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专题四:图解安培定则-左手定则-右手定则-楞次定律的综合应用

专题四:图解安培定则-左手定则-右手定则-楞次定律的综合应用
专题四:图解安培定则-左手定则-右手定则-楞次定律的综合应用

专题复习安培定则、右手定则、左手定则、楞次定律的综合应用

1、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同的现象:

(1)安培定则:

(2)右手定则(3)左手定则

(4)楞次定律

2、右手定则与左手定则区别:

抓住“因果关系”分析才能无误.“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手,

3、运用楞次定律处理问题的思路

运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为:

①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况.

②确定感应磁场:即根据楞次定律中的"阻碍"原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流

产生的感应磁场的方向:原磁通量增加,则感应磁场与原磁场方向相反;原磁通量减少,则感应磁场

与原磁场方向相同——“增反减同”.

③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向.(见例1)

据原磁场(B原方向及ΔΦ情况)确定感应磁场(B感方向)?

?

?

?→

?

安培定则

判断感应

电流(I感方向)?

?

?

?→

?

左手定则

导体受力及运动趋势.

例1一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后

让它在如图所示的匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当

线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中的感

应电流的方向分别为()

A.逆时针方向;逆时针方向B.逆时针方向;顺时针方向

C.顺时针方向;顺时针方向D.顺时针方向;逆时针方向

例2如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下.

向下运动时(但未插入线圈内部),(

A

.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引

B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥

C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引

D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥

例3在水平放置的光滑绝缘杆ab上,挂在两个金属环M和N,两环套在

一个通电密绕长螺线管的中部,如图所示,螺线管中部区域的管外磁场可

以忽略;当变阻器的滑动接头向左移动时,两环将怎样运动()

A.两环一起向左移动B.两环一起向右移动

C.两环互相靠近D.两环互相离开

例4一直升飞机停在南半球的地磁极上空. 该处地磁场的方向竖直向上,

磁感应强度为B. 直升飞机螺旋桨叶片的长度为l,螺旋桨转动的频率为f,

顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动. 螺旋桨叶片的近轴

端为a,远轴端为b,如图所示. 如果忽略a到转轴中心线的距离,用ε表示

每个叶片中的感应电动势,则()

A.ε=πfl2B,且a点电势低于b点电势

B.ε=2πfl2B,且a点电势低于b点电势

C.ε=πfl2B,且a点电势高于b点电势

D.ε=2πfl2B,且a点电势高于b点电势

B

专项练习

1.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方.有一条形磁铁(N 极朝上,S 极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是( ) A .总是顺时针

B .总是逆时针

C .先顺时针后逆时针

D .先逆时针后顺时针

2.法拉第圆盘发电机的示意图如图所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上,两铜片P 、Q 分别于圆盘的边缘和铜轴接触,圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中,圆盘旋转时,关于流过电阻R 的电流,下列说法正确的是( )

A .若圆盘转动的角速度恒定,则电流大小恒定

B .若从上往下看,圆盘顺时针转动,则电流沿a 到b 的方向流动

C .若圆盘转动方向不变,角速度大小发生变化,则电流方向可能发生变化

D .若圆盘转动的角速度变为原来的2倍,则电流在R 上的热功率也变为原来的2倍

3.图中装置可演示磁场对通电导线的作用.电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨,L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆.当电磁铁线圈两端a 、b ,导轨两端e 、f ,分别接到两个不同的直流电源上时,L 便在导轨上滑动.下列说法正确的是( ) A .若a 接正极,b 接负极,e 接正极,f 接负极,则L 向右滑动 B .若a 接正极,b 接负极,e 接负极,f 接正极,则L 向右滑动 C .若a 接负极,b 接正极,e 接正极,f 接负极,则L 向左滑动 D .若a 接负极,b 接正极,e 接负极,f 接正极,则L 向左滑动

4.如图,在水平光滑桌面上,两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内,在金属框接通逆时针方向电流的瞬间( ) A .两小线圈会有相互靠拢的趋势 B .两小线圈会有相互远离的趋势 C .两小线圈中感应电流都沿顺时针方向

D .左边小线圈中感应电流沿顺时针方向,右边小线圈中感应电流沿逆时针方向

4.在图中MN 和PQ 是两条在同一水平面内平行的光滑金属导轨,ef 和cd 为两根导体棒,整个装置放在广大的匀强磁场中,如果ef 在外力作用下,沿导轨运动,回路产生了感应电流,于是cd 在磁场力作用下向右运动,那么,感应电流方向以及ef 的运动方向分别为 ( )

(A )c 到d ,向右 (B )c 到d,向左 (C )d 到c,向右 (D )d 到c ,向左

5、(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,MN 的左边有一闭合电路,当PQ 在外力的作用下运动时,MN 向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )

A .向右加速运动

B .向左加速运动

C .向右减速运动

D .向左减速运动

6、 (多选)如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨M 和N ,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab ,金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是( )

