上穿過線圈的磁通量在減少，線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ，從上向下穿過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.,2.“來拒去留”法 由于磁場與導體的相對運動產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁場間有力的作用，這種力的作用會“阻礙”相對運動.口訣記為“來拒去留”.,例2 如圖2所示，當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，銅環(huán)的運動情況是 A.向右擺動 B.向左擺動 C.靜止 D.無法判定,圖2,√,答案,解析,當磁鐵突然向銅環(huán)運動時，穿過銅環(huán)的磁通量增加，為阻礙磁通量的增加，銅環(huán)遠離磁鐵向右運動.,3.“增縮減擴”法 就閉合電路的面積而言，收縮或擴張是為了阻礙電路原磁通量的變化.若穿過閉合電路的磁通量增加，面積有收縮趨勢；若穿過閉合電路的磁通量減少，面積有擴張趨勢.口訣為“增縮減擴”. 說明：此法只適用于回路中只有一個方向的磁感線的情況.,例3 如圖3所示，在載流直導線旁固定有兩平行光滑導軌A、B，導軌與直導線平行且在同一水平面內(nèi)，在導軌上有兩個可自由滑動的導體ab和cd.當載流直導線中的電流逐漸增大時，導體ab和cd的運動情況是 A.一起向左運動 B.一起向右運動 C.ab和cd相向運動，相互靠近 D.ab和cd相背運動，相互遠離,圖3,√,答案,解析,由于在閉合回路abdc中，ab和cd電流方向相反，所以兩導體運動方向一定相反，排除A、B； 當載流直導線中的電流逐漸增大時，穿過閉合回路的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是阻礙穿過回路磁通量的變化，所以兩導體相互靠近，減小面積，達到阻礙磁通量增大的目的.故選C.,4.“增離減靠”法 當磁場變化且線圈回路可移動時，由于磁場增強使得穿過回路的磁通量增加，線圈將通過遠離磁體來阻礙磁通量增加；反之，由于磁場減弱使線圈中的磁通量減少時，線圈將靠近磁體來阻礙磁通量減少，口訣記為“增離減靠”.,例4 如圖4所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行，當開關(guān)S接通瞬間，兩銅環(huán)的運動情況是 A.同時向兩側(cè)推開 B.同時向螺線管靠攏 C.一個被推開，一個被吸引，但因電源正負極 未知，無法具體判斷 D.同時被推開或同時向螺線管靠攏，但因電源 正負極未知，無法具體判斷,圖4,√,答案,解析,開關(guān)S接通瞬間，小銅環(huán)中磁通量從無到有增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場要阻礙磁通量的增加，則兩環(huán)將同時向兩側(cè)運動.故A正確.,二、“三定則一定律”的綜合應(yīng)用 安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的適用場合如下表.,綜合運用這幾個規(guī)律的關(guān)鍵是分清各個規(guī)律的適用場合，不能混淆.,例5 (多選)如圖5所示，導軌間的磁場方向垂直于紙面向里，當導線MN在導軌上向右加速滑動時，正對電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中(說明：導體棒切割磁感線速度越大，感應(yīng)電流越大) A.有感應(yīng)電流，且B被A吸引 B.MN受到的安培力方向水平向左 C.MN受到的安培力方向水平向右 D.有感應(yīng)電流，且B被A排斥,圖5,√,答案,解析,√,MN向右加速滑動，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大小在逐漸變大，根據(jù)左手定則知MN受到的安培力方向水平向左，故B正確，C錯誤. 根據(jù)安培定則知，電磁鐵A的磁場方向向左，且大小逐漸增強，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向右，B被A排斥，D正確，A錯誤.,幾個規(guī)律的使用中，要抓住各個對應(yīng)的因果關(guān)系： (1)因電而生磁(I→B)―→安培定則 (2)因動而生電(v、B→I)→右手定則 (3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則,三、能量的角度理解楞次定律 感應(yīng)電流的產(chǎn)生并不是創(chuàng)造了能量.