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1、高二物理選修3-2第四章《電磁感應(yīng)》 《楞次定律的應(yīng)用》習(xí)題課教案 〖課前預(yù)習(xí)案〗 1. 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 ①學(xué)習(xí)應(yīng)用楞次定律的推論判斷感應(yīng)電流的方向.②理解安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的區(qū)別. 2. 核心知識(shí)梳理 一． 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟是： （1）明確所研究的 ，判斷 的方向； （2）判斷閉合電路內(nèi)原磁場(chǎng)的 的變化情況； （3）由

2、 判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向； （4）由 根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，判斷出感應(yīng)電流的方向. 二． 安培定則（右手螺旋定則）、右手定則、左手定則 （1）判斷電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向用 定則. （2）判斷磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體及運(yùn)動(dòng)電荷的作用力方向用 定則. （3）判斷導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向 定則. 〖

3、預(yù)習(xí)檢測(cè)題〗 1.如圖所示，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)，如圖中的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在 這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流（　 ） A．沿abcd流動(dòng) B．沿dcba流動(dòng) C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng) D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng) 規(guī)律總結(jié)：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)磁通量減少時(shí)，感

4、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”. 2.如圖所示，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(　　 ) A．向右擺動(dòng) B．向左擺動(dòng) C．靜止 D．無(wú)法判定 規(guī)律總結(jié)：由于磁場(chǎng)與導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，產(chǎn)生的 感應(yīng)電流與磁場(chǎng)間有力的作用，這種力的作用會(huì)“阻礙”相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 簡(jiǎn)稱口訣“來(lái)拒去留”. 3.如圖所示，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cd.當(dāng)載流 直導(dǎo)線中的電流

5、逐漸增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是（ ）? A.一起向左運(yùn)動(dòng) B．一起向右運(yùn)動(dòng) C．a(chǎn)b和cd相向運(yùn)動(dòng)，相互靠近 D．a(chǎn)b和cd相背運(yùn)動(dòng)，相互遠(yuǎn)離 規(guī)律總結(jié)：當(dāng)閉合電路有感應(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，則通過減小有效面積起到阻礙的作用. (2) 若原磁通量減小，則通過增加有效面積起到阻礙的作用. 4.一長(zhǎng)直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合 金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無(wú)摩擦移動(dòng).

6、M連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動(dòng)變阻 器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān).下列情況中，可觀測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的是（ ） A．在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間 B．在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間 C．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動(dòng)頭向c端移動(dòng)時(shí) D．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動(dòng)頭向d端移動(dòng)時(shí) 規(guī)律總結(jié)：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，通過什么方式來(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，還可能是通過遠(yuǎn)離 或靠近變化的磁場(chǎng)源來(lái)阻礙原磁通量的變化.即：（1）若原磁通量增加，則通過遠(yuǎn)離

7、磁場(chǎng) 源起到阻礙的作用.（2）若原磁通量減小，則通過靠近磁場(chǎng)源起到阻礙的作用. 口訣記為“增離減靠”. 5.如圖所示，導(dǎo)軌間的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，當(dāng)導(dǎo)線MN在導(dǎo)軌上向右加速滑動(dòng)時(shí)， 正對(duì)電磁鐵A的圓形金屬環(huán)B中( 　) (提示：MN向右加速滑動(dòng)，垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增加) A．有感應(yīng)電流，且B被A吸引 B．無(wú)感應(yīng)電流 C．可能有，也可能沒有感應(yīng)電流 D．有感應(yīng)電流，且B被A排斥 規(guī)律總結(jié)：一.右手定則是楞次定律的特殊情況 （1）楞次定律的研究對(duì)象為整個(gè)閉合導(dǎo)體回路，適用于磁通量 變化引起感應(yīng)電流的各種情況. （2）右

