【推荐K12】2017_2018高中物理模块要点回眸第4点楞次定律与右手定则的剖析素材粤教版选修3_2
2017-2018学年高二物理人教版选修3-2课件:4.3 楞次定律

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3.右手定则、楞次定律、安培定则、左手定则的应用比较
比较项目 右手定则 楞次定律 导体切割 回路中磁 磁感线: 通量变化 速度方 产生感应 适用 向、磁场 电流时,原 范围 方向、感 磁场方 应电流方 向、感应 向三者互 电流磁场 判 方向互判 因动而生 因磁而生 因果关系 电 电 应用实例 发电机 变压器
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感应电流的磁场方向与原磁场方向总是相同或相反吗? 提示:不是,由上面的探究实验分析可知,当原磁通量增加时,感应 电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流 的磁场方向与原磁场方向相同。可概括为“增反减同”。
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2.楞次定律 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是阻碍引起感应 电流的磁通量的变化。
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(3)“阻碍”的表现 从能量守恒定律的角度,楞次定律可广义地表述为感应电流的 “效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因,常见的情况有以 下四种: ①从阻碍磁通量变化的角度来看,可理解为“增反减同”。当引起 感应电流的磁通量增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反; 当引起感应电流的磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场的方 向相同。 ②从阻碍相对运动的角度来看,可理解为“来拒去留”。楞次定律 的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其 他形式的能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所 以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负 功,是阻力,表现出的现象就是阻碍相对运动。
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1.实验探究感应电流的方向 (1)实验准备 用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。 (2)实验装置 将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示。
2017-2018高中物理 模块要点回眸 第4点 楞次定律与右手定则的剖析素材 粤教版选修3-2

第4点楞次定律与右手定则的剖析在电磁感应中,我们常用楞次定律和右手定则来判断导体中感应电流的方向,为了对这两条规律理解更深入,应用更恰当,下面就这两条规律比较如下.1.不同点(1)研究对象不同:楞次定律所研究的对象是整个闭合回路;右手定则研究的对象是闭合回路中做切割磁感线运动的一部分导体.(2)适用范围不同:楞次定律适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,当然也包括一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况;右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况,若导体与磁场无相对运动,就无法应用右手定则.因此,右手定则可以看做是楞次定律的一种特殊情况.(3)应用的方便性不同:虽然楞次定律可适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,但其在应用的过程中,要弄清原磁通量的方向、原磁通量的变化情况、感应电流的磁场的方向等,分析过程不能有半点纰漏,逻辑性强,过程繁琐;若是回路中的一部分导体在做切割磁感线运动而产生感应电流,应用右手定则时,只需按定则“伸手”,就可以判断出感应电流的方向,比较直接、简单,应用更方便.2.相同点(1)目的相同:在电磁感应中,应用楞次定律和右手定则,都是为了判断出回路中感应电流的方向.(2)本质相同:应用楞次定律来判断回路中感应电流的方向时,是因为闭合回路中的磁通量发生了变化;应用右手定则来判断回路中感应电流的方向时,是因为导体在做切割磁感线的运动,其本质也是由导体构成的闭合回路中的磁通量由于导体的运动而发生了变化.对点例题如图1所示,在竖直向下的磁场中,水平放置着闭合电路abcd.其中ab、cd两边的长度可以变化.当bc向右运动时(ad不动),用两种方法分析通过灯泡L的电流的方向.图1答案见解题指导2 解题指导 方法一:用楞次定律:回路面积增大,磁通量变大,感应电流会在回路内产生向上的磁场来阻碍磁通量变大,由安培定则可知感应电流应沿adcba 方向,故流过灯泡的电流方向为由a 向d .方法二:用右手定则:直接判断出流经bc 边的电流是由c 向b ,故流过灯泡的电流方向是由a 向d .技巧点拨 凡是由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断用右手定则;凡是由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断用楞次定律.如图2所示,试判定当开关S 闭合和断开瞬间,线圈ABCD 中的电流方向.图2答案 S 闭合时,感应电流方向为A →D →C →B →A ;S 断开时,感应电流方向为A →B →C →D →A .解析 当S 闭合瞬间:(1)研究的回路是ABCD ,穿过回路的磁场是电流I 产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直纸面向外,且磁通量增大;(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B 原相反,即垂直纸面向里;(3)由安培定则判知线圈ABCD 中感应电流方向是A →D →C →B →A .当S 断开瞬间:(1)研究的回路仍是线圈ABCD ,穿过回路的原磁场仍是电流I 产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直纸面向外,且磁通量减小;(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B 原相同,即垂直纸面向外;(3)由安培定则判知感应电流方向是A →B →C →D →A .。
高中物理楞次定律知识点总结

高中物理楞次定律知识点总结(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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2024高考物理一轮复习--电磁感应现象、楞次定律

