江蘇省東臺(tái)市高中物理 第四章 電磁感應(yīng) 4.3.1 楞次定律（一）導(dǎo)學(xué)案新人教版選修3-2.doc

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4.3楞次定律(1) 班級(jí) 姓名 ， 1課時(shí) 使用時(shí)間 一． 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．掌握楞次定律的內(nèi)容，能運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。 2．培養(yǎng)觀察實(shí)驗(yàn)的能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、總結(jié)的能力。 3．能夠熟練應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 4．掌握右手定則，并理解右手定則實(shí)際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：1．楞次定律的獲得及理解。 2．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。 3．利用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電流的方向。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：楞次定律的理解及實(shí)際應(yīng)用。 二、自學(xué)檢測 1.楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要 引起感應(yīng)電流的 的變化 “阻礙”不是阻止：（1）當(dāng)回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，感應(yīng)電流阻礙原磁通量的變化—— （2）當(dāng)出現(xiàn)引起回路的磁通量發(fā)生變化的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)—— （3）當(dāng)回路可以形變時(shí)，感應(yīng)電流可以使線圈的面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——— 2. 利用楞次定律解題的一般步驟 :1).明確閉合回路的 (2)判斷該回路的 (3)根據(jù)楞次定律判斷出 (4)根據(jù)右手定則 2、右手定則----------（導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流） 右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線垂直從掌心進(jìn)入，并使大拇指指向 的方向，這時(shí)四指所指的方向就是 的方向． 三、合作探究 任務(wù)一。楞次定律的實(shí)驗(yàn)探究 1．實(shí)驗(yàn) 實(shí)線箭頭表示原磁場方向，虛線箭頭表示感應(yīng)電流磁場方向． 分析： (甲)圖：當(dāng)把條形磁鐵N極插入線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反． (乙)圖：當(dāng)把條形磁鐵N極拔出線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同． (丙)圖：當(dāng)把條形磁鐵S極插入線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相反． (丁)圖：當(dāng)條形磁鐵S極拔出線圈中時(shí)，穿過線圈的磁通量減少，由實(shí)驗(yàn)可知，這時(shí)感應(yīng)電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同． 通過上述實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到：凡是由磁通量的增加引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場一定阻礙原來磁通量的增加；凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流，它所激發(fā)的磁場一定阻礙原來磁通量的減少．在兩種情況中，感應(yīng)電流的磁場都阻礙了原磁通量的變化． 2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：楞次定律--感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． 說明：對(duì)“阻礙”二字應(yīng)正確理解．“阻礙”不是“阻止”，而只是延緩了原磁通的變化，電路中的磁通量還是在變化的．例如：當(dāng)原磁通量增加時(shí)，雖有感應(yīng)電流的磁場的阻礙，磁通量還是在增加，只是增加的慢一點(diǎn)而已．實(shí)質(zhì)上，楞次定律中的“阻礙”二字，指的是“反抗著產(chǎn)生感應(yīng)電流的那個(gè)原因．” 3、應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的步驟(四步走)． (1)明確原磁場的方向； (2)明確穿過閉合回路的磁通量是增加還是減少； (3)根據(jù)楞次定律，判定感應(yīng)電流的磁場方向； (4)利用安培定則判定感應(yīng)電流的方向． 4、推論：當(dāng)導(dǎo)線切割磁感線時(shí)可用右手定則來判定，即大拇指與四指垂直，讓磁感線垂直穿過手心，大拇指指向?qū)Ь€的運(yùn)動(dòng)方向，則四指的指向?yàn)楦袘?yīng)電流的方向 【例題1】如圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)．下列四個(gè)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是圖（ ）． 【同類變式1】如圖所示，豎直放置的長直導(dǎo)線通以恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線在同一平面，在下列情況中線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）． G a b c d B A．導(dǎo)線中電流強(qiáng)度變大 B．線框向右平動(dòng) C．線框向下平動(dòng) D．線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) 【例題2】如圖所示，導(dǎo)體棒ab沿軌道向右勻速滑動(dòng)，判斷ab中感應(yīng)電流方向，并指出a、b兩點(diǎn)中，哪一點(diǎn)電勢(shì)高？ 【同類變式2】如圖1所示匚形線架ABCD上有一根可以無摩擦滑動(dòng)的導(dǎo)線ab，左側(cè)有通電導(dǎo)線MN，電流方向由N到M，若將線框置于勻強(qiáng)磁場中，則（ ） A．a(chǎn)b邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN與AB邊相互吸引 B．a(chǎn)b邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN與AB邊相互吸引 C．a(chǎn)b邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN與AB邊相互排斥 D．a(chǎn)b邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN與AB邊相互排斥 【例題3】兩個(gè)同心導(dǎo)體環(huán)。內(nèi)環(huán)中通有順時(shí)針方向的電流。外環(huán)中原來無電流。當(dāng)內(nèi)環(huán)中電流逐漸增大時(shí)，外環(huán)中有無感應(yīng)電流？方向如何？ 【同類變式3】如圖所示，兩個(gè)大小相等互相絕緣的導(dǎo)體環(huán)，B環(huán)與A環(huán)有部分面積重疊，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)（ ） A．