楞次定律学案
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楞次定律教案(图文版)第一章:楞次定律简介1.1 楞次定律的定义介绍楞次定律的定义:感应电流的方向总是要使得其磁场对抗原磁场的变化。
解释楞次定律的实验现象:通过实验观察到,当导体在磁场中运动时,导体中会产生电流,电流的方向与磁场和导体运动方向有关。
1.2 楞次定律的发现历程强调楞次定律的重要性:楞次定律是电磁学中的基本定律之一,对于我们理解电磁现象和应用电磁技术具有重要意义。
第二章:楞次定律的数学表达式2.1 楞次定律的数学公式介绍楞次定律的数学公式:Δ∅= -dΦ/dt,其中Δ∅表示感应电动势,dΦ/dt 表示磁通量的变化率。
解释楞次定律的数学意义:楞次定律通过数学公式定量地描述了感应电流的方向和大小。
2.2 楞次定律的适用条件介绍楞次定律的适用条件:楞次定律适用于闭合回路中的感应电流,且磁场和导体运动方向不在同一平面内。
强调楞次定律的局限性:楞次定律只适用于线性、时不变的系统,对于复杂系统需要进行适当的简化。
第三章:楞次定律的应用3.1 楞次定律在电动机中的应用介绍楞次定律在电动机中的应用:电动机中,电流通过线圈产生磁场,磁场与电动机中的磁场相互作用,产生转矩。
解释楞次定律在电动机中的作用:楞次定律决定了电流的方向和大小,从而决定了转矩的大小和方向。
3.2 楞次定律在发电机中的应用介绍楞次定律在发电机中的应用:发电机中,磁场通过线圈产生电动势,线圈在磁场中旋转,产生交变电动势。
解释楞次定律在发电机中的作用:楞次定律决定了感应电动势的方向和大小,从而决定了发电机产生的电流的方向和大小。
第四章:楞次定律的实验验证4.1 楞次定律的实验装置介绍楞次定律的实验装置:实验中使用导线、磁铁、电流表等器材,搭建一个闭合回路,观察感应电流的方向。
强调实验安全:实验中要注意电流的大小,避免过大的电流对器材造成损坏。
4.2 楞次定律的实验结果介绍楞次定律的实验结果:通过实验观察到,当磁铁靠近导体时,感应电流的方向与磁铁的运动方向有关。
学生:使用时间:。
【学习目标】
(1)理解楞次定律的内容,理解楞次定律中“阻碍”二字的含义,能初步应用楞次定律判定感应电流方向
(2)通过实验,感受楞次定律的探索过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力
(3)学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性是认识事物的一种重要的科学方法(4)通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力
【学习重点】应用楞次定律(判感应电流的方向)
【学习难点】理解楞次定律(“阻碍”的含义)
【学习方法】分组实验法、探究法、讨论法、归纳法
【教具准备】
灵敏电流计,线圈(外面有明显的绕线标志),导线若干,条形磁铁
一、温故知新:
1、要产生感应电流必须具备什么样的条件?
2、磁通量的变化包括哪几种情况?
3、如图,已知通电螺线管的磁场方向,问电流方向?
二、探究学案
感应电流的方向与磁通量变化间又有什么样的关系?
图1
问题2、请你仔细分析上表,用尽可能简洁的语言概括一下,感应电流的磁场方向有何特点?并说出你的概括中的关键词语。
4、结论:
相互交流、分析、讨论,用最简洁的语言概括出本组的结论。
三、深入理解(楞次定律)
总结规律:当原磁通增加时,则感应电流磁场与原磁场方向相,有阻碍作用当原磁通减小时,则感应电流磁场与原磁场方向相,有阻碍作用
1、楞次定律
内容:。
作用:判断感应电流的方向
理解:①“阻碍”两个字的含义?。
②注意两个磁场:磁场和磁场
③在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
4.3楞次定律知识点一 实验:探究感应电流方向的规律 1.实验设计将螺线管与电流表组成闭合回路,分别将N 极、S 极插入、抽出线圈,如图所示,记录感应电流方向如下:2.分析论证当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,这种情况如图甲所示;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同,这种情况如图乙所示。
【例1】如图所示,是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将实物电路中所缺的导线补充完整。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后,将线圈L1迅速插入线圈L2中,灵敏电流计的指针将________偏转。
(选填“向左”“向右”或“不”)(3)线圈L1插入线圈L2后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,灵敏电流计的指针将________偏转。
(选填“向左”“向右”或“不”)名师点睛在“研究电磁感应现象”实验中,用线圈产生的磁场模拟条形磁铁的磁场,要注意三点:(1)线圈L2与灵敏电流计直接相连,了解灵敏电流计指针的偏转方向与电流方向之间的关系。
(2)明确线圈L1中电流的变化。
(3)明确线圈L2中磁通量的变化及磁场方向。
知识点二楞次定律及应用当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少。
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。
要点1楞次定律的理解(1)因果关系:应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果又反过来影响原因。
(2)楞次定律中“阻碍”的含义角度来看,感应电流的效果总要阻碍相对运动,因此产生感应电流的过程实质上是能量转化和转移的过程。
【例2】关于楞次定律,下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C.感应电流的磁场总是和原磁场方向相反D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化要点2楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:(1)明确研究对象是哪一个闭合电路(2)确定原磁场的方向;(3)明确闭合回路中磁通量变化的情况;(4)应用楞次定律的“增反减同”,确定感应电流的磁场的方向;(5)应用安培定则,确定感应电流的方向。
4.3楞次定律学习目标(1)掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
(2)掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
(3)培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
学习重难点(1)楞次定律的获得及理解。
(2)应用楞次定律判断感应电流的方向。
(3)利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
学习过程一、自主学习(阅读课本,完成自学)1.感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要__________________,这就是楞次定律。
2.右手定则:伸开_____手,让拇指跟其余四指______,并且都跟手掌在一个______,让磁感线______进入,拇指指向导体______方向,其余四指指的就是____________的方向.3.楞次定律的理解:掌握楞次定律,具体从下面四个层次去理解:①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量.②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的______,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“______”.④阻碍的结果——阻碍并不是______,结果是增加的还增加,减少的还减少.4.判定感应电流方向的步骤:①首先明确闭合回路中引起感应电流的______.②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量是如何变化的.(是增大还是减小)③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向——“______ ”.④利用____________确定感应电流的方向.5.楞次定律的阻碍含义可以推广为下列三种表达方式:①阻碍原磁通量变化.