A .当金属棒ab 向右匀速运动时,a 点电势高于b 点,c 点电势高于d 点

B .当金属棒ab 向右匀速运动时,b 点电势高于a 点,c 点与d 点等电势

C .当金属棒ab 向右加速运动时,b 点电势高于a 点,c 点电势高于d 点

D .当金属棒ab 向右加速运动时,b 点电势高于a 点,d 点电势高于c 点

楞次定律知识点

感应电流方向的判定 (1)楞次定律 Ⅰ、楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 Ⅱ、对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量; ②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身; ③如何阻碍——原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”; ④阻碍的结果——阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 Ⅲ、楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化; ②阻碍物体间的相对运动(来拒,去留); ③阻碍原电流的变化(自感)。 Ⅳ、运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为: ①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况; ②确定感应磁场:即根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向; ③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向。 (2)右手定则 伸开右手让拇指跟其余的四指垂直,并且都跟掌心在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体的运动方向,其余四指指的就是感应电流的方向。 注意区别:①安培定则用来判定运动电荷或电流产生的磁场;②左手定则用来判定磁场对运动电荷或电流的作用力;③右手定则用来判定闭合电路中部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的方向.还可以运用字形记忆的方法:“力”往左撇用左手,“电”向右甩用右手,可简记为力“左”电“右”力。

2021版高中物理第2章楞次定律和自感现象2.2自感学案鲁科版选修

第3讲自感 [目标定位] 1.了解自感现象及自感现象产生的原因.2.知道自感现象中的一个重要概念——自感系数,了解影响其大小的因素.3.了解自感现象的利弊及其利用和防止. 一、自感现象 1.实验与探究 (1)断电自感 实验电路 实验要求电路稳定时A1、A2亮度 相同 A2立刻熄灭 线圈中的电 流在原来电 流值基础上 逐渐减小 I L>I A1A1猛然亮一下再逐渐熄 灭 I L=I A1A1由原来亮度逐渐熄灭 I L<I A1A1先立即变暗一些再逐 渐熄灭 (2)通电自感 实验电路 实验要求电路稳定时A1、A2亮度相同 S闭合的瞬间 A1先亮由于A1支路为纯电阻电路, 不产生自感现象 A2逐渐变亮,最 后与A1一样亮 由于L的自感作用阻碍A2支 路电流增大,出现“延迟”

现象 2.定义:由导体自身的电流变化所产生的电磁感应现象叫自感现象. 二、自感电动势 1.定义:由导体自身的电流变化所产生的感应电动势叫自感电动势.2.作用:总是阻碍导体中原电流的变化,即总是起着推迟电流变化的作用,当电流增大时,自感电动势阻碍电流的增大;当电流减小时,自感电动势阻碍电流的减小. 三、自感系数 1.物理意义:描述线圈本身特性的物理量,简称自感或电感. 2.影响因素:线圈的形状、横截面积、长短、匝数、有无铁芯.线圈越粗、越长,匝数越多,其自感系数就越大;有铁芯时线圈的自感系数比没铁芯时大得多. 3.单位:亨利,简称亨,符号是H.常用的较小单位有mH和μH. 1mH=10-3H,1μH=10-6H. 一、对通电自感现象的分析 1.通电瞬间通过线圈的电流增大,自感电动势的方向与原电流方向相反,阻碍电流的增加,但不能阻止增加. 2.通电瞬间自感线圈处相当于断路;电流稳定时,自感线圈相当于导体. 3.与线圈串联的灯泡在通电后会逐渐变亮,直到稳定. 例1如图1所示,灯A、B完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略,则( ) 图1 A.S闭合的瞬间,A、B同时发光,接着A变暗,B更亮,最后A熄灭

安培定则_左手定则_右手定则_楞次定律的综合应用

高考热点专题复习 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用 在选择题中,近两年的理综考试的知识点分布都比较稳定,力学和电学的内容共有四道题,可能是两道力学,两道电学,或者是力电综合的题目,而有关电磁学内容的选择题必定会涉及到安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律这些规律的使用,所以我们务必要弄清楚它们的区别,熟练掌握应用它们的步骤. (1) 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同的现象: (2)右手定则与左手定则区别: 抓住“因果关系”分析才能无误. “因电而动”——用左手,“力”字的最后一笔向左钩,可以联想到左手定则用来判断安培力! “因动而电”——用右手;“电”字的最后一笔向向右钩,可以联想到右手定则用来判断感应电流方向, (3)楞次定律中的因果关联 楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系,一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系,二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决物理问题的关键. (4)运用楞次定律处理问题的思路 ★判断感应电流方向类问题的思路 运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为: ①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况. ②确定感应磁场:即根据楞次定律中的"阻碍"原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向:原磁通量增加,则感应磁场与原磁场方向相反;原磁通量减少,则感应磁场与原磁场方向相同——“增反减同”. ③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向.(见例1) ★判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略 在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路: ①常规法: 据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B 感方向)????→?安培定则判断感应电流(I 感方 向)????→?左手定则导体受力及运动趋势. ②效果法 由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则,可直接对运动趋势做出判断,更简捷、迅速. ★判断自感电动势的方向类问题 感应电流的效果总是阻碍原电流变化(自感现象)——当自感线圈的电流增大时,感应电流阻碍“原电流”的增大,所以感应电流与原电流的方向相反;当自感线圈的电流减小时,感应电流阻碍“原电流”的减小,则感应电流与原电流的方向相同! 判断感应电动势的思路为: 据原电流(I 原方向及I 原的变化情况)确定感应电流I 感的方向(“增反减同”) ???????????→?出电流从电动势的正极流判断感应电动势的方向 解题范例: 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生的磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流的作用(安培力) 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合电路磁通量变化 楞次定律

