2022-2022学年高中物理第1章电磁感应与现代生活2探究感应电流的方向精练含解析沪教版选修3-2.doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《2022-2022学年高中物理第1章电磁感应与现代生活2探究感应电流的方向精练含解析沪教版选修3-2.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022-2022学年高中物理第1章电磁感应与现代生活2探究感应电流的方向精练含解析沪教版选修3-2.doc(11页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、探究感应电流的方向1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2理解并掌握楞次定律的内容(重点)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(难点)4能利用右手定那么判断导体切割磁感线时产生的感应电流的方向一、探究感应电流的方向1实验探究:如下图,当条形磁铁的一极(N极或S极)靠近悬挂的铝环时,铝环将被排斥,说明铝环跟磁铁之间存在斥力作用;当磁铁离开铝环时,铝环将被吸引,说明铝环跟磁铁之间存在引力作用2分析论证:实验说明,当磁铁靠近或远离铝环时,铝环中磁通量发生变化,铝环中产生感应电流,排斥力和吸引力说明了铝环中的感应电流的方向不同实验中假设选用
2、铁环,实验还能成功吗?铝环中的电流方向是怎样判断的?提示:不能成功将铝环中的环形电流的磁场等效为小磁针的磁场二、楞次定律1内容: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实验分析:当磁铁靠近铝环时,穿过铝环的磁通量增大,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反,阻碍原磁场的磁通量增大;当磁铁远离铝环时,穿过铝环的磁通量减小,感应电流产生的磁场与原磁场方向相同,阻碍原磁场的磁通量减小三、右手定那么1内容:伸开右手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向2适用范围:闭合电路的一局部导体在磁场中做切割磁感线
3、的运动四、电磁感应中的能量转化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转化为电能;磁体离开线圈时,外力那么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转化为电能在这两种情况下,总能量是守恒的对楞次定律的理解1楞次定律中“阻碍的含义谁阻碍谁是感应电流的磁场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原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场磁通量减少时,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
4、量的变化快慢,这种变化将继续进行,最终结果不受影响2“阻碍的效果表达感应电流的效果,总是要对抗产生感应电流的原因具体原因不同,对抗的形式也有所不同,具体情况见下表产生感应电流的原因感应电流的效果磁通量增加或减小增反减同增加时,感应电流产生反向磁场减少时,感应电流产生同向磁场磁体与回路间的相对运动来拒去留磁体靠近时,感应电流利用磁场产生斥力磁体远离时,感应电流利用磁场产生引力回路发生形变增缩减扩回路面积增大时,感应电流利用所受安培力使面积缩小;回路面积减小时,感应电流利用所受安培力使面积扩大通过线圈自身的电流发生变化增反减同原电流增大时,感应电流与之反向原电流减小时,感应电流与之同向如下图,当磁
5、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不能判定思路点拨 解此题注意把握两点:(1)明确磁铁运动时铜环磁通量的变化情况(2)感应电流会产生阻碍相对运动的效果以阻碍磁通量变化解析法一: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,铜环为阻碍原磁通量的增大,必向磁感线较疏的右方运动,即向躲开磁通量增加的方向运动故A正确法二: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“来拒去留磁铁向右运动时,铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动,那么磁铁和铜环间有排斥作用故A正确甲乙法三:电流元受力分析法如图甲所示,当磁铁向环
6、运动时,由楞次定律判断出铜环的感应电流方向,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,由左手定那么判断出两段电流元的受力,由此可判断整个铜环所受合力向右故A正确法四:等效法如图乙所示,磁铁向右运动,使铜环产生的感应电流可等效为条形磁铁,那么两磁铁有排斥作用故A正确答案A(1)“阻碍的现象说明了两个场间的方向关系,即感应电流的磁场方向与原磁场方向“增反减同(2)“阻碍的结果,是实现了其他形式的能向电能转化,如果没有“阻碍,将违背能量守恒定律 1扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品外表原子尺度上的形貌为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装假设干对
7、紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如下图无扰动时,按以下四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()解析:选A施加磁场来快速衰减STM的微小振动,其原理是电磁阻尼,在振动时通过紫铜薄板的磁通量变化,紫铜薄板中产生感应电动势和感应电流,那么其受到安培力作用,该作用阻碍紫铜薄板振动,即促使其振动衰减方案A中,无论紫铜薄板上下振动还是左右振动,通过它的磁通量都发生变化;方案B中,当紫铜薄板上下振动时,通过它的磁通量可能不变,当紫铜薄板向右振动时,通过它的磁通量不变;方案C中,紫铜薄板上下振动、左右振动时,通过它的磁通量可能不变;方案D中,当紫铜
