高中物理(粤教)选修3-2学案：第一章 电磁感应 第五节 含答案

楞次定律——判断感应电流的方向

学习目标：

1、 能使用右手定则判断切割产生的感应电流方向

2、 能理解楞次定律的内容，能用楞次定律判断各种情况产生的感应电流方向

3、 理解楞次定律的三大口诀“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”的应用，灵活应用口诀解决对应题型。

4、 知道“增缩减扩”有特例情况“增扩减缩”，能正确判断。

一、 右手定则——专用于判断导体切割磁感线产生的感应电流方向

闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流，包括导体平动切割磁感线（如图1）和导体绕固定轴转动切割磁感线（如图2，导体棒绕O点转动），都可以用右手定则来判断感应电流的方向。

图1 图2

1、右手定则内容：伸开右手，使大拇指与四指在同一个平面内，并跟四指垂直，让磁感线穿过手心，使大拇指指向导体的运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向

2、四指指向还可以理解为：内电路的电流方向（即从负极流向正极）；该部分导体的高电势处。

3、用右手定则时应注意：

①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定。

②右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直．

若速度v不垂直导体棒，如图3所示，应找速度的垂直分量作为有效速度。

若导体棒不垂直磁感线，如图4所示，应找导体棒的垂直分量作为有效切割长度。

图3 图4 ③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向． ④若形成闭合回路，四指指向感应电流方向；若未形成闭合回路，四指指向高电势．

例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( )

.

. 第2节库仑定律

1.点电荷是理想模型，当带电体的大小和形状在研究的问题中的

影响可以忽略时，带电体可被看成点电荷。

2．库仑定律表达式为F＝kq1q2r2，此式仅适用于真空中的点电荷。

静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2。

一、探究影响电荷间相互作用力的因素

1．实验原理：如图所示，小球受Q的斥力，丝线偏转。

F＝mgtan_θ，θ变大，F变大。

2．实验现象

(1)小球带电荷量不变时，距离带电物体越远，丝线偏离竖直方向的角度越小。

(2)小球处于同一位置时，小球所带的电荷量越大，丝线偏离竖直方向的角度越大。

3．实验结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减小。

二、库仑定律

1．库仑力：电荷间的相互作用力，也叫做静电力。

2．点电荷：带电体间的距离比自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可忽略时，可将带电体看做带电的点，即为点电荷。

3．库仑定律

(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式：F＝kq1q2r2，k＝9.0×109_N·m2/C2，叫做静电力常量。

(3)适用条件：真空中的点电荷。 .

. 三、库仑的实验

1．实验装置：库仑做实验用的装置叫做库仑扭秤。如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。

2．实验步骤

(1)改变A和C之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与距离r_的关系。

(2)改变A和C的带电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与带电荷量q_之间的关系。

3．实验结论

(1)力F与距离r的二次方成反比，即F∝1r2。

小初高试卷教案类

K12小学初中高中 第六节 自感现象及其应用

学

习 目 标 知 识 脉 络

1.理解自感现象，把握自感现象的特点，能正确分析两类自感现象．(重点)

2．知道日光灯的结构和工作原理．(重点)

3．断电自感灯泡闪亮原因的分析判断．(难点)

自 感 现 象 与 自 感 系 数

[先填空]

1．自感现象：当线圈中的电流发生变化时，线圈本身产生感应电动势，阻碍原来电流变化的现象．

2．通电自感和断电自感

电路 现象 自感电动

势的作用

通电

自感

接通电源的瞬间，灯泡A1较慢的亮起来 阻碍电流的增加

断电

自感

断开开关的瞬间，灯泡A逐渐变暗 阻碍电流的减小

3.自感电动势

在自感现象中产生的感应电动势．

4．自感系数

(1)定义：描述通电线圈自身特性的物理量，又称自感或电感．

(2)物理意义：表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量．

(3)大小的决定因素：与线圈的大小、形状、圈数以及有无铁芯等因素有关．

(4)单位：国际单位是亨利，简称亨，符号是H，常用的还有毫亨(mH)和微亨(μH)，1 H小初高试卷教案类

K12小学初中高中 ＝103 mH＝106 μH.

[再判断]

1．自感现象是由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象．(√)

2．线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流的方向相反．(×)

3．线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关．(√)

[后思考]

大城市的无轨电车在行驶的过程中，由于车身颠簸，有可能使车顶上的电弓瞬间脱离电网线，这时可以看到电火花闪现．试说明产生电火花的原因是什么？

【提示】 电弓脱离电网线的瞬间电流减小，所产生的自感电动势很大，在电弓与电网线的空隙产生电火花．

[合作探讨]

如图1­6­1所示，A1、A2是规格完全一样的灯泡，①S闭合时，发现A1比A2亮得晚；②S断开时，两灯泡都亮一会再熄灭．

图1­6­1

探讨1：为什么会出现上述①中的现象？

第一节：划时代的发现同步练习

基础达标：

1、奥斯特实验要有明显的效果，通电导线必须____________放置。

2、1831年8月29日，____________发现了电磁现象；把两个线圈绕在同一个铁环上，一个绕圈接到____________，另一个线圈接入____________，在给一个线圈____________或____________的瞬间，发现了另一个线圈中也出现了____________.

3、如图4-1-4所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量，则有（ ）

图4-1-4

A.Φ1>Φ2

B.Φ1

C.Φ1=Φ2

D.无法确定

4、恒定的匀强磁场中有一个圆形闭合线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，穿过线圈的磁通量发生了变化（ ）

A.线圈沿自身所在的平面做匀速运动

B.线圈沿自身所在的平面做加速运动

C.线圈绕任一直径做匀速转动

D.线圈绕任一直径做变速转动

5、两个圆环A、B，如图4-2-7所示放置，且RA>RB.一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量ΦA和ΦB的关系是……（ ）

A、ΦA>ΦB

B、ΦA=ΦB

C、ΦA

D、无法确定

能力提升： 图4-2-7

6、磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图4-1-5所示，通过恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由1平移到2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则（ ）