最新讲义--安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用

龙文教育学科教师辅导讲义 教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段 在选择题中,近两年的理综考试的知识点分布都比较稳定,力学和电学的内容共有四道题,可能是两道力学,两道电学,或者是力电综合的题目,而有关电磁学内容的选择题必定会涉及到安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律这些规律的使用,所以我们务必要弄清楚它们的区别,熟练掌握应用它们的步骤. (1) 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用于不同的现象: (2)右手定则与左手定则区别: 抓住“因果关系”分析才能无误. “因电而动”——用左手,“力”字的最后一笔向左钩,可以联想到左手定则用来判断安培力! “因动而电”——用右手;“电”字的最后一笔向向右钩,可以联想到右手定则用来判断感应电流方向, (3)楞次定律中的因果关联 楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系,一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系,二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决物理问题的关键. (4)运用楞次定律处理问题的思路 ★判断感应电流方向类问题的思路 运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为: ①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况. ②确定感应磁场:即根据楞次定律中的"阻碍"原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向:原磁通量增加,则感应磁场与原磁场方向相反;原磁通量减少,则感应磁场与原磁场方向相同——“增反减同”. ③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向.(见例1) ★判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略 在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要讲的是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动. 对其运动趋势的分析判断可有两种思路: ①常规法: 据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)确定感应磁场(B 感方向)????→?安培定则判断感应电流(I 感方 向)????→?左手定则导体受力及运动趋势. ②效果法 课 题 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合应用 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生的磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流的作用(安培力) 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合电路磁通量变化 楞次定律

鲁科版 高中物理 选修3-2 第2章 楞次定律和自感现象 寒假复习题含答案

绝密★启用前 鲁科版高中物理选修3-2 第2章楞次定律和自感现象寒假复 习题 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。 分卷I 一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分) 1.如图所示,一矩形线框以竖直向上的初速度进入只有一条水平边界的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场,运动中线框只受重力和安培力作用,线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为v1、v2、v3和v4,则可以确定() A.v1<v2 B.v2<v3 C.v3<v4 D.v4<v1 2.1931年,英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”.1982年,美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验.他设想,如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈,那么,从上向下看,超导线圈将出现() A.先有逆时针方向的感应电流,然后有顺时针方向的感应电流 B.先有顺时针方向的感应电流,然后有逆时针方向的感应电流 C.始终有顺时针方向持续流动的感应电流 D.始终有逆时针方向持续流动的感应电流 3.一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图甲所示,磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示.以I表示线圈中的感应电流,以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正(即顺时针方向为正方向),则以下的I-t图中正确的是()

A. B. C. D. 4.如下图所示,纸面内有U形金属导轨,AB部分是直导线.虚线范围内有垂直于纸面向里的匀强磁场.AB右侧有圆线圈C.为了使C中产生顺时针方向的感应电流,贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情况是() A.向右匀速运动 B.向左匀速运动 C.向右加速运动 D.向右减速运动 5.如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略,A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈.关于这个电路的以下说法正确的是()

楞次定律难点解析

“楞次定律”教学难点的突破方法 高中物理教学中楞次定律是高考的热点、重点、难点之一,其内容是:感应电流的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。该定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况。要让学生学好这个定律,突破这一定律难点,除做好演示实验外,教学中还应注意让学生从以下几点着手学习。 一、分四步理解楞次定律 1.明白谁阻碍谁──感应电流的磁通量阻碍产生产感应电流的磁通量。 2.弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。 3.熟悉如何阻碍──原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。 4.知道阻碍的结果──阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。 二、学会楞次定律的另一种表述 有人把它称为对楞次定律的深层次理解。 1.表述内容:感应电流总是反抗产生它的那个原因。 2.表现形式有三种: a.阻碍原磁通量的变化; b.阻碍物体间的相对运动,有的人把它称为“来拒去留”; c.阻碍原电流的变化(自感)。 注意:分析磁通量变化时关键在于对有关磁场、磁感线的空间分布要有足够清楚的了解,有些问题应交替利用楞次定律和右手定则分析。 三、能正确区分楞次定律与右手定则的关系 导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定来得方便简单。反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判断出来。如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强,用右手定则就难以判定感应电流的方向;相反,用楞次定律就很容易判定出来。 四、理解楞次定律与能量守恒定律 楞次定律在本质上就是能量守恒定律。在电磁感应现象中,感应电流在闭合电路中流动时将电能转化为内能,根据能量守恒定律,能量不能无中生有,这部分能量只能从其他形式的能量转化而来。例如,当条形磁铁从闭合线圈中插进与拔出的过程中,按照楞次定律,把磁铁插入线圈或从线圈中拔出,都必须克服磁

高中物理选修3-2 第2章《楞次定律和自感现象》章末测试题

绝密★启用前 2019鲁科版高中物理选修3-2第2章《楞次定律和自感现象》章 末测试题 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。 第Ⅰ卷 一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分) 1.如图所示,质量为m的金属环用线悬挂起来.金属环有一半处于水平且与环面垂直的匀强磁场中.从某时刻开始,磁感应强度均匀减小,则在磁感应强度均匀减小的过程中,关于线拉力的大小的下列说法正确的是() A.大于环的重力mg,并逐渐减小 B.始终等于环的重力mg C.小于环的重力mg,并保持恒定 D.大于环的重力mg,并保持恒定 【答案】A 【解析】在磁场均匀减小的过程中,金属环由于受安培力作用要阻碍磁通量的减小,所以有向下运动的趋势,即线拉力大于环的重力.由于感应电流不变,而磁场逐渐减小,所以拉力逐渐减小,答案为A. 2.图中两个电路是研究自感现象的电路,对实验结果的描述正确的是()