導體做切割磁感線運動時，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流受到安培力作用，導體克服安培力做功從而實現(xiàn)其他形式能向電能的轉(zhuǎn)化，所以楞次定律的“阻礙”是能量轉(zhuǎn)化和守恒的體現(xiàn).,例6 如圖6所示，上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置，小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部，則小磁塊 A.在P和Q中都做自由落體運動 B.在兩個下落過程中的機械能都守恒 C.在P中的下落時間比在Q中的長 D.落至底部時在P中的速度比在Q中的大,圖6,√,答案,解析,小磁塊下落過程中，在銅管P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，小磁塊受到向上的磁場力，不做自由落體運動，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落體運動，故選項A錯誤； 根據(jù)功能關(guān)系知，在P中下落時，小磁塊機械能減少，在Q中下落時，小磁塊機械能守恒，故選項B錯誤； 在P中加速度較小，在P中下落時間較長，選項C正確； 由于在P中下落時要克服磁場力做功，機械能有損失，故可知落到底部時在P中的速度比在Q中的小，選項D錯誤.,,達標檢測,,,,2,在接通電源的瞬間，通過B環(huán)的電流從無到有，電流產(chǎn)生的磁場從無到有，穿過A、C兩環(huán)的磁通量從無到有，A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻礙原磁通量的變化，為了阻礙原磁通量的增加，A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠離B環(huán)，故A、C、D錯誤，B正確.,1.如圖7所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán)，其中B接電源.在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán) A.都被B吸引 B.都被B排斥 C.A被吸引，C被排斥 D.A被排斥，C被吸引,1,2,3,4,圖7,答案,解析,√,2.如圖8所示，水平桌面上放有一個閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一個條形磁鐵.當條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時，下列判斷正確的是 A.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力減小 B.鋁環(huán)有收縮趨勢，對桌面壓力增大 C.鋁環(huán)有擴張趨勢，對桌面壓力減小 D.鋁環(huán)有擴張趨勢，對桌面壓力增大,1,2,3,4,答案,解析,圖8,√,1,2,3,4,根據(jù)楞次定律可知：當條形磁鐵沿軸線豎直向下迅速移動時，閉合鋁環(huán)內(nèi)的磁通量增大，因此鋁環(huán)面積應(yīng)有收縮的趨勢，同時有遠離磁鐵的趨勢，故增大了和桌面的擠壓程度，從而使鋁環(huán)對桌面壓力增大，故B項正確.,3.(多選)如圖9所示，閉合圓形金屬環(huán)豎直固定，光滑水平導軌穿過圓環(huán)，條形磁鐵沿導軌以初速度v0向圓環(huán)運動，其軸線穿過圓環(huán)圓心，與環(huán)面垂直，則磁鐵在穿過圓環(huán)的整個過程中，下列說法正確的是 A.磁鐵靠近圓環(huán)的過程中，做加速運動 B.磁鐵靠近圓環(huán)的過程中，做減速運動 C.磁鐵遠離圓環(huán)的過程中，做加速運動 D.磁鐵遠離圓環(huán)的過程中，做減速運動,√,√,1,2,3,4,圖9,答案,4. (多選)如圖10所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是 A.向右加速運動 B.向左加速運動 C.向右減速運動 D.向左減速運動,答案,解析,圖10,1,2,3,4,√,√,當PQ向右運動時，用右手定則可判定PQ中感應(yīng)電流的方向是由Q→P，由安培定則可知穿過L1的磁場方向是自下而上的；若PQ向右加速運動，則穿過L1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過MN的感應(yīng)電流是從N→M的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運動，選項A錯誤； 若PQ向右減速運動，流過MN的感應(yīng)電流方向、MN所受的安培力的方向均將反向，MN向右運動，所以選項C正確； 同理可判斷選項B正確，選項D錯誤.,1,2,3,4,