(线圈的扩大或缩小的趋势)②阻碍(磁体的)相对运动,(由磁体的相对运动而引起感应电流).③阻碍原电流变化(自感现象).即时巩固1.关于决定感应电流方向的因素,以下说法中正确的是()A.回路所包围的引起感应电流的磁场的方向B.回路外磁场的方向C.回路所包围的磁通量的大小D.回路所包围的磁通量的变化情况2.如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时()A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流3.如图所示,金属环所在区域存在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时,内、外金属环中感应电流的方向为()A.外环顺时针、内环逆时针B.外环逆时针,内环顺时针C.内、外环均为逆时针D.内、外环均为顺时针三、要点理解探究过程四、难点探究:1.楞次定律的理解例1.关于楞次定律,下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B.感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C.感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小D.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化2.楞次定律的常规判断步骤例2.如图所示,MN、PQ为同一水平面的两平行导轨,导轨间有垂直于导轨平面向内的磁场,导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab杆沿轨道向右滑动时,根据楞次定律判断感应电流方向的一般步骤判断cd将()A.右滑B.不动C.左滑D.无法确定3.楞次定律推广例3.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右4.右手定则的应用例4. 如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略,当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是()A、流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB、流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC、流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD、流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b训练提升1.如图所示,虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场区域,磁场方向竖直向下.矩形闭合金属线框abcd 以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.图中所给出的是金属线框的四个可能到达的位置,则金属线框的速度不可能为零的位置是()2.如图所示,螺线管CD的导线绕法不明,当磁铁AB插入螺线管时,闭合电路中有图示方向的感应电流产生,下列关于螺线管磁场极性的判断,正确的是()A.C端一定是N极B.D端一定是N极C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D.因螺线管的绕法不明,故无法判断极性3.如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A.S增大,l变长B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长4.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑行时,线框ab的运动情况是()A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向5.如图所示,两个相同的铝环套在一根光滑杆上,将一条形磁铁向左插入铝环的过程中,两环的运动情况是()A.同时向左运动,间距增大B.同时向左运动,间距不变C.同时向左运动,间距变小D.同时向右运动,间距增大【参考答案】学习过程一、1.阻碍引起感应电流的磁通量的变化2. 右垂直平面内垂直运动感应电流3.②变化③增反减同④阻止4.①方向③增反减同④右手螺旋定则即时巩固1、D2、D3、B四、例1. 答案:C例2. 答案:A解析:当ab杆沿轨道向右滑动时,abcd范围内的向里的磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍原磁场的变化,感应电流的磁场方向也向里,由右手定则可知电流的方向为acdba,由左手定则可知cd的受力方向向右,cd向右滑动.选项A正确,BCD错误.例3. 答案:D解析:条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时,通过线圈的磁通量先增加后又减小。
4.3 楞次定律学习目标:理解:楞次定律的内容及其本质.运用:楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.重难点:考点一:楞次定律的理解和应用(重点+难点)考点二:楞次定律和右手定则(重点+难点)新知预习巧设计1.楞次定律的实验探究(1)探究过程将螺线管与电流计组成闭合导体回路,分别将N极、S极插入、抽出线圈,如图Ⅰ所示,记录感应电流方向如图Ⅱ所示。
ⅠⅡ(2)现象分析①线圈内磁通量增加时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向a逆时针(俯视)b顺时针(俯视)②线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向c向下顺时针(俯视)d向上逆时针(俯视)(3)实验结论当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向。
思考辨析:感应电流的方向与哪些因素有关?2.楞次定律的内容(1)楞次定律的内容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。
(2)右手定则①使用范围:判定闭合导体回路中的一部分做运动时产生的感应电流的方向;②使用方法: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个平面内;让磁感线从进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时所指的方向就是感应电流的方向。
思考辨析:1.可用楞次定律判断恒定电流产生磁场的方向( )2.可用右手定则判断通电导体在磁场中的受力方向( )3.判断感应电流的方向只能用右手定则( )名师课堂一点通考点解读:1.因果关系闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果。
2.对“阻碍”的理解3.“阻碍”的表现形式(1)就磁通量而言,感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化(增反减同)。
(2)由于相对运动导致的电磁感应现象,感应电流的效果阻是碍相对运动(来拒去留)。
(3)电磁感应致使回路面积有变化趋势时,则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化(增缩减扩)。