①接通开关时,灯P2立即就亮,P1稍晚一会儿亮; ②接通开关时,灯P1立即就亮,P2稍晚一会儿亮; ③断开开关时,灯P1立即熄灭,P2稍晚一会儿熄灭; ④断开开关时,灯P2立即熄灭,P1稍晚一会儿熄灭. A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 【答案】A 【解析】甲图中,接通开关时,由于线圈阻碍电流的增加,故灯P1稍晚一会儿亮;断开开关时,虽然线圈中产生自感电动势,但由于没有闭合回路,灯P1立即熄灭.乙图中,线圈和灯P2并联,接通开关时,由于线圈阻碍电流的增加,故灯P2可以立即就亮,但电流稳定后,灯P2会被短路而熄灭;断开开关时,线圈中产生自感电动势,通过灯P2构成闭合回路放电,故灯P2稍晚一会儿熄灭.故①③正确、②④错误,选A. 3.如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0?L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是()

高中物理楞次定律和自感现象感应电流的方向楞次定律素材鲁科选修

楞次定律 楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。 楞次定律(Lenz's law)是一条电磁学的定律,可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。它是由俄国物理学家海因里希·楞次(Heinrich Friedrich Lenz)在1834年发现的。 楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。 物理简介 1834年,物理学家海因里希·楞次(H.F.E.Lenz,1804-1865)在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenz law )。简单的说就是“来拒去留”的规律,这就是楞次定律的主要内容。 物理表述 楞次定律可概括表述为: 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 表述特点 楞(léng)次定律的表述可归结为:“感应电流的效果总是反抗引起它的原因。” 如果回路上的感应电流是由穿过该回路的磁通量的变化引起的,那么楞次定律可具体表述为:“感应电流在回路中产生的磁通总是反抗(或阻碍)原磁通量的变化。”我们称这个表述为通量表述,这里感应电流的“效果”是在回路中产生了磁通量;而产生感应电流的原因则是“原磁通量的变化”。可以用十二个字来形象记忆“增反减同,来阻去留,增缩减扩”。 如果感应电流是由组成回路的导体作切割磁感线运动而产生的,那么楞次定律可具体表述为:“运动导体上的感应电流受的磁场力(安培力)总是反抗(或阻碍)导体的运动。”我们不妨称这个表述为力表述,这里感应电流的“效果”是受到磁场力;而产生感应电流的“原因”是导体作切割磁感线的运动。 从楞次定律的上述表述可见,楞次定律并没有直接指出感应电流的方向,它只是概括了确定感应电流方向的原则,给出了确定感应电流的程序。要真正掌握它,必须要求对表述的涵义有正确的理解,并熟练掌握电流的磁场及电流在磁场中受力的规律。 以“通量表述”为例,要点是感应电流的磁通量反抗引起感应电流的原磁通量的变化,而不是反抗原磁通量。如果原磁通量是增加的,那么感应电流的磁通要反抗原磁通量的增加,就一定与原磁通量的方向相反;如果原磁通减少,那么感应电流的磁通要反抗原磁通的减少,就一定与原磁通量的方向相同。在正确领会定律的上述涵义以后,就可按以下程序应用楞次定律判断感应电流的方向: a.穿过回路的原磁通的方向,以及它是增加还是减少; b.根据楞次定律表述的上述涵义确定回路中感应电流在该回路中产生的磁通的方向; c.根据回路电流在回路内部产生磁场的方向的规律(右手螺旋法则),由感应电流的磁通的方向确定感应电流的方向。

一文看懂电磁感应定律右手定则

一文看懂电磁感应定律右手定则 电磁感应定律中电动势的方向可以通过楞次定律或右手定则来确定。右手定则内容:伸平右手使姆指与四指垂直,手心向着磁场的N极,姆指的方向与导体运动的方向一致,四指所指的方向即为导体中感应电流的方向(感应电动势的方向与感应电流的方向相同)。楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。简而言之,就是磁通量变大,产生的电流有让其变小的趋势;而磁通量变小,产生的电流有让其变大的趋势。 右手定则概念“右手定则“又叫发电机定则,用它来确定在磁场中运动的导体感应电动势(感应电流)的方向。 电磁学中,右手定则判断的主要是与力无关的方向。如果是和力有关的则全依靠左手定则。即,关于力的用左手,其他的(一般用于判断感应电流方向)用右手定则。(这一点常常有人记混,可以发现“力”字向左撇,就用左手;而“电”字向右撇,就用右手)记忆口诀:左通力右生电。还可以记忆为:因电而动用左手,因动而电用右手,方法简要:右手手指沿电流方向拳起,大拇指伸出,观察大拇指方向。 可以用右手的手掌和手指的方向来记忆导线切割磁感线时所产生的电流的方向,即:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从手心进入,并使拇指指向导线运动方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。这就是判定导线切割磁感线时感应电流方向的右手定则。右手定则判断线圈电流和其产生磁感线方向关系以及判断导体切割磁感线电流方向和导体运动方向关系。 右手定则计算方法电流元I1dι对相距γ12的另一电流元I2dι的作用力df12为: μ0I1I2dι2(dι1γ12) df12=───────────── 4πγ123 式中dι 1.dι2的方向都是电流的方向;γ12是从I1dι指向I2dι的径矢。安培定律可分为两部分。其一是电流元Idι(即上述I1dι)在γ(即上述γ12)处产生的磁场为

