2022年高二物理上學(xué)期 電磁感應(yīng) 楞次定律學(xué)案 新人教版

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1、2022年高二物理上學(xué)期 電磁感應(yīng) 楞次定律學(xué)案 新人教版 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1．知道楞次定律的內(nèi)容，理解感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化的含義 2．會(huì)利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向 3．會(huì)利用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向 [自主學(xué)習(xí)] 注意：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，是“阻礙”“變化”，不是阻止變化，阻礙的結(jié)果是使磁通量逐漸的變化。如果引起感應(yīng)電流的磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就跟引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反，如果引起感應(yīng)電流的磁通量減少，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向就跟引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同。楞次定律也可理解為“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是阻礙

2、相對(duì)運(yùn)動(dòng)”。 1．磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖1所示，磁場(chǎng)方向垂直閉合線圈所在的平面，以垂直紙面向里為正方向。t1時(shí)刻感應(yīng)電流沿 方向，t2時(shí)刻 感應(yīng)電流，t3時(shí)刻 感應(yīng)電流；t4時(shí)刻感應(yīng)電流的方向沿 。 2．如圖2所示，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)方做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，則a、b兩端的電勢(shì)關(guān)系是 。 [典型例題] 例1 如圖3所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上，A環(huán)在螺線管的正中間；當(dāng)螺線管中電流減小時(shí)，A環(huán)將： (A)有收縮的趨勢(shì) (B)有擴(kuò)張的趨勢(shì) (C)向左運(yùn)動(dòng) （D）向右運(yùn)

3、動(dòng) 分析：螺線管中的電流減小，穿過(guò)A環(huán)的磁通量減少，由楞次定律感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減少，以后有兩種分析：（1）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同，感應(yīng)電流的磁感線也向左，由安培定則，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗?；但A環(huán)導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向向右（因?yàn)锳環(huán)在線圈的中央），由左手定則，安培力沿半徑向里，A環(huán)有收縮的趨勢(shì)。（2）阻礙磁通量減少，只能縮小A環(huán)的面積，因?yàn)槊娣e越小，磁通量越大，故A環(huán)有收縮的趨勢(shì)。A正確 例2 如圖4所示，在O點(diǎn)懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入，判斷導(dǎo)線環(huán)在磁鐵插入過(guò)程中如何運(yùn)動(dòng)？ 分析：磁鐵向?qū)Ь€環(huán)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)

4、環(huán)的磁通量增加，由楞次定律感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加，導(dǎo)線環(huán)向右運(yùn)動(dòng)阻礙磁通量的增加，導(dǎo)線環(huán)的面積減小也阻礙磁通量的增加，所以導(dǎo)線環(huán)邊收縮邊后退。此題也可由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判斷導(dǎo)線環(huán)受到的安培力，但麻煩一些。 [針對(duì)訓(xùn)練] 1．下述說(shuō)法正確的是： (A)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是跟原來(lái)磁場(chǎng)方向相反 (B)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是跟原來(lái)的磁場(chǎng)方向相同 (C)當(dāng)原磁場(chǎng)減弱時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相同 (D)當(dāng)原磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相同 2．關(guān)于楞次定律，下列說(shuō)法中正確的是： (A)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的增強(qiáng) (B

5、)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的減弱 (C)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化 (D)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化 3． 如圖5所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一直導(dǎo)線ab在一個(gè)導(dǎo)體框架上向左運(yùn)動(dòng)，那么ab導(dǎo)線中感應(yīng)電流方向（有感應(yīng)電流）及ab導(dǎo)線所受安培力方向分別是： (A)電流由b向a，安培力向左 (B)電流由b向a，安培力向右 (C)電流由a向b，安培力向左 （D）電流由a向b，安培力向右 4．如圖6所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向（從上往下看）是： (A)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 （B）有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 (C

6、)先 逆時(shí)針后順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 (D)無(wú)感應(yīng)電流 5．如圖7所示，螺線管中放有一根條形磁鐵，當(dāng)磁鐵突然向左抽出時(shí)，A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì) ；當(dāng)磁鐵突然向右抽出時(shí)，A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì) 。 6．對(duì)楞次定律的理解：從磁通量變化的角度來(lái)看，感應(yīng)電流總是 ；從導(dǎo)體和磁體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看，感應(yīng)電流總是要 ；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度來(lái)看，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程中 能通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成 電能． ?7、楞次定律可以理解為以下幾種情況 （1）若因?yàn)橄鄬?duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電