§1-4楞次定律(学案)§1-4 楞次定律(学案)学习目标:1.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.2.理解并掌握楞次定律的内容.3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力. 重点难点:1.引导学生对演示实验进行观察、分析、归纳、总结得出楞次定律.2.对楞次定律内容的理解.3.应用楞次定律判断感应电流的方向.课前自主学案:一、右手定则1.内容:将右手手掌_______,使大拇指与其余并拢的四指______,并与手掌在__________内,让磁感线从________穿入,大拇指指向导体运动方向,这时四指的指向就是__________的方向,也就是感应电动势的方向.2.适用范围:闭合电路的一部分导体在磁场中做____________的运动.思考感悟1.应用右手定则判断感应电流方向时,四指所指的方向是高电势端还是低电势端?二、楞次定律1.实验探究如图所示,将条形磁铁插入、拔出螺线管时,观察电流计指针偏转的方向,并把结果与分析填入下当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场_______磁通量的增加;当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场______磁通量的减少.说明:实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系.4.楞次定律1834年,物理学家楞次归纳出以下结论:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要______引起感应电流的磁通量的______. 利用楞次定律判断感应电动势和感应电流方向的方法归纳为4个步骤:(1)分辨引起电磁感应的___________的方向.操作 S 极插入 S 极拔出 N 极插入 N 极拔出原磁场B 0方向 向上 向下 向下原磁场通过螺线管磁通量的增减增加 减少 增加 减少 电流计指针偏转方向顺时针(俯视) 逆时针(俯视) 逆时针(俯视) 顺时针(俯视) 螺线管绕向,感应电流方向图示感应电流的磁场B ′的方向向下 向上 向上 向下(2)确定B0通过闭合回路磁通量的_______.(3)根据楞次定律,确定_____________________方向.(4)用安培定则判断___________的方向.2.感应电流的磁场总是与原磁场方向相同吗?核心要点突破:一、对楞次定律的理解1.因果关系:闭合导体回路中磁通量的变化是因,产生感应电流是果;原因产生结果,结果又反过来影响原因.谁阻碍谁是感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化快慢,这种变化将继续进行果不是“阻碍”,将违背能量守恒,可以得出总能量同时增加的错误结论.3.楞次定律含义的推广(1)若由于相对运动导致电磁感应现象,则感应电流的效果阻碍该相对运动,简称口诀:“来拒去留”.(2)若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势,则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化,即磁通量增大时,面积有收缩趋势,磁通量减少时,面积有增大趋势,简称口诀:“增缩减扩”.特别提醒:判断回路面积的变化趋势时,若穿过闭合回路的磁感线皆朝同一方向,既可由一般步骤判断,也可根据楞次定律的推广含义判断,若闭合回路所围面积内存在两个方向的磁场,则不宜采用楞次定律的推广含义判断、应根据一般步骤判即时应用1. 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.当磁铁向下运)()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楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生电磁感应的现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例特别提醒:(1)楞次定律判断的电流方向也是电路中感应电动势的方向,右手定则判断的电流方向也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向.若电路是开路,可假设电路闭合,应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势的方向.(2)在分析电磁感应现象中电势高低时,一定要明确产生感应电动势的那部分电路就是电源.在电源即时应用2.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向abcd,沿纸面方向由左侧位置运动到右侧位置,则()A.进入过程中感应电流方向为abcda,出磁场过程感应电流方向为adcbaB.进入过程中感应电流方向为adcba,出磁场过程感应电流方向为abcdaC.进入过程中安培力方向为向左,出磁场过程安培力方向为向右D.进入过程中安培力方向为向左,出磁场过程安培力方向为向左课堂互动讲练:类型一、利用楞次定律判定电流方向例题1如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则电路中()a向b流过电流表GB.始终有感应电流自b向a流过电流表GC.先有自a向b的感应电流,后有自b向a的感应电流流过电流表GD.不会产生感应电流【方法总结】该题是楞次定律的简单应用,应用楞次定律时,应依次确定以下几个物理量,即:引起感应电流的磁场→引起感应电流的磁通量的变化→感应电流的磁场方向→感应电流的方向.类型二、利用楞次定律判断导体的运动情况例题2如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )A.向右运动B.向左运动C.静止不动D.不能判定【精讲精析】法一:阻碍相对运动法.法二:电流元受力分析法.法三:等效法.【方法总结】本例列出了判断感应电流受力及其运动方向的方法,并进一步从多个角度深刻理解楞次定律中阻碍的含义,虽然方法不同,但本质都是楞次定律,只有领会其精髓,才能运用它进行变式训练1如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置于导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时()A.P、Q将相互靠拢B.P、Q将相互远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g类型三、楞次定律、右手定则、左手定则的综合应用:例题3如图所示装置中,L1、L2为闭合铁芯,cd杆原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将()A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动【方法总结】对于“二级感应”问题,可参考如下规律:ab棒向右匀加速、向左匀减速运动,cd中电流方向相同;ab棒向右匀减速、向左匀加速运动,cd中电流方向相同.但这两种情况中cd电流变式训练2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在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,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.向左减速运动课后练习:1.关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是( )A.感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相同C.感应电流的磁场方向,总是跟原磁场方向相反D.感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同,也可以相反2.一根沿东西方向的水平导线,在赤道上空自由落下过程中,导线上各点的电势( )A.东端最高B.西端最高 C.中点最高 D.各点一样高3.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,其中能产生由a到b 的感应电流的是( )4.如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad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,这个过程中线圈感应电流( )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5.如图所示,用细线悬挂一个很轻的铝环,铝环可以自由摆动.甲、乙两图的不同在于甲图中的铝环是完整闭合的,乙图中的铝环下端沿直径方向裂开了一个狭缝,不闭合.下列实验现象中正确的是( )A.甲图中当磁铁向铝环靠近时,铝环后退B.乙图中当磁铁向铝环靠近时,铝环后退C.甲图中当磁铁离开铝环时,铝环被吸引D.乙图中当磁铁离开铝环时,铝环被吸引6.如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,立在导轨上,它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在OA上,直到完全落在OC上,空间存在着匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则ab棒在上述过程中( ) A.感应电流方向是b→a B.感应电流方向是a→bC.