B環(huán)內(nèi)有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B．B環(huán)內(nèi)有逆時(shí)針方向感應(yīng)電流 C．B環(huán)內(nèi)沒有感應(yīng)電流 D．條件不足，無法判定 【當(dāng)堂訓(xùn)練】 1．根據(jù)楞次定律知感應(yīng)電流的磁場一定是（ ） A．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 B．與引起感應(yīng)電流的磁場反向 C．阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 D．與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同 2．在赤道上空，一根沿東西方向的水平導(dǎo)線自由落下，則導(dǎo)線上各點(diǎn)的電勢(shì)是（ ） A．東端高 B．西端高 C．中點(diǎn)高 D．各點(diǎn)電勢(shì)一樣高 3．如圖所示金屬矩形線圈abcd，放在有理想邊界（虛線所示）的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈平面與磁場垂直，線圈做下面哪種運(yùn)動(dòng)的開始瞬間可使ab邊受磁場力方向向上（ ） A．向右平動(dòng) B．向左平動(dòng) C．向下平動(dòng) D．繞ab軸轉(zhuǎn)動(dòng) 4．如圖所示，插入金屬環(huán)B中的A是用毛皮摩擦過的橡膠圓棒（ 截面如圖所示），由于橡膠繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬環(huán)B中產(chǎn)生了順時(shí)針方向的電流。那么A棒的轉(zhuǎn)動(dòng)是（ ） A．逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng) B．逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng) C．順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng) D．順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng) 5．位于載流長直導(dǎo)線近旁的兩根平行鐵軌A和B，與長直導(dǎo)線平行且在同一水平面上，在鐵軌A、B上套有兩段可以自由滑動(dòng)的導(dǎo)體CD和EF，如圖所示，若用力使導(dǎo)體EF向右運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體CD將（ ） A．保持不動(dòng) B．向右運(yùn)動(dòng) 　　 C．向左運(yùn)動(dòng) D．先向右運(yùn)動(dòng)，后向左運(yùn)動(dòng) 6．如圖所示，閉合矩形線圈abcd從靜止開始豎直下落，穿過一個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域，此磁場區(qū)域豎直方向的長度遠(yuǎn)大于矩形線圈bc邊的長度，不計(jì)空氣阻力，則（ ） A．從線圈dc邊進(jìn)入磁場到ab邊穿過出磁場的整個(gè)過程，線圈中始終有感應(yīng)電流 B．從線圈dc邊進(jìn)入磁場到ab邊穿出磁場的整個(gè)過程中，有一個(gè)階段線圈的加速度等于重力加速度 C．dc邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向，與dc邊剛穿出磁場時(shí)感應(yīng)電流的方向相反 D．dc邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電流的大小，與dc邊剛穿出磁場時(shí)感應(yīng)電流的大小一定相等 7．在勻強(qiáng)磁場中放一電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌跟大線圈M相接，如圖所示．導(dǎo)軌上放一根導(dǎo)線ab，磁感線垂直于導(dǎo)軌所在平面．欲使M所包圍的小閉合線圈N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)可能是 （ ） A．勻速向右運(yùn)動(dòng) B．加速向右運(yùn)動(dòng)　 　C．勻速向左運(yùn)動(dòng) D．加速向左運(yùn)動(dòng) 8．如圖所示，導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，當(dāng)線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線時(shí)，線框中感應(yīng)電流的方向是（ ） 　A．先abcd，后dcba，再abcd B．先abcd，后dcba 　C．始終dcba D．先dcba，后abcd，再dcba E．先dcba，后abcd 四、檢測清盤 1、一根沿東西方向的水平導(dǎo)線，在赤道上空自由落下的過程中，導(dǎo)線上各點(diǎn)的電勢(shì) A、東端最高 B、西端最高 C、中點(diǎn)最高 D、各點(diǎn)一樣高 2、如右圖，勻強(qiáng)磁場垂直于圓形線圈指向紙里，a、b、c、d為圓形線圈上等距離的四點(diǎn)，現(xiàn)用外力作用在上述四點(diǎn)，將線圈拉成正方形，設(shè)線圈導(dǎo)線不可伸長，且線圈仍處于原先所在的平面內(nèi)，則在線圈發(fā)生形變的過程中 A、線圈中將產(chǎn)生abcd方向的感應(yīng)電流 B、線圈中將產(chǎn)生adcb方向的感應(yīng)電流 C、線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向先是abcd，后是adcb D、線圈中無感應(yīng)電流 3、如右圖，一均勻的扁平條形磁鐵的軸線與一圓形線圈在同一平面內(nèi)，磁鐵中心與圓心重合。為了在磁鐵開始運(yùn)動(dòng)時(shí)在線圈中得到逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，磁鐵的運(yùn)動(dòng)方式應(yīng)是 A、 N極向紙內(nèi)，S極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) B、S極向紙內(nèi)，N極向紙外，使磁鐵繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng) C、使磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) D、使磁鐵在線圈平面內(nèi)繞O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 4．如圖所示，要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流，可采用的方法有（ ） A．閉合電鍵K B．閉合電鍵K后，把R的滑動(dòng)方向右移 C．閉合電鍵K后，把P中的鐵心從左邊抽出 D．閉合電鍵K后，把Q靠近P 5．如圖10所示，在一蹄形磁鐵兩極之間放一個(gè)矩形線框abcd。磁鐵和線框都可以繞豎直軸OO′自由轉(zhuǎn)動(dòng)。若使蹄形磁鐵以某角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框的情況將是（ ） A．靜止 B．隨磁鐵同方向轉(zhuǎn)動(dòng) C．沿與磁鐵相反方向轉(zhuǎn)動(dòng) D．要由磁鐵具體轉(zhuǎn)動(dòng)方向來決定 6．如圖所示，在光滑水平桌面上有兩個(gè)金屬圓環(huán)，在它們圓心連線中點(diǎn)正上方有一個(gè)條形磁鐵，當(dāng)條形磁鐵自由下落時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)的情況是 （ ） A．兩金屬環(huán)將相互靠攏 B．兩金屬環(huán)將相互排斥 C．磁鐵的加速度會(huì)大于g D．磁鐵的加速度會(huì)小于g 五、學(xué)有所得