8、手定則的研究對(duì)象為閉合導(dǎo)體回路的一部分，適用 于一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)運(yùn)動(dòng). 二.區(qū)別安培定則、左手定則、右手定則的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系 （1）因電而生磁（I B） 安培定則.（判斷電流周圍磁感線的方向） （2）因動(dòng)而生電（v、B I感 ） 右手定則.（導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流） （3）因電而受力（I、B F安） 左手定則.（磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力） 〖隨堂訓(xùn)練題〗 1. 1931年，英國(guó)物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言存在只有一個(gè)磁極的粒子，稱“磁單極 子”.1982年， 美國(guó)物理學(xué)家卡布萊設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)

9、驗(yàn)，他設(shè)想如果一個(gè) 只有N極的磁單極子從上向下穿過圖示的超導(dǎo)線圈，那么，如圖所示，從上向下看，超 導(dǎo)線圈上將出現(xiàn)（?? ? ） A．先是逆時(shí)針方向，然后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流 B．先是順時(shí)針方向，然后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流 C．順時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 D．逆時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流 2.如圖所示，螺線管CD的導(dǎo)線繞法不明．當(dāng)磁鐵AB插入螺線管時(shí)，電路中有圖示方向 的感應(yīng)電流產(chǎn)生．下列關(guān)于螺線管極性的判斷正確的是（ ） A．C端一定是N極 B．C端一定是S極 C．C端的極性一定與磁鐵B端的極性相同

10、D．無(wú)法判斷極性的關(guān)系，因螺線管的繞法不明 3.如圖所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上，當(dāng)螺線管中電流I減小時(shí) (　 　) A．環(huán)有縮小的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的減小 B．環(huán)有擴(kuò)大的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的減小 C．環(huán)有縮小的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的增大 D．環(huán)有擴(kuò)大的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的增大 4.如圖所示，水平桌面上放有一個(gè)閉合鋁環(huán)，在鋁環(huán)軸線上方有一個(gè)條形磁鐵．當(dāng)條形磁 鐵沿軸線豎直向下迅速移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是(　　 ) A．鋁環(huán)有收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 B．鋁環(huán)有收縮趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大 C．鋁環(huán)有擴(kuò)張

11、趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力減小 D．鋁環(huán)有擴(kuò)張趨勢(shì)，對(duì)桌面壓力增大 5.如圖是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，則可能是( ) A.電鍵S閉合瞬間 B.電鍵S由閉合到斷開的瞬間 C.電鍵S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng) D.電鍵S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng) 6.如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力 作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是（?? ）????? (提示：PQ加速運(yùn)動(dòng)，垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增加，反

12、之減少) A.向右勻加速運(yùn)動(dòng) B.向左勻加速運(yùn)動(dòng) C.向右勻減速運(yùn)動(dòng) D.向左勻減速運(yùn)動(dòng) 〖課后練習(xí)題〗 1.如圖所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個(gè)閉合螺線管，則電路中（　 ?。? A．始終有感應(yīng)電流自a向b通過電流表 B．始終有感應(yīng)電流自b向a流過電流表

13、 C．先有a→→b方向的感應(yīng)電流，后有b→→a方向的感應(yīng)電流 D．將不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 2.如圖甲所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中固定不動(dòng)，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以大小和方向隨時(shí)間做周期性變化的電流i，i－t圖象如圖乙所示，規(guī)定圖甲中箭頭所指的方向?yàn)殡娏髡较?，則在最初一個(gè)周期內(nèi)，矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列判斷正確的是（???? ? ） A．由順時(shí)針方向變?yōu)槟鏁r(shí)針方向 B．由逆時(shí)針方向變?yōu)轫槙r(shí)針方向 C．由順時(shí)針方向變?yōu)槟鏁r(shí)針方向，再由逆時(shí)針方向變?yōu)轫槙r(shí)針方向 D．由逆時(shí)針方向變?yōu)轫槙r(shí)針方向，再由順時(shí)針方向變?yōu)槟鏁r(shí)針方

14、向 3.如圖所示，老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫 桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)， 同學(xué)們看到的現(xiàn)象是(　 　) ?A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) C．無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)? D．無(wú)論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) 4.如圖，一質(zhì)量為m的條形磁鐵用細(xì)線懸掛在天花板上，細(xì)線從一水平金屬環(huán)中穿過. 現(xiàn)將環(huán)從位置I釋放，環(huán)經(jīng)過磁鐵到達(dá)位置II .設(shè)環(huán)經(jīng)過磁鐵上端和下端附近時(shí)細(xì)線的張