感应电流方向先是b→a,后是a→b D.感应电流方向先是a→b,后是b→a7.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合线圈,在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中,ab线圈将( )A.静止不动 B.逆时针转动C.顺时针转动 D.发生转动,因电源正负极不明,无法确定转动方向8.“磁单极子”是指只有S极或N极的磁性物质,其磁感线分布类似于点电荷的电场线分布.物理学家们长期以来一直试图用实验证实自然界中存在磁单极子,如图所示的实验就是用于检测单极子的实验之一,abcd为用超导材料围成的闭合回路,该回路放在装置中,可认为不受周围其他磁场的作用.设想有一个S极磁单极子沿abcd的轴线从左向右穿过超导回路,那么在回路中可能发生的现象是( )A.回路中无感应电流B.回路中形成持续的abcda流向的感应电流C.回路中形成持续的adcba流向的感应电流D.回路中形成先abcda流向后adcba流向的感应电流9.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连,要使导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)( )A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动。
楞次定律目的要求复习楞次定律及其应用。
知识要点1.楞次定律楞次定律解决的是感应电流的方向问题。
它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)。
前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
⑴从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。
⑵从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
⑶从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。
⑷自感现象的应用和防止。
应用:日光灯电路图及原理:灯管、镇流器和启动器的作用。
2.右手定则。
对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。
这时,用右手定则更方便一些。
3.楞次定律的应用。
楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁场如何变化(增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向(增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。
常见题型:1、两个同心导体圆环。
内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流。
当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何? 解:2、如图,金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上,在ef 右侧存在有界匀强磁场B ,磁场方向垂直导轨平面向下,在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ,圆环与导轨在同一平面内。
当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后,圆环L 有__________(填收缩、扩张)趋势,圆环内产生的感应电流_______________(填变大、变小、不变)3、如图,线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上。
d cb4.3 楞次定律 导学案教学目标1.掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
教学重点1.应用楞次定律判断感应电流的方向。
2.利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点1.楞次定律的理解及实际应用。
内容提要1、楞次定律:实验:(1)按右图连接电路,闭合开关,记录下G 中流入电流方向与电流表G 中指针偏转方向的关系。
(如电流从左接线柱流入,指针向右偏还是向左偏?)( )(2)记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
(绕向: ) (3)把条形磁铁N 极(或S 极)向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,然后根据步骤(1)的结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。
根据实验结果,填表:讨论分析:(感应电流的磁场和磁铁的磁场的关系)当磁铁插入线圈时: 当磁铁抽出线圈时:楞次定律的内容: 2、怎样理解“阻碍”的含义:(1)谁在阻碍: (2)阻碍什么:(3)如何阻碍: (4)能否阻止: 3、拓展:从磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化。
当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同;即“增反减同”从导体与磁体的相对运动角度来看,感应电流的磁场总要阻碍相对运动。
当磁体靠近导体时,感应电流的磁场就阻碍磁体的靠近;当磁体远离导体时,感应电流的磁场就阻碍磁体的远离;即“来拒去留”4、楞次定律的应用(基本步骤) (1)明确研究的是哪个闭合电路。
(2)明确原磁场的方向。
(3)判断穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
(4)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。
(5)利用右手螺旋定则确定感应电流的方向。
5、右手定则的内容:典型例题【例1】 如图所示,试判定当开关S 闭合和断开瞬间,线圈ABCD 的电流方向。
3 楞次定律学习目标1.掌握楞次定律的内容.2.会用楞次定律判断感应电流方向.3.理解楞次定律中“阻碍”的含义.4.会用右手定则判断感应电流方向.自主探究1.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引起感应电流的.2.右手定则: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个平面内,让磁感线从进入,并使拇指指向的方向,这时四指所指的方向就是的方向.合作探究一、楞次定律知识回顾:(1)感应电流的产生条件是什么?(2)当条形磁铁插入、抽出线圈时,灵敏电流计的指针偏转方向不相同说明了什么?活动体验:用干电池确定电流表的指针偏转方向和电流方向的关系.实验结论:左进左偏,右进右偏.探究实验:探究影响感应电流方向的因素.按照如图所示连接电路,并将磁铁向线圈插入或从线圈拔出,分析感应电流的方向与哪些因素有关.实验表格:项目甲图乙图丙图丁图原磁场方向向下向上向下向上磁通量变化情况增大增大减小减小感应电流方向逆时针(俯视) 顺时针(俯视) 顺时针(俯视) 逆时针(俯视)感应电流的磁场方向向上向下向下向上归纳总结:1.原磁场的磁通量变大时,感应电流磁场与原磁场的方向,有磁通量变大的作用;原磁场的磁通量变小时,感应电流磁场与原磁场的方向,有磁通量变小的作用.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要引起感应电流的的变化.这就是楞次定律.3.楞次定律的理解(1)阻碍,既不是阻止也不等于反向,增反减同.阻碍又称作反抗,不是阻碍原磁场而是阻碍.(2)楞次定律涉及两个磁场:和.(3)从磁通量变化的角度看,感应电流总要磁通量的变化;从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要相对运动.二、楞次定律的应用提出问题:两同心金属圆环,内环A通以顺时针方向电流,现使其电流增大,则在大环B中产生的感应电流方向如何?若内环A的电流减小呢?归纳总结:利用楞次定律判断感应电流的一般步骤:(1)明确的方向.(2)明确穿过闭合回路的情况.(3)根据楞次定律判定方向.(4)利用安培定则判定的方向.三、右手定则思考讨论:当闭合导体回路的一部分做切割磁感线的运动时,怎样利用楞次定律判断电流的方向?