电磁感应现象、楞次定律一、电磁感应现象的判断1.常见的产生感应电流的三种情况2.判断电路中能否产生感应电流的一般流程二、楞次定律和右手定则1.楞次定律及应用2.右手定则的理解和应用(1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
(2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式,用右手定则能解决的问题,用楞次定律均可代替解决。
(3)右手定则应用“三注意”:①磁感线必须垂直穿入掌心。
②拇指指向导体运动的方向。
③四指所指的方向为感应电流方向。
内容 例 证 阻碍原磁通量变化——“增反减同”阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”三、针对练习1、如图所示,无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD 在同一平面内,线圈的AB 边与直导线平行。
现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持AB 边与直导线平行,在AB 边靠近直导线的过程中,下列说法正确的是( )A .线圈内产生的感应电流方向是ADCBAB .直导线对AB 边和CD 边的安培力等大反向C .直导线对AD 边和BC 边的安培力等大反向D .在线圈ABCD 内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在平面向外2、(多选)近几年,许多品牌手机推出无线充电功能,最方便的应用场景之一,是在家用汽车上实现手机无线充电。
如图所示为手机无线充电的工作原理示意图,其主要部件为汽车充电基座内的送电线圈和手机中的受电线圈,若在充电基座内的输电线圈中通入方向由b经线圈到a,且正在变大的电流,在手机受电线圈中接一个电阻,则()A.受电线圈中,通过电阻的电流方向由c到dB.受电线圈中,通过电阻的电流方向由d到cC.受电线圈与送电线圈相互吸引D.受电线圈与送电线圈相互排斥3、(多选)如图甲所示,导体棒ab、cd均可在各自的导轨上无摩擦地滑动,导轨电阻不计,磁场的磁感应强度B1、B2的方向如图所示,大小随时间变化的情况如图乙所示,在0~t1时间内()A.若ab不动,则ab、cd中均无感应电流B.若ab不动,则ab中有恒定的感应电流,但cd中无感应电流C.若ab向右匀速运动,则ab中一定有从b到a的感应电流,cd向左运动D.若ab向左匀速运动,则ab中一定有从a到b的感应电流,cd向右运动4、(多选)荡秋千是一项同学们喜欢的体育活动。
§4楞次定律和右手定则

§4楞次定律和右手定则本周主要有两个知识点,一个是楞次定律,另外一个是右手定则,这里要求我们熟练的应用所学的知识,来解决电学和磁场里面碰到的相关问题。
请同学们认真的看我们的重难点知识讲解和例题,仔细处理后面的练习,会有比较好的效果。
二、重难点知识讲解一、感应电流的产生条件1、电磁感应:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流2、产生条件:不管是闭合回路的一部分导体做切割磁感线的运动,还是闭合回路中的磁场发生变化,穿过闭合回路的磁感线的条数都发生了变化,回路中的磁通量发生了变化,回路中就有感应电流产生。
磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场相反磁通量减小,感应电流的磁场方向与原磁场相同二、判断感应电流方向的原则1、楞次定律俄国物理学家楞次在总结了大量电磁感应实验结果的基础上,发现并提出了关于感应电流方向的规律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这就是楞次定律(Lenz law)。
楞次定律还可以这样理解:当磁铁的N极移近导体线圈的上端时,由感应电流激发的磁场使线圈的上端也是N极,因为同名磁极相互排斥,所以阻碍磁铁相对线圈向下的运动;而当磁铁的N极离开导体线圈时,由感应电流激发的磁场使线圈的上端是S极,因为异名磁极相互吸引,所以阻碍磁铁相对线圈向上的运动。
也就是说,感应电流的磁场总是要阻碍磁体和闭合导体间的相对运动。
另外,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量转化为电能;磁体离开线圈时,外力则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量转化为电能。
在这两种情况下,总能量是守恒的。
如图(a)所示,矩形线框abcd的平面跟磁场垂直,设整个线框的等效电阻为R。
当线框的ab边在da、cb两条平行边上向右滑动时,ab边中感应电流的方向怎样?如果把ab边看成一个电源,a、b两端哪一端相当于电源的正极?解:已知原磁场的方向垂直于纸面向内[图(a)];当ab边向右滑动时,穿过闭合电路abcd的磁通量增加[图(b)];根据楞次定律可知,线框abcd中产生的感应电流的磁场要阻碍该闭合电路中磁通量的增加,因此在矩形线框内感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反,即垂直于纸面向外[图2-10(c)];运用安培定则可以判定,感应电流沿b→a→d→c方向流动时,才能激发出方向垂直于纸面向外的磁场,所以ab边中感应电流的方向应该是从b流向a。
模块要点回眸 第4点-精选学习文档