高中物理 第1、2章 电磁感应 楞次定律和自感现象 23单元测试 鲁科版选修32

高中物理第1、2章电磁感应楞次定律和自感现象 23单 元测试鲁科版选修32 一、选择题(每小题5分,共20分) 1、下列关于感应电动势的说法中,正确的是() A.不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势 B.感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比 C.感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化率成正比 D.感应电动势的大小跟穿过回路的磁通量多少无关,但跟单位时间内穿过回路的磁通量变化有关 2、如图所示装置,在下列各种情况中,能使悬挂在螺线管附近 的铜质闭合线圈A中产生感应电流的是() A.电键S接通的瞬间 B.电键S接通后,电路中电流稳定时 C.电键S接通后,滑线变阻器触头滑动的瞬间 D.电键S断开的瞬间 3、闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当 它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是() A.经过Ⅰ时,a→d→c→b→a B.经过Ⅱ时,a→b→c→d→a C.经过Ⅱ时,无感应电流 D.经过Ⅲ时,a→b→c→d→a 4、在闭合线圈上方有一条形磁铁自由下落,直至穿过线圈的过程中,下列说法中正确 的是() A.磁铁在下落过程中机械能守恒 B.磁铁的机械能增加 C.磁铁的机械能有时增加有时减少 D.线圈增加的内能是由磁铁减少的机械能转化而来的 二、填空题(每小题4分,共12分) 5、如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了 一下,那么合上电键后,将原线圈迅速插入副线 圈时,电流计指针_______________(填“向右偏 一下”、“向左偏一下”或“不偏”);原线圈插入 副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左移动时, 电流计指针________________(填“向右偏一下”、 “向左偏一下”或“不偏”)。 6、如图所示,在磁感应强度B为0.4T 的匀强磁场中,让长为0.2m 的导体棒ab在金属框上以6m/s的速度向右移动,此时感应电 动势大小为_________V。如果R1=6Ω,R2=3Ω,其余部分电阻 不计,则通过ab的电流大小为_________A。

楞次定律典型例题

楞次定律 1.右手定则:将右手手掌伸平,使大拇指与其余并拢四指垂直,并与手掌在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,大拇指指向导体运动方向,这时四指所指的就是感应电流的方向. 2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化. 3.下列说法正确的是( ) A.感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反 B.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同,也可能相反C.楞次定律只能判定闭合回路中感应电流的方向 D.楞次定律可以判定不闭合的回路中感应电动势的方向 4.如图1所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直位置),线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是( ) 图1 A.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ位置均是顺时针方向 B.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ位置均是逆时针方向C.Ⅰ位置是顺时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是逆时针方向 D.Ⅰ位置是逆时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置是顺时针方向 5.如图2所示,当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( ) 图2 A. 由A→B B. 由B→A C.无感应电流 D.无法确定 【概念规律练】 知识点一右手定则 1.如图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景,导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )

2.如图3所示,导线框abcd 与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad 和bc 的中点,当线框向右运动的瞬间,则( ) 图3 A .线框中有感应电流,且按顺时针方向 B .线框中有感应电流,且按逆时针方向 C .线框中有感应电流,但方向难以判断 D .由于穿过线框的磁通量为零,所以线框中没有感应电流 知识点二 楞次定律的基本理解 图4 3.如图4所示为一种早期发电机原理示意图,该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成,两磁极相对于线圈平面对称,在磁极绕转轴匀速转动过程中,磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY 运动(O 是线圈中心),则( ) A .从X 到O ,电流由E 经G 流向F ,先增大再减小 B .从X 到O ,电流由F 经G 流向E ,先减小再增大 C .从O 到Y ,电流由F 经G 流向E ,先减小再增大 D .从O 到Y ,电流由 E 经G 流向 F ,先增大再减小 应用楞次定律判断感应电流的一般步骤: 原磁场方向及穿过回路的磁通量的增减情况 ――→楞次定律感应电流的磁场方向――→安培定则感应电流的方向 4.如图5所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是( ) 图5 A .N 极向纸内,S 极向纸外,使磁铁绕O 点转动 B .N 极向纸外,S 极向纸内,使磁铁绕O 点转动 C .磁铁在线圈平面内顺时针转动 D .磁铁在线圈平面内逆时针转动