提出问题:用楞次定律判断感应电流的过程很复杂,能否找到一种很简单的方法来直接判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢?归纳总结:1.右手定则: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个平面内,让磁感线从进入,并使拇指指向的方向,这时四指所指的方向就是的方向.2.适用条件:切割磁感线的情况.3.当切割磁感线时导体回路没有闭合时,四指所指的方向是的方向,可以画出等效电源的正负极.课堂检测1.根据楞次定律知,感应电流的磁场一定()2.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()a到b,上极板带正电a到b,下极板带正电b到a,上极板带正电b到a,下极板带正电3.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中()a到b,线圈与磁铁相互排斥a到b,线圈与磁铁相互吸引b到a,线圈与磁铁相互排斥b到a,线圈与磁铁相互吸引4.如图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或抽出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是()5.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合开关的瞬间,铝环向上跳起.下列说法中正确的是()A.若保持开关闭合,则铝环不断升高B.若保持开关闭合,则铝环停留在某一高度C.若保持开关闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变6.如图所示,磁铁垂直于铜环所在平面,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()7.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置甲(左)匀速运动到位置乙(右),则()A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左8.如图所示,一电子以初速度v沿与金属板平行方向飞入MN极板间,突然发现电子向M板偏转,若不考虑磁场对电子运动方向的影响,则产生这一现象的时刻可能是()C.开关S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动时D.开关S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动时9.如图所示,一密绕螺线管与电源、开关构成电路,两个闭合铝环a和b分别挂在螺线管的两端,且与螺线管共轴.在接通电源的瞬间,两个铝环的运动状态为a环向摆动,b 环向摆动.10.如图所示,在图(1)中,G为指针在中央的灵敏电流计连接在直流电路中时的偏转情况.今使它与一线圈串联进行电磁感应实验,则图(2)中的条形磁铁的运动方向是;图(3)中电流计的指针将向偏转;图(4)中的条形磁铁上端为极.11.如图所示是闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景,请分析各图中感应电流的方向.12.如图所示,匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd的边长为l,且l>d,线框以速度v 通过磁场区域,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是多少?13.如图所示,试判断当开关闭合和断开瞬间,矩形线圈ABCD中的电流方向.参考答案自主探究1.阻碍磁通量的变化2.掌心导线运动感应电流合作探究一、楞次定律归纳总结:1.相反阻碍相同阻碍2.阻碍磁通量3.(1)原磁场的变化(2)原磁场感应电流磁场(3)阻碍阻碍二、楞次定律的应用提出问题:(1)由安培定则可知,内环A中的电流产生的磁场方向向里.(2)穿过大环B的磁通量,随着内环A电流的增大而增大.(3)由楞次定律可知,感应电流的磁场方向向外.(4)由安培定则可知,大环B的感应电流为逆时针.同理可知,当内环A电流减小时,外环B 的感应电流方向为顺时针.归纳总结:(1)原磁场(2)磁通量的变化(3)感应电流的磁场(4)感应电流三、右手定则思考讨论:当导体棒ab向右运动时,由楞次定律可知,穿过闭合导体回路的磁通量增大,则感应电流的磁场与原磁场方向相反,即感应电流的磁场方向向外,所以感应电流通过导体棒ab的方向为由b到a.提出问题:研究感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向,可以找出一种简单的方法——右手定则.归纳总结:1.掌心导线运动感应电流2.闭合导体回路中的一部分3.感应电动势课堂检测1.C解析:感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化,而不是阻碍引起它的磁通量,A项错误;当穿过电路的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,当穿过电路的磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同,B、D两项错误.2.D解析:穿过线圈的磁场方向向下,磁铁接近时,线圈中磁通量增加,由楞次定律知,产生感应电流的磁场方向向上,由安培定则可知,流过R的电流方向是从b到a,电容器下极板带正电,D项正确.3.C解析:穿过线圈的原磁场方向向上,磁通量增加,根据楞次定律可知感应电流的磁场方向向下,根据安培定则判断出通过电阻的感应电流的方向由b到a,并且根据楞次定律可知感应电流的产生阻碍相对运动,所以线圈与磁铁相互排斥.4.CD解析:根据楞次定律可确定感应电流的方向:如对C图分析,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量增加;(3)感应电流产生的磁场方向向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同.线圈的上端为S极,磁铁与线圈相互排斥.综合以上分析知,C、D两项正确.5.CD解析:若保持开关闭合,磁通量不变,感应电流消失,所以已跳起到某一高度后的铝环将回落;正、负极对调,同样磁通量增加,由楞次定律的拓展意义可知,铝环同样向上跳起.6.A解析:铜环只有向右运动,才能阻碍穿过铜环的磁通量的增加.7.D解析:由右手定则可判断出导线框进入磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a,导线框离开磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a.由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左,导线框离开磁场时,受到的安培力水平向左, D项正确.8.AD解析:若开关S闭合,由安培定则可知,左侧螺线管右端为N极,电子向M板偏转,说明M、N两板的电势φM>φN,即右侧螺线管中产生了流向M板的电流,由安培定则可知,右侧螺线管左端为N极,由楞次定律可知,左侧螺线管中电流增大, A、D两项正确.9.解析:在接通电源的瞬间,螺线管中的磁场增加,穿过两边铝环的磁通量增加,产生感应电流,阻碍磁通量的增加,所以两环都向两边摆动,远离磁极以阻碍磁通量的增加.答案:左右10.解析:题图(2)线圈中感应电流方向从上往下看顺时针,感应电流的磁场方向向下,而磁铁在线圈处产生的磁场方向向上,由楞次定律知线圈将向下运动,同理可判断(3)(4)两种情况.答案:向下右N11.解析:题中各图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线的情况,应用右手定则判断可得A中电流由b→a,B中电流沿a→c→b→a方向,C中电流由b→a.答案:A:b→a B:a→c→b→a C:b→a12.解析:从线框进入磁场到完全离开磁场的过程中,当线框bc边运动至磁场右边缘至ad 边运动至磁场左边缘过程中无感应电流.线框的位移为x=l-d线框中没有感应电流的时间t=xx =x-xx答案:x-xx13.解析:根据楞次定律按步骤判断如下:当开关闭合瞬间:①研究回路ABCD,穿过回路的原磁场由电流I产生,在回路ABCD中其磁场方向指向纸面外.②接通瞬间,回路ABCD中的磁通量增加.③由楞次定律得知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,指向纸内.④由安培定则得知,感应电流方向为:A→D→C→B→A.当开关断开瞬间:①研究回路仍为闭合线圈ABCD,穿过回路的原磁场仍由I产生,由安培定则可知,在回路ABCD内的原磁场方向指向纸面外.②开关断开时,穿过回路ABCD的原磁场的磁通量减小.③由楞次定律可知,感应电流的磁场方向应和原磁场方向相同,即指向纸面外.④由安培定则知,感应电流方向是A→B→C→D→A.答案:闭合瞬间感应电流方向A→D→C→B→A;断开瞬间感应电流方向A→B→C→D→A.。