第4点楞次定律的理解与运用楞次定律是电磁感应一章的重点和难点,要做到透彻理解、灵活应用、融会贯通、举一反三,首先必须做到:1.正确理解楞次定律中的“阻碍”——四层意思正确、深入理解楞次定律中的“阻碍”是应用该定律的关键.理解时,要搞清四层意思:(1)谁阻碍谁?感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)阻碍什么?阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身.(3)如何阻碍?当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”.(4)结果如何?阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,原来增加的还是增加,减少的还是减少.2.运用楞次定律判定电流方向——四个步骤(1)明确穿过闭合回路的原磁场方向;(2)判断穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;(3)利用楞次定律确定感应电流的磁场方向;(4)利用安培定则判定感应电流的方向.应用楞次定律的步骤可概括为:一原二变三感四螺旋.3.楞次定律的推广——四个拓展对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.对点例题(多选)如图1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(不计空气阻力)()图1A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g解题指导从回路面积变化的角度看:当磁铁靠近闭合回路时,磁通量增加,两导体棒由于受到磁场对其中感应电流的力的作用而互相靠拢以阻碍磁通量的增加,故A项正确;从阻碍相对运动角度看:磁铁靠近回路时必受到阻碍其靠近的向上的力的作用,因此磁铁的加速度小于g,故D项正确.答案AD1.如图2所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁以相同的速度匀速向右通过线圈时,线圈始终静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是()图2A.先向左、后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左答案 D解析根据楞次定律的“阻碍变化”和“来拒去留”,当两磁铁靠近线圈时,线圈要阻碍其靠近,线圈有向右移动的趋势,受木板的摩擦力向左,当磁铁远离时,线圈要阻碍其远离,仍有向右移动的趋势,受木板的摩擦力方向仍是向左的,故选项D正确.2.(多选)如图3甲所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通过如图乙所示的电流I,则()图3A.在t1到t2时间内A、B两线圈相互吸引B.在t2到t3时间内A、B两线圈相互排斥C.t1时刻两线圈作用力为零D.t2时刻两线圈作用力最大答案ABC解析在t1到t2时间内,A中电流减小,穿过B的磁通量减少,根据楞次定律,知A、B两线圈相吸引,故A正确;在t2到t3时间内,A中电流增大,穿过B的磁通量增大,根据楞次定律知,A、B两线圈相排斥,故B正确;t1时刻,A中电流最大,此时A中的电流的变化率为零,所以B中无感应电流产生,所以A、B之间作用力为零,故C正确;t2时刻,A中电流为零,此时A中的电流的变化率最大,在B中感应电流最大,A、B之间作用力为零,故D错误.。
楞次定律、右手定则

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分析:靠近过程中,穿过铝环的磁通量发生了变化,铝
环中产生了感应电流。 感应电流也会产生磁场,磁场的方向与感应电流 的方向有关,磁铁与铝环之间的排斥与吸引,都 是源于感应电流产生的磁场对磁铁的作用
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二、楞次定律
1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总 是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.理解“阻碍”: 谁起阻碍作用? 感应电流的磁场 阻碍什么? 引起感应电流的磁通量的变化 如何阻碍? “增反减同” 结果如何? 阻碍不是相反、阻碍不是阻止
而是使磁通量的变化变慢
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“阻碍”不是阻止、相反、削减。它不仅有反抗的含义, 还有补偿的含义。反抗磁通量的增加,补偿磁通量的减少。
3.楞次定律的简单表述: “增反减同” 即当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场 方向相同。 4.适用范围:一切电磁感应现象 5.研究对象:整个回路
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6.拓展:
N
N
S
S
N
S
S
N
G
G
G
G
S
N
N
S
从相对运动看: “来拒去留” 感应电流的磁场总要阻碍相对运动.
示意图
原磁场方向
原磁场磁通 量的变化
感应电流方 向(俯视)
感应电流的 磁场方向
向下 增加 逆时针 向上
向上 增加 顺时针 向下
向下 减小 顺时针 向下
向上 减小 逆时针 向上
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结论: 1.凡是因穿过闭合回路的磁通量增大而引起的感应电流, 闭合回路中感应电流的磁场跟原磁场方向相反,阻碍原磁 场磁通量的增加。 2.凡是因穿过闭合回路的磁通量减小而引起的感应电流, 闭合回路中感应电流的磁场跟原磁场方向相同,阻碍原磁 场磁通量的减少。
2017-2018学年高考物理 专题42 右手定则_楞次定律的理解与应用小题狂刷

