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高中物理 粤教版选修3-2 电磁感应 楞次定律的应用学案


学案 3 习题课:楞次定律的应用 [学习目标定位] 1.学习应用楞次定律的推论判断感应电流的方向.2.理解安培定则、左手定 则、右手定则和楞次定律的区别. 1.应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是: (1)明确所研究的闭合电路,判断原磁场的方向; (2)判断闭合电路内原磁场的磁通量的变化情况; (3)由楞次定律判断感应电流的磁场方向; (4)由安培定则根据感应电流的磁场

方向,判断出感应电流的方向. 2.安培定则(右手螺旋定则)、右手定则、左手定则 (1)判断电流产生的磁场方向用安培定则. (2)判断磁场对通电导体及运动电荷的作用力方向用左手定则. (3)判断导体切割磁感线运动产生的感应电流方向用右手定则. 一、“增反减同”法 感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化. (1)当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反, (2)当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同. 口诀记为“增反减同”. 例 1 (单选)如图 1 所示,一水平放置的矩形闭合线圈 abcd 在细长磁铁的 N 极附近竖直下 落,保持 bc 边在纸外,ab 边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ 都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈的感应电流 ( ) 图1 A.沿 abcd 流动 B.沿 dcba 流动 C.先沿 abcd 流动,后沿 dcba 流动 D.先沿 dcba 流动,后沿 abcd 流动 解析 本题考查用楞次定律判断感应电流的方向, 关键要分析清楚矩形线圈由位置Ⅰ到位置 Ⅱ和由位置Ⅱ到位置Ⅲ两过程中,穿过线圈的磁感线方向相反.由条形磁铁的磁场可知,线 圈在位置Ⅱ时穿过闭合线圈的磁通量最小为零, 线圈从位置Ⅰ到位置Ⅱ, 从下向上穿过线圈 的磁通量在减少,线圈从位置Ⅱ到位置Ⅲ,从上向下穿过线圈的磁通量在增加,根据楞次定 律可知感应电流的方向是 abcd. 答案 A 二、“来拒去留”法 1 由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时, 产生的感应电流与磁场间有力的作用, 这 种力的作用会“阻碍”相对运动. 口诀记为“来拒去留”. 例 2 (单选)如图 2 所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( ) 图2 A.向右摆动 B.向左摆动 C.静止 D.无法判定 解析 本题可由两种方法来解决: 方法 1:画出磁铁的磁感线分布,如图甲所示,当磁铁向铜环运动时,穿过铜环的磁通量增 加, 由楞次定律判断出铜环中的感应电流方向如图甲所示. 分析铜环受安培力作用而运动时, 可把铜环中的电流等效为多段直线电流元.取上、下两小段电流元作为研究对象,由左手定 则确定两段电流元的受力,由此可推断出整个铜环所受合力向右,故 A 正确. 甲 乙 方法 2(等效法):磁铁向右运动,使铜环产生的感应电流可等效为图乙所示的条形磁铁,两 磁铁有排斥作用,故 A 正确. 答案 A 三、“增缩减扩”法 当闭合电路中有感应电流产生时, 电路的各部分导线就会受到安培力作用, 会使电路的面积 有变化(或有变化趋势). (1)若原磁通量增加,则通过缩小有效面积起到阻碍的作用. (2)若原磁通量减小,则通过扩大有效面积起到阻碍的作用. 口诀记为“增缩减扩”. 例 3 (单选)如图 3 所示,在载流直导线旁固定有两平行光滑导轨 A、B,导轨与直导线平 行且在同一水平面内, 在导轨上有两可自由滑动的导体 ab 和 cd.当载流直导线中的电流逐渐 增强时,导体 ab 和 cd 的运动情况是 ( ) 图3 A.一起向左运动 B.一起向右

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