4。
3楞次定律(学案)一学习目标1.在实验探究的基础上,理解楞次定律2。
能灵活应用楞次定律解答有关问题二课前导学1.回顾知识①电流的磁效应和电磁感应现象?②通电螺线管的磁感线方向怎样判断?③产生感应电流的条件是什么?2。
探究影响感应电流方向的因素观察、对比以上三组实验中的情况,思考下面问题:a)在甲、乙中,感应电流的方向不同,可见影响感应电流方向的因素之一是:;b)在乙、丙中感应电流的方向不同,由此可知影响感应电流方向的因素还有:。
三。
实验过程1. 演示实验1分析实验现象,完成表1:2. 演示实验2分析实验现象,完成表2:插入 拔出N 极 向下 原磁场 方向 穿过回路磁 通量的变化 感应电流的 方向(俯视) 感应电流 磁场方向3。
实验结果感应电流的磁场方向和原磁场方向之间的关系:(当磁通量增大时) (当磁通量减小时) , 可以简单概括为四个字: 。
四。
楞次定律1。
内容:感应电流具有这样的方向:即感应电流的磁场总要______ 引起感应电流的 。
2.对阻碍的理解1) 谁起阻碍作用? 2) 阻碍什么? 3) 如何阻碍? 4) 结果如何?五。
针对训练例1:通电直导线与矩形线圈在同一平面内,当线圈远离导线时,判断线圈中感应电流的方向,并总结判断感应电流方向的步骤。
穿过回路磁通量的变化S 极 向下原磁场 方向感应电流的 磁场方向插入 拔出感应电流的 方向 (俯视)vI例2。
如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,一个矩形闭合导线框abcd ,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右),则( )A .导线框进入磁场时,感应电流方向为a →b →c →d →aB .导线框离开磁场时,感应电流方向为a →d →c →b →aC .导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D .导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左例3.如图,导线AB 和CD 互相平行,试确定在闭合和断开开关S 时导线CD 中感应电流的方向。
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4、楞次定律学案【学习目标】:1、知道什么是右手定则,能利用右手定则判断切割磁感线的导体中感应电流的方向。
2、知道什么是楞次定律,理解楞次定律的内容和定律中“阻碍”二字的含义,能利用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。
3、通过实验教学,感受楞次定律的实验推导过程,逐渐培养自己的观察实验,分析、归纳、总结物理规律的能力。
4、通过对楞次定律的探究过程,培养自己的空间想象能力。
【学习重、难点】:1、重点:右手定则、楞次定律。
2、难点:对“阻碍”的理解和利用楞次定律判断感应电流方向。
【学习过程】:一、温故旧知回忆一下要产生感应电流必须具备什么样的条件?二、新课学习【观察实验,解决问题】:问题1:导体切割磁感线产生的感应电流方向与什么因素有关?可以用什么规律判定?1、右手定则::将手掌伸平,使与其余并拢的四指,并与手掌在内; 让磁感线从穿入, 大拇指指向的方向,这时四指的指向就是的方向,也就是的方向。
适用条件:的情况。
问题2:切割磁感线的导体上的电势分布如何?你能否应用上题所得规律熟练判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向,并判断出电势的高低?【观察实验,解决问题】:观察演示实验,填写并完善教材P14的表问题3:请你根据上表中所填写的内容分析一下,实验中涉及几个磁场,它们的方向关系如何?问题4:实验还涉及到几种现象和几种关系呢?问题5:请你根据以上分析,用尽可能简洁的语言概括一下,究竟如何确定感应电流的方向?并说出你的概括中的关键词语。
2、楞次定律:(1)、内容:。
(2)、理解:a、谁在阻碍?b、阻碍什么?c、如何阻碍?d、结果如何?3、总结应用楞次定律步骤:①、明确磁场的方向;②、明确穿过闭合回路的是增加还是减少;③、根据楞次定律(增反减同),判定的磁场方向;④、利用判定感应电流的方向。
4、右手定则与楞次定律的关系①、右手定则是楞次定律的,用求解的问题也可用求解。
②、在判断导体切割磁感线产生的感应电流时比方便。
《楞次定律》学案《楞次定律》学案一、教材分析:本节课教学内容是人教版教材,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”。
楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分,它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点,是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。
由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多,只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、感应电流的磁场方向、以及会用安培定则进行正确的判定,才能得到正确的感应电流的方向。
同时,学生还必须能正确运用安培定则,左手定则,安培定则解决问题,所以这部分内容也是电学部分的一个难点。
二、教学重难点:教学重点:理解感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系。
教学难点:根据教学目标,进行实验设计与操作。
三、学情分析:学生已经掌握了磁通量的概念,并会分析磁通量的变化。
已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。
学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电流产生的条件。
四、教学目标:1.知识与技能(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。
(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。
(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。
2.过程与方法(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。
(2)通过楞次定律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。
(3)通过实验探究,学会用实验探究的方法研究物理问题。
3.情感态度与价值观(1)通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍,让学生发展对科学的好奇心与求知欲,能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
(2)通过实验学会与他人主动交流合作,培养团队精神。
五、设计思路:本节作为一堂物理规律课的教学,重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段,为此本课采用学生分组随堂实验探究的操作模式,学生在老师的启发和帮助下通过自己实验操作来发现、解决问题,获取新知识。