15、 力分別為T1和T2，重力加速度大小為g，則（ ） A．T1>mg，T2>mg B．T1mg，T2mg 5.如圖所示，兩輕質(zhì)閉合金屬圓環(huán)，穿掛在一根光滑水平絕緣直桿上，原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)． 當(dāng)條形磁鐵的N極自右向左插入圓環(huán)時(shí)，兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（　　 ） A.同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變大 B．同時(shí)向左運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變小 C．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變大 D．同時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，兩環(huán)間距變小 6.如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈．當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從

16、 線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及 在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是（　 ?。? A．FN先小于mg后大于mg B．FN先大于mg后小于mg C．運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 D．運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 7.如圖所示，在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，不計(jì)摩擦，在 豎直方向上有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．則（　 ?。? A．若磁場(chǎng)方向豎直向上并增大時(shí)，桿ab將向左移動(dòng) B．若磁場(chǎng)方向豎直向上并減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) C．若磁場(chǎng)方向豎直向下并增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng) D．若磁場(chǎng)方向豎直向下并減小時(shí)，

17、桿ab將向左移動(dòng) 8.如圖，螺線管B置于閉合金屬圓環(huán)A的軸線上，當(dāng)B中通過的電流增加，則（　　 ） A．環(huán)A有擴(kuò)張的趨勢(shì) B．環(huán)A有縮小的趨勢(shì) C．螺線管B有縮短的趨勢(shì) D．螺線管B有伸長(zhǎng)的趨勢(shì) 9.如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一 個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（　　 ） A．P、Q將互相靠攏 B．P、Q將互相遠(yuǎn)離 C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度小于g 10.如圖甲所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一

18、垂直紙面 向里的變化的磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán).導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的 磁感強(qiáng)度按圖乙中哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，可使導(dǎo)體圓環(huán)對(duì)桌面的壓力減小. （ ）（提示：當(dāng)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增加時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增加，反之減少. 而當(dāng)線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率不變時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定.） 11.如圖所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕 緣絲線懸掛一個(gè)金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線 OO/重合.現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，則

19、 （ ） A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線受到的拉力減小 D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢(shì)，絲線受到的拉力增大 12.如圖所示，通電螺線管兩側(cè)各懸掛一個(gè)小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行，當(dāng)電鍵S 接通一瞬間，兩銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是（ ） A．同時(shí)向兩側(cè)推開 B．同時(shí)向螺線管靠攏 C．一個(gè)被推開，一個(gè)被吸引，但因電源正負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷 D．同時(shí)被推開或同時(shí)向螺線管靠攏，但因電源正

20、負(fù)極未知，無(wú)法具體判斷 13.如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的平行金屬導(dǎo)軌跟大線圈P相接，導(dǎo)軌上放一導(dǎo)線ab，大 線圈P內(nèi)有同圓心的閉合小線圈M，要使M中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線ab 的運(yùn)動(dòng)是(　　 ) A．勻速向右運(yùn)動(dòng) B．加速向右運(yùn)動(dòng) C．減速向右運(yùn)動(dòng) D．加速向左運(yùn)動(dòng) (提示：ab加速運(yùn)動(dòng)，垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流增加，反之減少，ab勻速運(yùn)動(dòng)， 垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電流恒定) 14.如圖甲所示,等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線 與M、N相連接,線圈A與

21、直導(dǎo)線cd連接，線圈A內(nèi)有如圖乙所示變化的磁場(chǎng),且規(guī)定向左為 磁場(chǎng)B的正方向,則下列敘述正確的是(　 ) A. 0～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥 B. 1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引 C. 2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引 D. 3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥 15.如圖所示，導(dǎo)體AB、CD可在水平軌道上自由滑動(dòng)，且兩水平軌道在中央交叉處互不 相通．當(dāng)導(dǎo)體棒AB向左移動(dòng)時(shí)(　　 ) A．AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳到B B．AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽到A C．CD向左移動(dòng) D．CD向右移動(dòng) 6