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高三物理教案:《楞次定律》教学设计

来源:精品学习网 2018-11-13 10:35:37

  本文题目:高三物理教案:楞次定律

  第一课时 电磁感应电流条件 楞次定律

  基础知识回顾:

  1. 不论用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生,这种利用变化的磁场产生电流的现象叫 ;产生感应电流的条件是 。

  2.在匀强磁场中 与 的乘积叫穿过这个面的磁通量。单位为 ,符号为 。物理意义是 ;磁通量是 量,但有正负之分,若有两个磁场穿过某一面积,设某一方向的磁通量为正,另一方向的磁通量为负,它们的 就为穿过这一面积的磁通量。

  3.磁通量发生变化有如下三种情况:⑴ ,⑵ ,⑶ 。

  4.楞次定律:感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是 引起感应电流的 。应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为(1)明确 ,(2)判断 ,(3)确定 的方向,(4)利用 反推感应电流的方向。

  5.导体切割磁感线产生感应电流的方向用 来判断较为简便。其内容是:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入掌心,大拇指指向 ,其余四指所指的方向就是 。

  6.楞次定律中的“阻碍”作用正是 的反映。愣次定律的另一种表述:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。当问题不涉及感应电流的方向时,用这种表述判断比较方便。

  【要点讲练】

  1.电磁感应现象

  [例1]线圈在长直导线电流的磁场中,做如图所示的运动,图A向右平动,图B向下平动,图C绕轴转动,ad边向外,图D向纸外平动(图中线圈有个缺口),判断线圈中有没有感应电流。( )

  例2.在闭合铁芯上绕有一组线圈,线圈与滑动变阻器、电池构成电路,假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内.a、b、c三个闭合金属圆环,位置如图 所示.当滑动变阻器滑动触头左右滑动时,能产生感应电流的圆环是( ?)

  A.a、b两环 B.b、c两环

  C.a、c两环 D.a、b、c三环

  2.楞次定律?

  [例3]闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )

  A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引

  B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥

  C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引

  D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥

  [例4]两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则( )

  A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大

  C.A可能带负电且转速减小

  D.A可能带负电且转速增大

  [例5]用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0 L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是

  A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为

  B.金属线框离开磁场时感应电流的方向为

  C.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等

  D.金属线框最终将在磁场内做往复运动

  3. 楞次定律的推广含义

  【例6】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( )

  A.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

  【例7】当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是( )

  A.向右摆动   B.向左摆动

  C.静止     D.不能判定

  强化练习:

  1.图中MN、GH为平行导轨,AB、CD为跨在导轨上的两根横杆,导轨和横杆均为导体,有匀强磁场垂直于导轨所在平面,方向如图。用I表示回路中的电流( )

  A.当AB不动而CD向右滑动时,I≠0且沿顺时针方向

  B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时,I=0

  C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时,I=0

  D.当AB、CD都向右滑动,且AB速度大于CD时,I≠0且沿逆时针方向

  2.在一很大的有界匀强磁场上方有一闭合线圈,线圈平面始终与磁场垂直。当闭合线圈从上方下落穿过磁场的过程中( )

  A.进入磁场时加速度小于g,离开磁场时加速度可能大于g,也可能小于g

  B.进入磁场时加速度大于g,离开时小于g

  C.进入磁场和离开磁场,加速度都大于g

  D.进入磁场和离开磁场,加速度都小于g

  3.AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属直棒。它从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在AO上,直到ab完全落在OC上。整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,则ab棒在运动过程中( )

  A.感应电流方向始终是b→a B.感应电流方向先是b→a,后变为a→b C.所受磁场力方向与ab垂直,如图中箭头所示方向

  D.所受磁场力方向与ab垂直,开始如图中箭头所示方向,后来变为反方向

  4.ef、gh为两水平放置相互平衡的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是( )

  A.如果下端是N极,两棒向外运动;如果下端是S极,两棒相向靠近

  B.如果下端是S极,两棒向外运动;如果下端是N极,两棒相向靠近

  C.不管下端是何极,两棒均向外互相远离

  D.不管下端是何极,两棒均互相靠近

  5.在两根平行长直导线M、N中,通以同方向,同强度的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线问匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向( )

  A.沿abcda不变 B.沿dcbad不变

  C.由abcda变成dcbad D.由dcbad变成abcda

  6.闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速滚下,又沿曲面的另一侧上升,水平方向的磁场与光滑曲面垂直,则( )

  A.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

  B.若是匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h

  C.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度小于h

  D.若是非匀强磁场,环在左侧滚上的高度等于h

  7.两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通以如图乙所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A,在t1—t2时间内,下列说法中正确的是( )

  A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势

  B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势

  C.有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势

  D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势

  8.2000年底,我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车,该车的速度已达到每小时500千米,可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环,将超导圆环B水平地放在磁铁A上,它就能在磁力作用下悬浮在磁铁A的上方空中( )

  A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,当稳定后,感应电流消失

  B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流,当稳定后,感应电流仍存在

  C.若A的N极朝上,B中感应电流的方向如图所示

  D.若A的N极朝上,B中感应电流的方向与图中所示的方向相反

  9.生产中常用的一种延时继电器的示意图.铁芯上有两个线圈A和B,线圈A跟电源连接,线圈B的两端接在一起,构成一个闭合电路.在断开开关S的时候,弹簧K并不能立即将衔铁D拉起,使触头C立即离开,而是过一段时间后触头C才能离开,因此得名延时继电器.为检验线圈B中的电流,在电路中接入一个电流表G.关于通过电流表的电流方向,以下判断正确的是( )

  A.闭合S的瞬间,电流方向为从左到右

  B.闭合S的瞬间,电流方向为从右到左

  C.断开S的瞬间,电流方向为从左到右

  D.断开S的瞬间,电流方向为从右到左

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