自制实验仪器促进演示实验教学

自制实验仪器促进演示实验教学 发表时间:2019-11-25T10:54:13.290Z 来源:《现代中小学教育》2019年10期作者:霍晓丽[导读] 自感现象是由导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,是电磁学教学中的难点,学生不易理解。 浙江省岱山县东沙中学霍晓丽邮编 316211 摘要:自感现象是由导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,是电磁学教学中的难点,学生不易理解。做好演示实验,有利于学生对电磁感应的理解和掌握,在教学中发现,演示实验中的断电自感现象的演示尤为重要,完备的实验设计可以大大刺激学生的感觉器官和思维器官,拓宽想象空间.但现在的教材(选修3-2,人民教育出版社)对断电自感演示实验的设计效果不明显,所以对断电自感实验做了改进,使学生更直观更明显地看到断电自感现象。关键词:楞次定律通电自感断电自感通电自感和断电自感就是基于这种需要而必须做好的两个演示实验。如果没有现成的演示仪,物理教师仍可以利用一些器材自己动手组合作用相同的演示仪器予以实施。 具体操作如下: 一、元器件准备 1.通电自感:10Ω滑动变阻器1个、3.8V灯泡2个、电键1个、3V-4.5V直流电源、自感线圈1个(可用演示变压器的初级线圈或匝数较多的螺线管代替) 2.新电自感:2.5v灯泡1个、电键1个、自感线圈1个、3v-4.5V直流电源 二、实验过程及观察分析要点: 1.通电自感 如电路图⑴连接各个元器件接通电源、调节滑动变阻器使两个灯泡的亮度相同,并得到学生认可。在正式做实验前强调学生注意观察两个灯泡发亮的快慢。当接通电源时可以明显看到灯泡①瞬时发亮而灯泡②逐渐发亮。师生共同进行实验分析。A:灯泡①要串联滑动变阻器,因为灯泡①②并联于电路中,而灯泡②与自感线圈串联,线圈本身存在电阻,若灯泡①不串联滑动变阻器,通电后灯泡①比灯泡②亮度要大。只有通过灯泡①串联滑动变阻器使两个灯泡亮度-致,才可能在通电自感实验中,通过两个灯泡发光的速度不同理解通电自感现象。B:重新合上电键后,串联线圈的灯泡②比串联电阻器的灯包①亮得慢,说明线圈通电时自身磁通量增大产生了感应电流,其方向与原电流的狗相反,使灯泡②发光较慢,感应电流底阻碍原电流增大。这证明线圈的通电自感。 2.断电自感 如图(2)所示连接电路,开通电源使灯泡发亮并让学生认真观察灯泡的亮度。断开电源并严密观察灯泡亮度变化,可以看到灯泡灭掉之前,有瞬间比原来更亮了一下。实验现象分析:线圈中的电流断开时,产生的变化磁场同样在线圈本身激发出感应电动势,这种感应电动势比灯泡通电时两端的电压还要高,因此灯泡比原来还亮。结论:线圈断电时原电流减小的瞬间,磁通量减小,产生的感应电流要阻碍原电流的减小,所以线圈中断电自感电流与原电流的方向相同。 3.断电自感延伸:为了进一步说明断电感应电流方向与原线圈中电流方向相同,在上述断电自感演示实验之后我们可以在灯泡右端再串联一个毫安表,毫安表的指针能在零刻度左右摆动,(如图⑶所示)。可以看到断电时,毫安表的指针反向偏转(断电时线圈与毫安表、灯泡组成闭合电路)正好说明感应电流的向,与线圈中原电流方向相同。如图⑶箭头指向,需要说明的是毫安表不能串联在线圈右端,因为线圈通电时是短路电流,容易损坏毫安表。

高中物理鲁科版选修3-2 第2章楞次定律和自感现象 章末检测 含试卷分析详解

(时间:90分钟,满分:100分) 一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只 有一个选项正确) 1.关于楞次定律,可以理解为() A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场 B.感应电流产生的效果总是阻碍导体与磁体间的相对运动 C.若原磁通量增加,感应电流的磁场与原磁场同向;若原磁通量减少,感应电流的磁场 跟原磁场反向 D.感应电流的磁场总是与原磁场反向 解析:选B.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化,但阻碍不等于反向,楞次定律的 另一种表述为“感应电流产生的效果总是阻碍导体与磁体间的相对运动”. 2.如图所示为日光灯电路,关于该电路,以下说法中正确的是() A.启动过程中,启动器断开瞬间镇流器L产生瞬时高电压 B.日光灯正常发光后,镇流器和启动器一样都不起作用了,且灯管两端电 压低于电源电压 C.日光灯正常发光后启动器是导通的 D.图中的电源可以是交流电源,也可以是直流电源 解析:选A.日光灯是高压启动,低压工作,启动时,启动器断开,镇流器产生瞬时高压,正常发光后,镇流器起降压限流的作用,而此时启动器是断开的;镇流器只对交流电起作用,由此可见,A正确. 3.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时, 铜环的运动情况是() A.向右摆动 B.向左摆动 C.静止 D.不能判定 解析:选A.法一:躲闪法.磁铁向右运动,使铜环的磁通量增加而产生感应电流,由楞次定律可知,为阻碍原磁通量的增大,铜环必向磁感线较疏的右方运动,即往躲开磁通量增加的方向运动. 法二:等效法.磁铁向右运动,将铜环产生的感应电流等效为如图所示的 条形磁铁,则两磁铁有排斥作用. 4.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象.当有电流从电流表的 正极流入时,指针向右偏转.下列说法正确的是() A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转 B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向右偏转 C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转 D.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流 表指针向左偏转 解析:选C.由题图可知,原磁场方向向下,磁铁插入时,原磁通量增大,感应电流磁场向上,感应电流由正接线柱流入电流表,指针向右偏,A错误.磁铁拔出时,原磁通量减小,感应电流磁场向下,感应电流由负接线柱流入电流表,指针向左偏,B错误.C、D两项中穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,电流表指针不偏转,C正确,D错误.