学案4楞次定律[目标定位] 1.正确理解楞次定律的内容及其本质.2.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.一、右手定则[问题设计]如图1所示的电路中,G为电流计(已知电流由左接线柱流入,指针向左偏,由右接线柱流入,指针向右偏),当ab在磁场中切割磁感线运动时,指针的偏转情况如表所示.图1分析磁场方向、导体切割磁感线运动方向和感应电流方向之间的关系并总结规律.[要点提炼]1.右手定则:将右手手掌伸平,使大拇指与其余并拢的四指垂直,并与手掌在同一平面内,让磁感线从手心穿入,大拇指指向导体运动方向,这时四指的指向就是感应电流的方向,也就是感应电动势的方向.(注意等效电源的正、负极)2.适用条件:只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况.3.当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向,即感应电动势的方向(在等效电源内,从负极指向正极).二、楞次定律根据如图2甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象记录表格.图2(1)分析感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同?什么时候相反?什么时候相同?感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响?(2)分析当磁铁靠近或远离线圈时两者的相互作用有什么规律?1.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.2.楞次定律中“阻碍”的含义:(1)谁在阻碍——感应电流的磁场.(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——当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,“阻碍”不一定是感应电流的磁场与原磁场的方向相反,而是“增反减同”.(4)阻碍效果——阻碍并不是阻止,最终增加的还是增加,减小的还是减小,只是延缓了原磁场的磁通量的变化.3.(1)楞次定律是普遍适用的.既可判断因磁场变化在闭合电路中产生的感应电流的方向,又可判断在磁场中运动的一段导体中产生的感应电流的方向.(2)右手定则只能判断在磁场中运动的一段导体中产生的感应电流的方向.三、楞次定律的应用[问题设计]在长直通电导线附近有一闭合线圈abcd,如图3所示.当直导线中的电流强度I逐渐减小时,试判断线圈中感应电流的方向.图3请从解答此题的实践中,体会用楞次定律判定感应电流方向的具体思路.答案线圈abcd中感应电流方向为顺时针方向.若要判定感应电流的方向,需先弄清楚感应电流的磁场方向.根据楞次定律“阻碍”的含义,则要先明确原磁场的方向及其磁通量的变化情况.[要点提炼]应用楞次定律判断感应电流方向的步骤:(1)明确研究对象是哪一个闭合电路.(2)明确原磁场的方向.(3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减小.(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向.(5)由安培定则判断感应电流的方向.一、右手定则的应用例1下列图中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上的感应电流的方向为a→b的是()二、对楞次定律的理解例2关于楞次定律,下列说法中正确的是()A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C.感应电流的磁场总是和原磁场方向相反D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化三、楞次定律的应用例3如图4所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd,则()图4A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以ad边为轴转动时转动角度小于90°,其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d1.(对楞次定律的理解)关于楞次定律,下列说法正确的是()A.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B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化2. 磁场垂直穿过一个圆形线框,由于磁场的变化,在线框中产生顺时针方向的感应电流,如图5所示,则以下说法正确的是()图5A.若磁场方向垂直线框向里,则此磁场的磁感应强度是在增强B.若磁场方向垂直线框向里,则此磁场的磁感应强度是在减弱C.若磁场方向垂直线框向外,则此磁场的磁感应强度是在增强D.若磁场方向垂直线框向外,则此磁场的磁感应强度是在减弱3. (楞次定律的应用)如图6所示,在水平面上有一个闭合的线圈,将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中,在磁铁进入线圈的过程中,线圈中会产生感应电流,磁铁会受到线圈中电流的作用力,若从线圈上方俯视,关于感应电流和作用力的方向,以下判断正确的是()图6A.若磁铁的N极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流B.若磁铁的S极向下插入,线圈中产生顺时针方向的感应电流C.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向下的引力D.无论N极向下插入还是S极向下插入,磁铁都受到向上的斥力4. (右手定则的应用)如图7所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′,都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.现在将垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,以下关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()图7A.感应电流方向是N→MB.感应电流方向是M→NC.安培力水平向左D.安培力水平向右题组一对楞次定律的理解1.关于感应电流,以下说法中正确的是()A.感应电流的方向总是与原电流的方向相反B.感应电流的方向总是与原电流的方向相同C.感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化D.感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反2.根据楞次定律可知,感应电流的磁场一定是()A.与引起感应电流的磁场反向B.阻止引起感应电流的磁通量的变化C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.使电路磁通量为零题组二楞次定律的应用3.如图是验证愣次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流,各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是()4. 矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上,ab边与MN平行,导线MN中通入如图1所示的电流,当MN中的电流增大时,下列说法正确的是()A.导线框abcd中没有感应电流B.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流C.导线框所受的安培力的合力方向水平向左D.导线框所受的安培力的合力方向水平向右5. 如图2所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力作用在上述四点,将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长,且线圈仍处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中()图2A.线圈中将产生沿a→d→c→b方向的感应电流B.线圈中将产生沿a→b→c→d方向的感应电流C.线圈中产生感应电流的方向先是沿a→b→c→d方向,后是沿a→d→c→b方向D.线圈中无感应电流产生6. 如图3所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中()图3A.始终有感应电流自a向b流过电流表GB.始终有感应电流自b向a流过电流表GC.先有a→G→b方向的感应电流,后有b→G→a方向的感应电流D.将不会产生感应电流7. 如图4所示,AOC是光滑的金属轨道,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,PQ是一根金属直杆立在轨道上,直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中Q端始终在OC上,空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场,则在PQ杆滑动的过程中,下列判断正确的是()A.感应电流的方向始终是P→QB.