7、流引起的效果總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng) （2）若因?yàn)樵艌?chǎng)的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙原磁場(chǎng)的變化 （3）若因?yàn)殚]合回路的面積發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙面積的變化 （4）若因?yàn)殡娏鞯淖兓a(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙電流的變化 綜合以上分析，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙（或反抗）產(chǎn)生感應(yīng)電流的 。 [能力訓(xùn)練] 1．如圖8所示，AB為固定的通電直導(dǎo)線，閉合導(dǎo)線框P與AB在同一平面內(nèi)，當(dāng)P遠(yuǎn)離AB運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到AB的磁場(chǎng)力為： (A)引力且逐漸減小 (B)引力且大小不變 (C)斥力且逐漸減小 (D)不受力

8、 2．如圖9所示，當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻的電流方向是由A流向B，則磁鐵的運(yùn)動(dòng)可能是： (A)向下運(yùn)動(dòng) (B)向上運(yùn)動(dòng) (C)若N極在下，向下運(yùn)動(dòng) (D)若S極在下，向下運(yùn)動(dòng) 3．如圖10所示,a、b兩個(gè)同心圓線圈處于同一水 平面內(nèi)，在線圈a中通有電流I，以下哪些情況可以使 線圈b有向里收縮的趨勢(shì)？ (A)a中的電流I沿順時(shí)針?lè)较虿⒅饾u增大 (B)a中的電流I沿順時(shí)針?lè)较虿⒅饾u減小 (C)a中的電流沿逆時(shí)針?lè)较虿⒅饾u增大 (D)a中的電流沿逆時(shí)針?lè)较虿⒅饾u減小 4．如圖11所示，兩同心金屬圓環(huán)共面，其中大閉合圓環(huán)與導(dǎo)軌絕緣，小圓環(huán)的開(kāi)口端點(diǎn)

9、與導(dǎo)軌相連，平行導(dǎo)軌處在水平面內(nèi)，磁場(chǎng)方向豎直向下,金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，為使大圓環(huán)中產(chǎn)生圖示電流，則ab應(yīng)當(dāng)： (A)向右加速運(yùn)動(dòng) (B)向右減速運(yùn)動(dòng) (C)向左加速運(yùn)動(dòng) (D)向左減速運(yùn)動(dòng) 5．一環(huán)形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，第一秒內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖12所示，則第二秒內(nèi)線圈中感應(yīng)電流大小變化和方向是： (A)逐漸增加逆時(shí)針 (B)逐漸減小順時(shí)針 (C)大小恒定順時(shí)針 (D)大小恒定逆時(shí)針 6．如圖13所示，Q為用毛皮摩擦過(guò)的橡膠圓盤(pán)，由于它的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得金屬環(huán)P中產(chǎn)生了逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎瑒tQ盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況是： (A) 順時(shí)針加速轉(zhuǎn)

10、動(dòng) (B)逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng) （C）順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng) (D)逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng) 7．如圖14所示，三角形線圈abc與長(zhǎng)直導(dǎo)線彼此絕緣并靠近，線圈面積被分為相等的兩部分，導(dǎo)線MN接通電流的瞬間，在abc中 (A) 無(wú)感應(yīng)電流 (B)有感應(yīng)電流，方向a—b—c (C)有感應(yīng)電流，方向 c—b—a (D)不知MN中電流的方向，不能判斷abc中電流的方向 8．如圖15所示，條形磁鐵從h高處自由下落，中途穿過(guò)一個(gè)固定的空心線圈，K斷開(kāi)時(shí)，落地時(shí)間為t1,落地速度為V1;K閉合時(shí)，落地時(shí)間為t2，落地速度為V2，則： t1 t2, V1 V2。 9、如圖16所示，在

11、兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中，通過(guò)同方向、同強(qiáng)度的電流，導(dǎo)線框ABCD和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)。線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向是（ ） A．沿ABCDA，方向不變。 B．沿ADCBA，方向不變。 C．由沿ABCDA方向變成沿ADCBA方向。 D．由沿ADCBA方向變成沿ABCDA方向。 10．如圖17所示，面積為0.2m2的100匝的線圈A處在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,t=0時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律是B=（6-0.2t）T，已知R1=4Ω，R2=6Ω，電容C=3OμF．線圈A的電阻不

12、計(jì)．求： （1）閉合S后，通過(guò)R2的電流大小和方向． （2）閉合S一段時(shí)間后再斷開(kāi)，S斷開(kāi)后通過(guò)R2的電量是多少？ [學(xué)后反思] _______________________________________________________ __________________________________________________ 。 參考答案 自主學(xué)習(xí) 1.逆時(shí)針 無(wú) 有 順時(shí)針 2. 針對(duì)訓(xùn)練 1.C 2.D 3.D 4.A 5.高 高 6.阻礙磁通量的變化 阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng) 是其它形式的 7.磁通量的變化 能力訓(xùn)練 1. A 2.D 3.BD 4.BC 5.D 6.BC 7.D 8. 9.B 10.(1)0.4A a b (2) .