应用楞次定律判断感应电动势的方法

授课计划表

感应电动势:在电磁感应现象里面,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象中产生的电动势叫做。 要求学员以电磁感应现象来判定感应电流方向做个实验:(1)在研究判定感应电流方向的实验中,为了能明确感应电流的具体

方向,有一个如图(a )所示的重要实验步骤(查明灵敏电流计指针偏转方向 和电流方向间的关系【电流计指针是电流哪边流进往哪边偏】)。 (2)(多选题)经检验发现:电流从灵敏电流计右边接线柱流入时其指针向右偏转.图(b )所示是通电螺线管L 1加速插入螺线管L 2时的情景.通过以上信息可以判断出_____ (A )通电螺线管L 1的下端相当于条形磁铁的N 极 (B )两通电螺线管中电流的环绕方向一定相反 (C )如通电螺线管L 1匀速插入螺线管L 2时,灵敏电流计指针将指在正中央 (D )如通电螺线管L 1减速插入螺线管L 2时,灵敏电流计指针将向右偏转. 二、 电磁感应定律 1. 法拉第电磁感应定律:线圈中感应电动势的大小与通过同一线圈的 磁通变化率(即变化快慢)成正比。 公式: 其式中: N--线圈的匝数,匝; △t--磁通变化所需的时间,s ; △Ф--N 匝线圈的磁通变化量,Wb ; е--在△t 时间内感应电动势的平均值,V 。 2.楞次定律: 1)楞次定律是用来判定线圈中的感应电动势或感应电流的方向。 其内容是:当穿过线圈的磁通(原有的磁通)变化时,感应电动势的方向总是企图使它的感应电流产生的磁通阻碍原有磁通的变化。 t Φ t Φe ΔΔΔΔN ==

也就是说,当线圈原磁通增加时,感应电流就要产生与它方向相反的磁通去阻碍它的增加;当线圈中的磁通减少时,感应电流就要产生与它方向相同的磁通去阻碍它的减少。 2)对‘阻碍’的理解: 谁起阻碍作用? --感应电流产生的磁场; 阻碍什么? --引起感应电流的磁通量的变化; ‘阻碍’就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗? --不一定!‘增反减同’; 阻碍是阻止吗? --否,只是使磁通量的变化变慢; 为何阻碍? --遵守能量守恒定律。 3.思考与讨论: 如图A.B都是很轻的铝环,环A是闭合的,环B是断开的,用磁铁的任一极去接近环A, (1)A环将 (A)和磁铁相互吸引(B)和磁铁相互排斥 (C)和磁铁之间没有力的作用(D)无法判断和磁铁之间没有力的作用

楞次定律

《楞次定律》教学设计

《楞次定律》教学设计 一、教学目标 1、知识与技能: (1)理解楞次定律的内容。 (2)能初步应用楞次定律判定感应电流方向。 (3)理解楞次定律与能量守恒定律是相符的。 (4)理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。 2、过程与方法 (1)通过观察演示实验,探索和总结出感应电流方向的一般规律(2)通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,培养学生观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。 3、情感态度与价值观 (1)使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。 (2)培养学生的空间想象能力。 (3)让学生参与问题的解决,培养学生科学的探究能力和合作精神。 二、重难点分析 教学重点:学会应用楞次定律判断感应电流的方向

教学难点:理解楞次定律中“阻碍”的含义 三、新课导入 知识回顾: 在上节课中已经通过实验演示了产生感应电流的条件,当我们从电流表上观察是否有感应电流的时候,细心地同学会发现电流表的指针是随着实验动作不同而两边偏转的,这说明闭合导体回路中产生的感应电流的方向是在变化的,产生感应电流的本质是闭合导体回路中有磁通量的变化,那么感应电流的方向会不会也和磁通量的变化有关呢?这节课我们就来学习判断感应电流方向的一个定律——楞次定律。 复习提问: 1、要产生感应电流必须具备什么样的条件? 答:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,就会在导体回路中产生感应电流。 2、磁通量的变化包括哪情况? 答:根据公式Φ=BS sinθ(θ是B与S之间的夹角)可知,磁通量Φ的变化包括B的变化,S的变化,B与S之间的夹角的变化。 这些变化都可以引起感应电流的产生。

高中鲁科版物理新选修3-2第二章楞次定律和自感现象章节练习含答案解析

高中鲁科版物理新选修3-2第二章楞次定律和自感现象章节 练习 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题 1.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法中正确的是 A.总是顺时针B.总是逆时针 C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针 2.如图所示,闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部.在磁铁向上运动远离线圈的过程中() A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引 B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥 C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引 D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥 3.如图,电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3Ω.先合上电键K,稳定后突然断开K,则下列说法正确的是()

A.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 B.电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反 C.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相同 D.电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K断开前方向相反 4.如图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一 .释放线框,它由实根与线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流 线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中() A.线框中感应电流方向依次为顺时针→逆时针 B.线框的磁通量为零时,感应电流却不为零 C.线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上 D.线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动 5.如图所示,闭合开关S后调节滑动变阻器R和R t,使同样规格的两个小灯泡A和B 都正常发光,然后断开开关.下列说法正确的是 A.再次闭合开关S时,灯泡A和B同时正常发光 B.再次闭合开关S时,灯泡B立刻正常发光,灯泡A逐渐亮起来 C.再次闭合开关S时,灯泡A立刻正常发光,灯泡B逐渐亮起来 D.闭合开关S使灯泡A、B正常发光后,再断开开关S,灯泡B立刻熄灭,灯泡A逐 渐熄灭 6.在如图所示电路中,L为电阻很小的线圈,G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流 表.当开关S闭合时,电流表G1指针偏向右方,那么当开关S断开时,将出现的现象

