2.1 楞次定律（课件）-【新教材精创】2020-2021学年高中物理新教材同步备课（人教版选择性必修第二册)

人教版 选择性必修第二册 2.1楞次定律 第二章 电磁感应 感应电流的产生条件是什么？ S N + G 只要使闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生. （1）电路闭合 （2）磁通量发生变化 神奇的铜管 思考：磁铁为何缓慢下落？ 在关于电磁感应的实验中，也许你已经注意到，不同情况下产生的感应电流的方向是不同的。那么，感应电流的方向由哪些因素决定?遵循什么规律?下面通过实验来探究这个问题。 猜想与假设： 实验准备 1、确定线圈的绕向 2、确定电表指针的偏转和电流方向的关系 一、影响感应电流方向的因素 + + 左进左偏,右进右偏. 试触! 实验1：找出电流表中指针偏转方向和电流方向的关系 实验探究 结论：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。 G － ＋ + N极插入 N极抽出 S极插入 S极抽出 S N S N S N 实验2 上面的实验用简单的图表示为： 示意图 感应电流方向(俯视） S 极拔出 S 极插入 N 极拔出 N 极插入 向下 减小 顺时针 向上 向上 减小 顺时针 逆时针 增加 S 向下 增加 逆时针 N G G N G G 原磁场方向 原磁场磁通量的变化 S 示意图 感应电流的磁场方向 感应电流方向(俯视） S 极拔出 S 极插入 N 极拔出 N 极插入 向下 减小 顺时针 向下 向上 向上 减小 顺时针 逆时针 向下 向上 增加 S 向下 增加 逆时针 向上 N G G N G G 原磁场方向 原磁场磁通量的变化 S 增 反 减 同 感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。。 闭合电路磁通量的变化 原磁场 感应电流 产生 阻碍 激 发 引起 感应电流磁场 二、楞次定律 2.理解“阻碍”： ①谁在阻碍? ②阻碍什么? （阻碍不一定相反、阻碍不是阻止） ③如何阻碍? 感应电流的磁场 引起感应电流的原磁场磁通量的变化 “增反减同” 使磁通量的变化变慢 ④结果如何? 楞次定律符合能量守恒定律。 从楞次定律可知，感应电流总要阻碍磁铁相对于螺线管的运动。 当把磁铁移进螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的斥力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。 当让磁铁离开螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的引力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。 G N S N S N G N 判断感应电流方向的步骤： ①明确原磁场方向 ②明确穿过闭合电路磁通量是增加还是减少 ③根据楞次定律确定感应电流的磁场方向 最后：利用安培右手定则判断感应电流方向 S N 【例题1】 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？ 分析： ①明确原磁场方向 ②明确穿过闭合电路磁 通量是增加还是减少 ③根据楞次定律确定感 应电流的磁场方向 最后：利用安培右手定则判断感应电流方向 线圈N中磁感线B0向下 线圈N中磁通量减少（从有到无） 线圈N中感应电流产生的磁感线Bi方向向下（增反减同） 【例题2】如图2.1-5所示，在通有电流 I 的长直导线附近有一个矩形线圈 ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？ 分析与解答 选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布图（图2.1-6），磁感线方向垂直纸面向里，用“×”表示。已知矩形线圈中感应电流的方向是A→B→C→D→A，根据右手螺旋定则，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的（即指向读者的，用矩形中心的圆点“·”表示）。 根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者，是跟原来磁场的方向相反的。因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。 练： 通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向. v I 分析： 1、原磁场的方向： 向里 2、原磁通量变化情况： 减小 3、感应电流的磁场方向： 向里 4、感应电流的方向： 顺时针 楞次定律表述二： “来拒去留” 铜环向右运动 N S 如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样？铜环运动情况怎样？ N S 如图，假定导体棒CD向右运动。 1.我们研究的是哪个闭合导体回路？ 2.当导体棒CD向右运动时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增大还是减小？ 3.感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？ 4.导体棒CD