2021学年高中物理第4章电磁感应习题课1楞次定律的应用课件人教版选修3_2.ppt

“增缩减扩”法的应用
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，则通过减小有效面积起到阻碍的作用 (“增缩”)．
2．若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用 (“减扩”)．
【例3】 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a 的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动 变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向上滑 动，下面说法中正确的是( )
解法三：等效法 如图所示，磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为条 形磁铁，而两磁铁有排斥作用．故A项正确．
]
[跟进训练] 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
A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间 B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间 C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向c端移动时 D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑片向d端移动时 C [根据题意知，圆环N向左运动，根据“增离减靠”原则 知，线圈M上的磁场在减弱，流过M的电流在减小，故C正确．]
变化产生感应
环产生磁场 场中所受的安 线时速度方
电流时，原磁
时，磁场方 培力方向、电 向、磁场方
C [直导线中电流增强时，回路abdc中磁通量增大产生感应电 流，根据“增缩减扩”原则知，回路abdc的面积减小，即C正确．]
“三定则一定律”的综合应用
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的适用场合如下表．
比较项目 安培定则
左手定则
右手定则
楞次定律
适用场合
回路中磁通量
通电导线、圆 通电导线在磁 导体切割磁感
合作 探究 攻重 难
“增离减靠”法的应用
发生电磁感应现象时，通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变 化要根据具体情况而定．可能是阻碍导体的相对运动，也可能是改 变线圈的有效面积，还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍 原磁通量的变化．即：
1．若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用(“增 离”)．
“来拒去留”法的应用
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生感应电流 的导体受到磁场的安培力，这种安培力会“阻碍”相对运动，用一句 口诀就是“来拒去留”．
【例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
A [解法一：阻碍相对运动法 产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个 字：“来拒去留”．磁铁向铜环运动时，铜环产生的感应电流总是 阻碍磁铁与导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用．故A 项正确．
解法二：电流元受力分析法 如图所示，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感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反， 即向右，根据安培定则可判断出感应电流方向，从左侧看为顺时针 方向，把铜环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流 元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受Байду номын сангаас，由此可判断整 个铜环所受合力向右．故A项正确．
[跟进训练] 3．如图所示，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( ) A．一起向左运动 B．一起向右运动 C．ab和cd相向运动，相互靠近 D．ab和cd相背运动，相互远离
第四章 电磁感应
习题课1 楞次定律的应用
[学习目标] 1.[科学思维]理解电磁感应中的“增反减同”，能 利用“增离减靠”法判断感应电流的方向． 2.[科学思维]理解电磁 感应中的“来拒去留”，能利用“来拒去留”法判断导体所受安培 力的方向． 3.[科学思维]理解电磁感应中的“增缩减扩”，能利用 “增缩减扩”法判断闭合线圈面积的变化趋势． 4.[科学思维]理解 安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的区别，知道它们的适 用范围．
A．穿过线圈a的磁通量变大 B．线圈a有收缩的趋势 C．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
C [P向上滑动，回路电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过 线圈a的磁通量变小，根据楞次定律，线圈a的面积有增大趋势， A、B错误；由于线圈a中磁通量减小，根据楞次定律知线圈a中感应 电流应为俯视顺时针方向，C正确；由于线圈a中磁通量减小，根据 楞次定律，线圈a有阻碍磁通量减小的趋势，可知线圈a对水平桌面 的压力FN减小，D错误．]
2．若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用(“减 靠”)．
【例1】 一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质 圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩 擦移动，M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和 E2为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，可观测到N向左运 动的是( )
C [根据楞次定律的另一种表述：“感应电流的效果总是阻碍 引起感应电流的原因”，本题中螺线管中产生感应电流的原因是磁 铁ab的下降，为了阻碍该原因，感应电流的效果只能使磁铁与螺线 管之间产生相斥的作用，即螺线管的c端一定与磁铁的b端极性相 同，与螺线管的绕法无关．但因为磁铁ab的N、S极性不明，所以螺 线管cd的两端极性也不能明确，所以A、B、D错误，C正确．]
[跟进训练] 1．如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩 形导体线圈，在滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab 将( ) A．静止不动 B．逆时针转动 C．顺时针转动 D．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向
C [当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈 ab的磁通量增大，根据楞次定律判断，线圈ab将顺时针转动，C正 确．]