《楞次定律》教学设计和反思

《楞次定律》教学设计 高二物理杨雷 一、教材依据 本节课教学内容是粤教版教材,高中物理选修3-2第一章第三节“感应电流的方向——楞次定律”。 二、设计思想 《楞次定律》这一节研究的是判定感应电流方向的一般规律,它是以磁场、电流的磁效应等知识为基础,又为以后学习法拉第电磁感应定律的应用、交流电、电磁振荡和电磁波奠定了基础,具有承上启下的作用。为使学生深入理解楞次定律,本着“以学生为本”的思想,本节教学主要运用了学生自主实验探索的教学方法,边实验边教学,引导学生观察、分析、归纳实验现象,得出结论。把学生活动贯穿于教学的全过程,使学生处于最大限度的主动激发状态,充分展示这一年龄段学生所特有的好动性、表现欲,从而有效地发现学生的个性并发展学生的创新能力。 三、教学目标 1、知识与技能 (1)理解楞次定律,能初步运用楞次定律判决感应电流方向。 (2)培养学生观察实验的能力及对实验现象分析、归纳、总结的能力。 2、过程与方法 通过学生的实践活动,观察得到实验现象,在教师的引导下,由学生分析、归纳得出结论。 3、情感态度与价值观 在本节课的学习过程中,学生直接参与物理规律的创造过程,激发学生对科学实验的探究热情,有利于培养学生热爱科学、尊重知识的良好品德。 四、教学重点和难点 1、重点 (1)深入理解楞次定律的内容 (2)会用“楞次定律”初步判定感应电流的方向 2、难点 (1)对实验现象的观察、分析、归纳和总结 (2)“阻碍”二字的准确理解 五、教学准备 教师:灵敏电流计、螺线管、条形磁铁、滑动变阻器、电池、电键、导线、学生各用表格等(分组),大屏幕实物投影仪。 学生:了解灵敏电流计指针特点及螺线管线圈绕向,预习本节内容。

§4楞次定律和右手定则

§4楞次定律和右手定则 本周主要有两个知识点,一个是楞次定律,另外一个是右手定则,这里要求我们熟练的应用所学的知识,来解决电学和磁场里面碰到的相关问题。请同学们认真的看我们的重难点知识讲解和例题,仔细处理后面的练习,会有比较好的效果。 二、重难点知识讲解 一、感应电流的产生条件 1、电磁感应:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流 2、产生条件:不管是闭合回路的一部分导体做切割磁感线的运动,还是闭合回路中的磁场发生变化,穿过闭合回路的磁感线的条数都发生了变化,回路中的磁通量发生了变化,回路中就有感应电流产生。 磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场相反 磁通量减小,感应电流的磁场方向与原磁场相同 二、判断感应电流方向的原则 1、楞次定律 俄国物理学家楞次在总结了大量电磁感应实验结果的基础上,发现并提出了关于感应电流方向的规律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。这就是楞次定律(Lenz law)。 楞次定律还可以这样理解:当磁铁的N极移近导体线圈的上端时,由感应电流激发的磁场使线圈的上端也是N极,因为同名磁极相互排斥,所以阻碍磁铁相对线圈向下的运动;而当磁铁的N极离开导体线圈时,由感应电流激发的磁场使线圈的上端是S极,因为异名磁极相互吸引,所以阻碍磁铁相对线圈向上的运动。也就是说,感应电流的磁场总是要阻碍磁体和闭合导体间的相对运动。 另外,从能量转化和守恒的角度来看,把磁体移近线圈时,外力要克服磁体和线圈之间的排斥力做功,使外界其他形式的能量转化为电能;磁体离开线圈时,外力则要克服磁体和线圈之间的吸引力做功,也使外界其他形式的能量转化为电能。在这两种情况下,总能量是守恒的。 如图(a)所示,矩形线框abcd的平面跟磁场垂直,设整个线框的等效电阻为R。当线框的ab边在da、cb两条平行边上向右滑动时,ab边中感应电流的方向怎样?如果把ab边看成一个电源,a、b两端哪一端相当于电源的正极? 解: 已知原磁场的方向垂直于纸面向内[图(a)];当ab边向右滑动时,穿过闭合电路abcd的磁通量增加[图(b)];根据楞次定律可知,线框abcd中产生的感应电流的磁场要阻碍该闭合电路中磁通量的增加,因此在矩形线框内感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反,即垂直于纸面向外[图2-10(c)];运用安培定则可以判定,感应电流沿b→a→d→c方向流动时,才能激发出方向垂直于纸面向外的磁场,所以ab边中感应电流的方向应该是从b流向a。 如果把ab边看成一个电源,由于电流从电源的正极流出、负极流入,所以a端相当于电源的正极。 在产生电磁感应的各种情况下,都可以运用楞次定律来判断感应电流的方向,但整个过程比较复杂:必须首先明确闭合电路中原来磁场的方向;再查明穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少;然后根据楞次定律——感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化,从而判断出感应电流的磁场方向;最后运用安培定则,由感应电流的磁场方向,判断出感应电流的方向。 2、右手定则 既然通过电磁感应可以获得电流,那么能产生电磁感应的装置就相当于电源。我们知道,电动势是表示电源特性的重要物理量,由于电动势的方向跟电流的方向是一致的,只要运用楞次定律判断出感应电流的方向,也就判断出了感应电动势的方向。

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