8、薄板上下振动时,紫铜薄板中磁通量可能不变综上可知,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A应用楞次定律判断感应电流的方向1因果关系:楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,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,结果反过来影响原因2应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤(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少(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向(5)由安培定那么判断感应电流的方向一般步骤也可概括为以下四句话:“明确增减和方向,“增反减同切莫忘,“安培定那么来判断,“四指环绕是方向如下图,一个N极朝下的条形
9、磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,那么()A磁铁经过位置时,线框中感应电流沿abcd方向;经过位置时,沿adcb方向B磁铁经过位置时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置时,沿abcd方向C磁铁经过位置和时,线框中感应电流都沿abcd方向D磁铁经过位置和时,线框中感应电流都沿adcb方向解题探究 (1)磁铁经过位置向下运动,线框处的磁场方向大体向_,磁通量逐渐变_(2)磁铁经位置向下运动,线框处的磁场方向大体向_,磁通量逐渐变_解析当磁铁经过位置时,线框处磁场方向向下,穿过线框的磁通量不断增加,由楞次定律可确定感应电流的磁场方向向上,阻碍磁通量的增加,根据右手定那么可判定感应电
10、流应沿abcd方向同理可判定当磁铁经过位置时,感应电流沿adcb方向答案A右手定那么的理解及应用1楞次定律与右手定那么的区别及联系楞次定律右手定那么区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一局部,即做切割磁感线运动的导线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的电磁感应现象较方便联系右手定那么是楞次定律的特例2应用右手定那么判电势的上下(1)电源用来切割磁感线的“导体(2)电流“四指的指向为电源内部电流,即为高电势如下图,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
11、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,以下说法正确的选项是()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思路点拨 解此题要把握住原磁场方向、导体棒的运动方向及右手放置方式解析依据右手定那么可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q,Q处电势最高,P处电势最低,由P到Q电势依次升高外电路中的电流方向总是从高电势处流向低电势处,因此流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a,选项B正确答案B右手定那么的使用技巧(1)右手定那么是楞
12、次定律的特例用右手定那么求解的问题也可用楞次定律求解但对导体切割磁感线的问题,用右手定那么判断更方便(2)如果电路不闭合时,假设穿过电路的磁通量变化或导体切割磁感线运动时,虽然无感应电流,但仍有感应电动势产生,此时仍可假设电路闭合,应用楞次定律或右手定那么来判断感应电动势的上下 2如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,以下说法正确的选项是()APQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向BPQR
13、S中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向CPQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向DPQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向解析:选D金属杆PQ向右切割磁感线,根据右手定那么可知PQRS中感应电流沿逆时针方向;原来T中的磁场方向垂直于纸面向里,金属杆PQ中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外,使得穿过T的磁通量减小,根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流,综上所述,可知A、B、C项错误,D项正确二次感应问题的分析1二次感应:闭合回路中的磁通量发生变化时会产生感应电流,该电流产生的磁场假设是变化的,那么在另一个回路中产生感应电流,即二次感应2注意的问题:要能产生二次感应,第一个回路中产生的电流
14、必须是变化的,假设第一次感应是切割类的,导体切割的磁感线的速度必须是变化的,即导体棒做变速运动假设第一次感应是磁场变化引起的,磁通量的变化必须是非均匀的如下图,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,那么PQ所做的运动可能是()A向右加速运动 B向左匀速运动C向右减速运动 D向左减速运动解析当PQ向右运动时,用右手定那么可判定PQ中感应电流的方向是由QP,由安培定那么可知穿过L1的磁场方向是自下而上的;假设PQ向右加速运动,那么穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可以判断流过MN的感应电流方向是从NM的,用左手定那么可判定M
15、N受到向左的安培力,将向左运动,可见选项A错误;假设PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向,MN向右运动,所以选项C是正确的;同理可判断D项是错误的PQ匀速运动时,MN中无感应电流,MN不受安培力,B项错误答案C二次感应问题是右手定那么、楞次定律、左手定那么的综合应用,注意正确使用左、右手定那么随堂检测1关于楞次定律,以下说法中正确的选项是()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阻碍原磁场的变化D感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化解析:选D楞次定律内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2022 学年 高中物理 电磁感应 现代 生活 探究 感应电流 方向 精练 解析 沪教版 选修
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.taowenge.com/p-18760644.html
限制150内