新人教版选修3_22019012415.pptx

1、第2课时 楞次定律的拓展应用,巧用“结论”判断感应电流的方向,1.增缩减扩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。(2)若原磁通量减小，则通过增大有效面积起到阻碍的作用。口诀记为“增缩减扩”。注意：本方法适用于磁感线单方向穿过闭合回路的情况。,要点归纳,例1 (多选)(2017临沂一中高二检测)如图1所示，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形，则磁场( )图1A.逐渐增强，方向向外 B.逐渐增强，方向向里C.逐渐减弱，方向向外 D.逐渐减弱，方向向里,

2、解析 对于线圈来说，圆形面积最大，即由于磁场变化，导致线圈面积变大，根据楞次定律的推论增缩减扩，可判断磁场在减弱，可能是方向向外的磁场逐渐减弱，也可能是方向向里的磁场逐渐减弱，选项C、D正确。 答案 CD,2.来拒去留由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流受到磁场的安培力，这种安培力会“阻碍”相对运动，口诀记为“来拒去留”。,例2 (多选)如图2所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )图2A.p、q将互相靠拢 B.p、q将互相远离C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g,解析 根据楞次定

3、律的另一表述感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题中的“原因”是回路中的磁通量增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，即来拒去留，所以p、q将相互靠近且磁铁的加速度小于g，故选项A、D正确。 答案 AD,3.增远减靠(1)若原磁通量增加，则通过远离磁场源起到阻碍的作用。(2)若原磁通量减小，则通过靠近磁场源起到阻碍的作用。口诀记为“增远减靠”。,例3 如图3所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况是( )图3A.同时向两侧推开B.同时向螺线管靠拢C.一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无

4、法具体判断D.同时被推开或同时向螺线管靠拢，但因电源正负极未知，无法具体判断,解析 开关S接通瞬间，小铜环中磁通量从无到有增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，则两环将同时向两侧运动，故选项A正确。 答案 A,三定则一定律的区别与应用,安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合应用的比较,要点归纳,例4 (多选)如图4所示装置中，金属杆cd光滑且原来静止在金属导轨上。当金属杆ab做如下哪些运动时，金属杆cd将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)( )图4A.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,解析 ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，

5、L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd杆保持静止，选项A错误；ab向右加速运动时，L2中的磁场方向向下，磁通量增加，由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向向下，cd向右移动，选项B正确；同理可得选项C错误，选项D正确。 答案 BD,例5 (多选)如图5所示，甲图中线圈A的a、b端加上如图乙所示的电压时，在0t0时间内，线圈B中感应电流的方向及线圈B的受力方向情况是( )图5A.感应电流方向不变 B.受力方向不变C.感应电流方向改变 D.受力方向改变,解析 根据题意可知，当Uab0时，电流是从a流向b，由右手螺旋定则可知，磁场方向水平向右，

6、由于电压减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，线圈B的感应电流顺时针(从左向右看)。当Uab0时，电流是从b流向a，由右手螺旋定则可知，磁场方向水平向左，电压增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，线圈B的感应电流顺时针(从左向右看)。故电流方向不变，选项A正确，C错误；由“增远减靠”可知受安培力的方向改变，选项D正确，B错误。 答案 AD,三定则一定律的应用技巧 (1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。 (2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。,感应电流的产生并不是创造了能量。导体做切割磁感线运动时，

7、产生感应电流，感应电流受到安培力作用，导体克服安培力做功从而实现其他形式能向电能的转化，所以楞次定律的“阻碍”是能量转化和守恒的体现。,从能量的角度理解楞次定律,要点归纳,例6 如图6所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )图6A.在P和Q中都做自由落体运动 B.在两个下落过程中的机械能都守恒C.在P中的下落时间比在Q中的长 D.落至底部时在P中的速度比在Q中的大,解析 小磁块下落过程中，在铜管P中产生感应电流，小磁块受到向上的磁场力，不做自由落体运动，而在塑料管Q中只受到重力，在Q中做自由落体运动，故选项A错误；

8、根据功能关系知，在P中下落时，小磁块机械能减少，在Q中下落时，小磁块机械能守恒，故选项B错误；在P中加速度较小，在P中下落时间较长，选项C正确；由于在P中下落时要克服磁场力做功，机械能有损失，故可知落到底部时在P中的速度比在Q中的小，选项D错误。 答案 C,1.(增反减同)1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验。他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图7所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈将出现( )A.先有逆时针方向的感应电流，然后有顺时针方向的感应电流B.先有顺时针方向的

9、感应电流，然后有逆时针方向的感应电流C.始终有顺时针方向持续流动的感应电流D.始终有逆时针方向持续流动的感应电流,图7,解析 在磁单极子运动的过程中，当磁单极子位于超导线圈上方时，原磁场的方向向下，磁通量增加，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流；当磁单极子位于超导线圈下方时，原磁场的方向向上，磁通量减小，则感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，产生逆时针(俯视)方向的感应电流，故选项D正确。 答案 D,2.(增缩减扩)如图8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

10、S和橡皮绳的长度l将( )图8A.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,解析 当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大，一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方法进行阻碍，故选项D正确。 答案 D,3.(来拒去留)如图9所示，金属环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环( )图9A.始终相互吸引 B.始终相互排斥C.先相互吸引，后相互排斥 D.先相互排斥，后相互吸引,解析 磁铁靠近圆环的过程中，穿过圆

11、环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍穿过圆环的原磁通量的增加，与原磁场方向相反，如图甲所示，二者之间是斥力；当磁铁穿过圆环下降离开圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍穿过圆环的磁通量的减小，二者方向相同，如图乙所示，磁铁与圆环之间是引力，因此选项D正确。答案 D,4.(增远减靠)(多选)如图10所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中(说明：导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)( )图10A.MN受到的安培力方向水平向左 B.MN受到的安培力方向水平向右C.有感应电流，且B被A吸引 D

12、.有感应电流，且B被A排斥,答案 AD,5.(与楞次定律相结合的综合应用)如图11所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中( )图11A.穿过线框的磁通量保持不变 B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安培力的合力为零 D.线框的机械能不断增大,解析 线框在下落过程中，所在位置磁场减弱，穿过线框的磁感线的条数减少，磁通量减小，故选项A错误；下落过程中，因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以感应电流的方向不变，故选项B正确；线框左右两边受到的安培力互相抵消，上边受到的安培力大于下边受到的安培力，安培力合力不为零，故选项C错误；线框中产生电能，机械能减小，故选项D错误。 答案 B,