狂刷42 右手定则、楞次定律的理解与应用1.如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导线与固定电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。
有一导体棒ab ,质量为m ,长度为L ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值相等,都等于R ,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,有A .棒中感应电流的方向由a 到bB .棒所受安培力的大小为2223B L v RC .棒两端的电压为3BLvD .棒动能的减小量等于其重力势能的增加量与电路上产生的电热之和【答案】AC2.如图,虚线范围内为两个磁感应强度大小相同,方向相反的匀强磁场区域。
一闭合线框以恒定速度从图示位置匀速向右运动(所有尺寸见图),则线圈中感应电流随时间变化的关系图正确的是(取顺时针方向的电流为正)【答案】B3.要想在如图所示的虚线方框范围内有方向垂直纸面向里的磁场,以下哪些方法是可行的A.电子在框内顺时针旋转B.正离子在框内顺时针旋转C.电子沿a到d的方向运动D.正离子沿a到b的方向运动【答案】BCD【名师点睛】根据右手定则分析电子框内顺时针旋转,产生的电流为逆时针电流,所以产生的磁场为垂直纸面向外,正离子在框内顺时针旋转,产生的电流为顺时针电流,所以产生的磁场为垂直纸面向里,电子沿a到d的方向运动,产生的电流为从d到a,所以在框内产生的磁场为垂直纸面向里,正离子沿a到b的方向运动,产生的电流为从a到b,所以在框内产生的磁场为垂直纸面向里。
4.如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右【答案】C【解析】金属环向里转动,产生的环形电流向外,所以根据右手定则可得环的左端为S极,所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右,C正确。
【名师点睛】金属环向里转动,产生的环形电流向外,所以根据右手定则可得环的左端为S极,所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右,本题考查了对右手定则的应用,注意负电荷的定向运动方向和形成的电流方向相反5.一飞机下有一沿竖直方向固定的金属杆,若仅考虑地磁场的影响,不考虑磁偏角影响,当飞机水平飞行经过蚌埠上空,下列说法正确的是A.由东向西飞行时,金属杆上端电势比下端电势高B .由西向东飞行时,金属杆上端电势比下端电势高C .由南向北飞行时,金属杆上端电势比下端电势高D .由北向南飞行时,金属杆上端电势比下端电势高【答案】B【解析】蚌埠上空,地磁场的水平分量方向从南向北,根据右手定则可得B 正确。
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第4点楞次定律与右手定则的剖析
在电磁感应中,我们常用楞次定律和右手定则来判断导体中感应电流的方向,为了对这两条规律理解更深入,应用更恰当,下面就这两条规律比较如下.
1.不同点
(1)研究对象不同:楞次定律所研究的对象是整个闭合回路;右手定则研究的对象是闭合回路中做切割磁感线运动的一部分导体.
(2)适用范围不同:楞次定律适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,当然也包括一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况;右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况,若导体与磁场无相对运动,就无法应用右手定则.因此,右手定则可以看做是楞次定律的一种特殊情况.
(3)应用的方便性不同:虽然楞次定律可适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,但其在应用的过程中,要弄清原磁通量的方向、原磁通量的变化情况、感应电流的磁场的方向等,分析过程不能有半点纰漏,逻辑性强,过程繁琐;若是回路中的一部分导体在做切割磁感线运动而产生感应电流,应用右手定则时,只需按定则“伸手”,就可以判断出感应电流的方向,比较直接、简单,应用更方便.
2.相同点
(1)目的相同:在电磁感应中,应用楞次定律和右手定则,都是为了判断出回路中感应电流的方向.
(2)本质相同:应用楞次定律来判断回路中感应电流的方向时,是因为闭合回路中的磁通量发生了变化;应用右手定则来判断回路中感应电流的方向时,是因为导体在做切割磁感线的运动,其本质也是由导体构成的闭合回路中的磁通量由于导体的运动而发生了变化.
对点例题如图1所示,在竖直向下的磁场中,水平放置着闭合电路abcd.其中ab、cd两边的长度可以变化.当bc向右运动时(ad不动),用两种方法分析通过灯泡L的电流的方向.
图1
答案见解题指导
解题指导方法一:用楞次定律:回路面积增大,磁通量变大,感应电流会在回路内产生向上的磁场来阻碍磁通量变大,由安培定则可知感应电流应沿adcba方向,故流过灯泡的电流方向为由a向d.
方法二:用右手定则:直接判断出流经bc边的电流是由c向b,故流过灯泡的电流方向是由a向d.
技巧点拨凡是由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断用右手定则;凡是由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断用楞次定律.
如图2所示,试判定当开关S闭合和断开瞬间,线圈ABCD中的电流方向.
图2
答案S闭合时,感应电流方向为A→D→C→B→A;
S断开时,感应电流方向为A→B→C→D→A.
解析当S闭合瞬间:
(1)研究的回路是ABCD,穿过回路的磁场是电流I产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直纸面向外,且磁通量增大;
(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相反,即垂直纸面向里;
(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→D→C→B→A.
当S断开瞬间:
(1)研究的回路仍是线圈ABCD,穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直纸面向外,且磁通量减小;
(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相同,即垂直纸面向外;
(3)由安培定则判知感应电流方向是A→B→C→D→A.。