感应电流的方向先是由P→Q,后是由Q→PC.PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D.PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右,后垂直于杆向左8. 如图5所示,金属线框与直导线AB在同一平面内,直导线中通有电流I,将线框由位置1拉至位置2的过程中,线框中感应电流的方向是()图5A.先顺时针,后逆时针,再顺时针B.始终顺时针C.先逆时针,后顺时针,再逆时针D.始终逆时针9. 如图6所示,一对大磁极,中间处可视为匀强磁场,上、下边缘处为非匀强磁场,一矩形导线框abcd保持水平,从两磁极间中心上方某处开始下落,并穿过磁场,则()图6A.线框中有感应电流,方向是先沿a→b→c→d→a方向后沿d→c→b→a→d方向B.线框中有感应电流,方向是先沿d→c→b→a→d方向后沿a→b→c→d→a方向C.受磁场的作用,线框要发生转动D.线框中始终没有感应电流题组三右手定则的应用10. 如图7所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时()图7A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流11. 如图8所示,同一平面内的三条平行导线串有电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略,当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是()图8A.流过R的电流方向为由d到c,流过r的电流方向为由b到aB.流过R的电流方向为由c到d,流过r的电流方向为由b到aC.流过R的电流方向为由d到c,流过r的电流方向为由a到bD.流过R的电流方向为由c到d,流动r的电流方向为由a到b12.如图9所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触.若使金属盘按图示方向(俯视为顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是()图9A.电阻R中有Q→R→P方向的感应电流B.电阻R中有P→R→Q方向的感应电流C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流D.调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向,R中感应电流的方向也会发生改变。
2.1楞次定律—学案一、回顾感应电流1、闭合回路的磁通量发生变化时,会产生感应电流。
注意:磁通量 =BS。
磁通量变化的四种情况:(1)磁场改变,闭合回路的面积不变;(2)磁场不变,闭合回路的面积变化;(3)B、S都变化;(4)线框旋转。
二、探究感应电流方向的实验1、实验如图,当磁铁靠近或原理螺线管时观察电流表的偏转。
2、实验结论分析:甲、乙两种情况下,磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加;丙、丁两种情况下,磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少.3、实验结论: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.三、楞次定律1、内容: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.2、作用:判断感应电流的方向3、理解:“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”4、判断步骤:(1)明确所研究原磁场的方向.(2)判断磁通量变化.(3)依据“增反减同”判断感应电流的磁场方向.(4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向.四、右手定则1、内容: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个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.2、作用:闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断.例题讲解【例1】如图所示,在水平放置的条形磁体的N极附近,一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平,在位置B,N极附近的磁感线正好与线圈平面平行,A、B之间和B、C之间的距离都比较小,则线圈A、B、C三个位置的感应电流方向(从上往下看)是()A.顺时针、顺时针、顺时针B.顺时针、无电流、顺时针C.逆时针、无电流、逆时针D.逆时针、逆时针、逆时针解:从A到B过程,穿过线圈的磁通量减小,磁场方向斜向上,据楞次定律判断可知:线圈中感应电流方向沿逆时针(俯视);到达B处时磁通量为零,因为还在向下运动,所以磁通量有反向增大的趋势线圈中感应电流方向沿逆时针(俯视);从B到C过程,穿过线圈的磁通量增大,磁场方向斜向下,据楞次定律判断可知:线圈中感应电流方向沿逆时针(俯视);所以线圈A、B、C三个位置的感应电流方向都是逆时针方向,故D正确,ABC错误;故选:D。
《楞次定律》学案
一、学习目标:
1、能通过探究实验总结出楞次定律;;
2、能初步应用楞次定律来判定感应电流的方向;
3、知道楞次定律中电能的来源。
二、学习过程:
利用所给仪器,探究闭合电路中感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化的关系。
实验时要注意下列几个问题:
(1)、电流计指针的偏向与流入电流计的电流的方向间的关系;
(2)、螺线管的导线绕向;
(3)、实验时,我们均将螺线管的A接线柱和电流计的
实验一:探究电流表计指针偏向与电流方向之间的关系
方法:
结论:
实验二:观察螺线管导线绕向
结论:若电流从A接线柱流出、B接线柱流入,从上空俯视为_______电流,则螺线管的上为等效条形磁铁的极;
若电流从B接线柱流出、A接线柱流入,从上空俯视为_______电流,则螺线管的上为等效条形磁铁的极;
由实验一、实验二可得:
(1)若电流计指针向右偏,则电流从A接线柱流出,为_______电流,则螺线管的上为极。
(2)若电流计指针向左偏,则电流从接线柱流出,为_______电流,则螺线管的上为极。
实验三:探索判断感应电流方向的方法
1、填写下表:
从磁通量的角度看,磁铁插入时,线圈中的原磁通量,而感应电流的磁场方向与原磁场方向,企图它的增加;
拔出时,原磁场磁通量,感应电流的磁场方向与原磁场方向,企图它的减少。
3、实验结论:一、楞次定律
1、内容:感应电流具有这样的方向,即
,这就是楞次定律。
2、理解“阻碍”的含义:
(1)谁起阻碍作用?
(2)阻碍的是什么?
(3)怎样阻碍?
(4)阻碍的结果怎样?
(5)电磁感应中能量怎么变?
3、楞次定律的推广含义
理解一:从磁通量变化的角度看,
用一个词概括:
通电螺线管相当于一个条形磁铁,可用________________判定极性,标出极性。
理解二:从导体和磁体的相对运动来看,
用一个词概括:
A
B
二、楞次定律的应用
思考题:通电直导线与矩形线圈在同一平面内,当线圈远离导线时,判断线圈中感应电流的方
向,并总结判断感应电流方向的步骤。
例1、法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示,软铁环上绕有A 、B 两个线圈,当A 线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈B 中的感应电流沿什么方向?
例2、如图线附近有一个矩形线圈A B C D ,线圈与导线始终在同一个平面内.线圈在导线的右侧平移时,其中产生了A →B →C →D →A 方向的电流. 请判断,线圈在向哪个方向移动?
练习:1、超导体的电阻为零,如果闭合的超导电路内有电
流,这个电流不产生焦耳热,所以不会自行消失.现有一个
固定的超导体圆环如图4-3-7甲所示,此时圆环中没有电流.在其右侧放入一个条形永磁体(如图乙),由于电磁感应,
在超导体圆环中产生了电流,电流的方向如何?
2、如图,导线AB 和CD 互相平行,试确定在
闭合和断开开关S 时导线CD 中感应电流的方向。
3、在图中C D E F 是金属框,当导体A B 向右移动时, 请用楞次定律判断A B C D 和A B F E 两个电路中感应电 流的方向。
4、如图所示,条形磁铁水平放置,金属圆环环面水平,电流方向。
原磁场方向 磁通量的变化
感应电流磁场方向
感应电流方向 原磁场方向
磁通量的变化
感应电流磁场方向 感应电流方向 A B C D A B F E
原磁场方向
磁通量的变化
感应电流磁场方向
感应电流方向
A
B
S
C
D G 、。