高三物理楞次定律的教學(xué)設(shè)計

時間：2024-07-06 23:30:39

高三物理楞次定律的教學(xué)設(shè)計

高三物理楞次定律的教學(xué)設(shè)計

　　[學(xué)習(xí)目標]

　　1、知道楞次定律的內(nèi)容，理解感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化的含義

　　2、會利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向

　　3、會利用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向

　　[自主學(xué)習(xí)]

　　注意：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，是阻礙變化，不是阻止變化，阻礙的結(jié)果是使磁通量逐漸的變化。如果引起感應(yīng)電流的磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場就跟引起感應(yīng)電流的磁場方向相反，如果引起感應(yīng)電流的磁通量減少，感應(yīng)電流的磁場方向就跟引起感應(yīng)電流的磁場方向相同。楞次定律也可理解為感應(yīng)電流的磁場方向總是阻礙相對運動。

　　1、磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖1所示，磁場方向垂直閉合線圈所在的平面，以垂直紙面向里為正方向。t1時刻感應(yīng)電流沿方向，t2時刻感應(yīng)電流，t3時刻感應(yīng)電流；t4時刻感應(yīng)電流的方向沿。

　　2、如圖2所示，導(dǎo)體棒在磁場中垂直磁場方做切割磁感線運動，則a、b兩端的電勢關(guān)系是。

　　[典型例題]

　　例1 如圖3所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上，A環(huán)在螺線管的正中間；當螺線管中電流減小時，A環(huán)將：

　　（A）有收縮的趨勢（B）有擴張的趨勢

　　（C）向左運動（D）向右運動

　　分析：螺線管中的電流減小，穿過A環(huán)的磁通量減少，由楞次定律感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少，以后有兩種分析：（1）感應(yīng)電流的磁場與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同，感應(yīng)電流的磁感線也向左，由安培定則，感應(yīng)電流沿逆時針方向（從左向右看）；但A環(huán)導(dǎo)線所在處的磁場方向向右（因為A環(huán)在線圈的中央），由左手定則，安培力沿半徑向里，A環(huán)有收縮的趨勢。（2）阻礙磁通量減少，只能縮小A環(huán)的面積，因為面積越小，磁通量越大，故A環(huán)有收縮的趨勢。A正確

　　例2 如圖4所示，在O點懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入，判斷導(dǎo)線環(huán)在磁鐵插入過程中如何運動？

　　分析：磁鐵向?qū)Ь€環(huán)運動，穿過環(huán)的磁通量增加，由楞次定律感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加，導(dǎo)線環(huán)向右運動阻礙磁通量的增加，導(dǎo)線環(huán)的面積減小也阻礙磁通量的增加，所以導(dǎo)線環(huán)邊收縮邊后退。此題也可由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判斷導(dǎo)線環(huán)受到的安培力，但麻煩一些。

　　[針對訓(xùn)練]

　　1、下述說法正確的是：

　　（A）感應(yīng)電流的磁場方向總是跟原來磁場方向相反

　　（B）感應(yīng)電流的磁場方向總是跟原來的磁場方向相同

　　（C）當原磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同

　　（D）當原磁場增強時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同

　　2、關(guān)于楞次定律，下列說法中正確的是：

　　（A）感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的增強

　　（B）感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的減弱

　　（C）感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的變化

　　（D）感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化

　　3、如圖5所示的勻強磁場中，有一直導(dǎo)線ab在一個導(dǎo)體框架上向左運動，那么ab導(dǎo)線中感應(yīng)電流方向（有感應(yīng)電流）及ab導(dǎo)線所受安培力方向分別是：

　　（A）電流由b向a，安培力向左

　　（B）電流由b向a，安培力向右

　　（C）電流由a向b，安培力向左

　　（D）電流由a向b，安培力向右

　　4、如圖6所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈Ⅰ突然縮小為線圈Ⅱ，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向（從上往下看）是：

　　（A）有順時針方向的感應(yīng)電流

　　（B）有逆時針方向的感應(yīng)電流

　　（C）先逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流

　　（D）無感應(yīng)電流

　　5、如圖7所示，螺線管中放有一根條形磁鐵，當磁鐵突然向左抽出時，A點的電勢比B點的電勢；當磁鐵突然向右抽出時，A點的電勢比B點的電勢。

　　6、對楞次定律的理解：從磁通量變化的角度來看，感應(yīng)電流總是；從導(dǎo)體和磁體相對運動的角度來看，感應(yīng)電流總是要；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度來看，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程中能通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成電能、

　　7、楞次定律可以理解為以下幾種情況

　　（1）若因為相對運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙相對運動

　　（2）若因為原磁場的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙原磁場的變化

　　（3）若因為閉合回路的面積發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙面積的變化

　　（4）若因為電流的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙電流的變化

　　綜合以上分析，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙（或反抗）產(chǎn)生感應(yīng)電流的。

　　[能力訓(xùn)練]

　　1、如圖8所示，AB為固定的通電直導(dǎo)線，閉合導(dǎo)線框P與AB在同一平面內(nèi)，當P遠離AB運動時，它受到AB的磁場力為：

　　（A）引力且逐漸減小（B）引力且大小不變

　　（C）斥力且逐漸減小（D）不受力

　　2、如圖9所示，當條形磁鐵運動時，流過電阻的電流方向是由A流向B，則磁鐵的運動可能是：

　　（A）向下運動（B）向上運動

　　（C）若N極在下，向下運動（D）若S極在下，向下運動

　　3、如圖10所示，a、b兩個同心圓線圈處于同一水

　　平面內(nèi)，在線圈a中通有電流I，以下哪些情況可以使

　　線圈b有向里收縮的趨勢？

　　（A）a中的電流I沿順時針方向并逐漸增大

　　（B）a中的電流I沿順時針方向并逐漸減小

　　（C）a中的電流沿逆時針方向并逐漸增大

　　（D）a中的電流沿逆時針方向并逐漸減小

　　4、如圖11所示，兩同心金屬圓環(huán)共面，其中大閉合圓環(huán)與導(dǎo)軌絕緣，小圓環(huán)的開口端點與導(dǎo)軌相連，平行導(dǎo)軌處在水平面內(nèi)，磁場方向豎直向下，金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，為使大圓環(huán)中產(chǎn)生圖示電流，則ab應(yīng)當：

　　（A）向右加速運動（B）向右減速運動

　　（C）向左加速運動（D）向左減速運動

　　5、一環(huán)形線圈放在勻強磁場中，第一秒內(nèi)磁感線垂直線圈平面向里，磁感應(yīng)強度隨時間的變化關(guān)系如圖12所示，則第二秒內(nèi)線圈中感應(yīng)電流大小變化和方向是：

　　（A）逐漸增加逆時針（B）逐漸減小順時針

　　（C）大小恒定順時針（D）大小恒定逆時針

　　6、如圖13所示，Q為用毛皮摩擦過的橡膠圓盤，由于它的轉(zhuǎn)動，使得金屬環(huán)P中產(chǎn)生了逆時針方向的電流，則Q盤的轉(zhuǎn)動情況是：

　　（A）

　　A）順時針加速轉(zhuǎn)動

　　（B）逆時針加速轉(zhuǎn)動

　　（C）順時針減速轉(zhuǎn)動

　　（D）逆時針減速轉(zhuǎn)動

　　7、如圖14所示，三角形線圈abc與長直導(dǎo)線