20xx教科版高中物理選修3-2第1章楞次定律的應(yīng)用-免費(fèi)閱讀
【正文】 學(xué)案 5 習(xí)題課：楞次定律的應(yīng)用 [目標(biāo)定位 ] .、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別． 一、 “ 增反減同 ” 法 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量 (原磁場(chǎng)磁通量 )的變化． (1)當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反， (2)當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同． 口訣記為 “ 增反減同 ” ． 例 1 如圖 1所示，一水平放置的矩形閉合線圈 abcd在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的 N極附近豎直下落，保持 bc邊在紙外， ad 邊在紙內(nèi) ，由圖中位置 Ⅰ 經(jīng)過(guò)位置 Ⅱ 到位置 Ⅲ ，位置 Ⅰ 和位置 Ⅲ 都很接近位置Ⅱ ，這個(gè)過(guò)程中線圈的感應(yīng)電流 ( ) 圖 1 A．沿 abcd流動(dòng) B．沿 dcba流動(dòng) C．先沿 abcd 流動(dòng)，后沿 dcba 流動(dòng) D．先沿 dcba 流動(dòng)，后沿 abcd 流動(dòng) 解析 本題考查用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，關(guān)鍵要分析清楚矩形線圈由位置 Ⅰ 到位置 Ⅱ和由位置 Ⅱ 到位置 Ⅲ 兩過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁感線方向相反．由條形磁鐵的磁場(chǎng)可知，線圈在位置 Ⅱ 時(shí)穿過(guò)閉合線圈的磁通量最小，為零，線圈從位置 Ⅰ 到位置 Ⅱ ，從下向上穿過(guò)線圈的磁通量在減小，線圈從位置 Ⅱ 到位置 Ⅲ ，從 上向下穿過(guò)線圈的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是 abcd. 答案 A 二、 “ 來(lái)拒去留 ” 法 導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，兩者之間有力的作用，這種力的作用會(huì) “ 阻礙 ” 相對(duì)運(yùn)動(dòng)． 口訣記為 “ 來(lái)拒去留 ” ． 例 2 如圖 2 所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是 ( ) 圖 2 A．向右擺動(dòng) B．向左擺動(dòng) C．靜止 D．無(wú)法判定 解析 本題可由兩種方法來(lái)解決： 方法 1：畫(huà)出磁鐵的磁感線分布，如圖甲所示，當(dāng)磁鐵向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)銅環(huán)的磁通量增加，由楞次定律判斷出銅環(huán)中的感應(yīng)電流方向如 圖所示．分析銅環(huán)受到安培力作用而運(yùn)動(dòng)時(shí)，可把銅環(huán)中的電流等效為多段直線電流元．取上、下兩小段電流元作為研究對(duì)象，由左手定則確定兩段電流元的受力，由此可推斷出整個(gè)銅環(huán)所受合力方向向右，故 A正確． 甲 乙 方法 2(等效法 )：磁鐵向右運(yùn)動(dòng)，使銅環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電流可等效為圖乙所示的條形磁鐵，兩磁鐵有排斥作用，故 A 正確． 答案 A 三、 “ 增縮減擴(kuò) ” 法 當(dāng)閉合電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生時(shí)，電路的各部分導(dǎo)線就會(huì)受到安培力作用，會(huì)使電路的面積有變化 (或有變化趨勢(shì) )． (1)若原磁通量增加，則通過(guò)減小有效面積 起到阻礙的作用． (2)若原磁通量減小，則通過(guò)增大有效面積起到阻礙的作用． 口訣記為 “ 增縮減擴(kuò) ” ． 注意：本方法適用于磁感線單方向穿過(guò)閉合回路的情況． 例 3 如圖 3 所示，在載流直導(dǎo)線旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌 A、 B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體 ab 和 ，導(dǎo)體ab 和 cd 的運(yùn)動(dòng)情況是 ( ) 圖 3 A．一起向左運(yùn)動(dòng) B．一起向右運(yùn)動(dòng) C． ab 和 cd相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近 D． ab 和 cd相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離 解析 由于在閉合回路 abcd 中， ab 和 cd 電流方向相反，所以兩導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向一定相反，排除A、 B；當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí)，穿過(guò)閉合回路的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流總是阻礙穿過(guò)回路磁通量的變化，所以兩導(dǎo)體相互靠近，減小面積，達(dá)到阻礙磁通量增大的目的，故 C 正確， D錯(cuò)誤． 答案 C 四、 “ 增離減靠 ” 法 發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，通過(guò)什么方式來(lái) “ 阻礙 ” 原磁通量的變化要根據(jù)具體情況而定．可能是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也可能是改變線圈的有效面積，還可能是
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