2.1楞次定律-2022-2023学年高二物理讲练结合新课件（2019人教版选择性必修第二册）

第二章 电磁感应 2.1楞次定律 选修二 第二章 第一节 2019人教版高中物理 这首人们耳熟能详的唐诗，曾给我们带来多少愉悦和幻想呀！如今，诗人笔下的三峡，不仅风景秀丽依然，更在为祖国的建设作着巨大的贡献。 电厂里巨大的发电机怎么会发出这么多电来？ 磁生电有什么规律呢？这一章我们将进一步去认识电与磁的规律。 朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。 两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。 早发白帝城 【学习目标】 理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，会用楞次定律判定感应电流的方向。 2.经历实验探究和推理分析得出楞次定律的过程，提升科学探究和归纳推理的能力。 温故而知新 1.感应电流的产生条件是什么？ 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 2.怎样判定通电螺线管内部磁场的方向？ 线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时，电 流表的指针发生了偏转，但两种情况下偏 转的方向不同，这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因素有关？ 问题？ 感应电流的方向与磁通量的变化（增加或减少）有什么关系呢？ 穿过闭合回路的磁通量变化是产生感应电流的条件，所以感应电流的方向可能与磁通量的变化有关。 影响感应电流方向的因素 实验现象表明： 磁铁插入时线圈的磁通量都在增大，如果磁场方向不同，感应电流的方向不相同。 磁铁拔出时线圈的磁通量都在减小，如果磁场方向不同，感应电流的方向也不同。 看来，实验结果并不能直接显示出感应电流的方向与磁通量变化的关系。 那么应该如何转换一个角度来研究这一问题呢？ 进一步分析可以想到，磁体周围存在磁场，感应电流也会产生磁场。感应电流的磁场（磁通量）与磁体的磁场（磁通量）有没有联系呢？ 磁体的磁场方向 磁通量的变化 感应电流的方向（俯视） 感应电流的磁场方向 感应电流的磁场与磁体的磁场的方向的关系 影响感应电流方向的因素 向下 向上 增加 增加 逆时针 顺时针 向上 向下 相反 相反 向下 向上 减小 减小 顺时针 逆时针 向下 向上 相同 相同 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，以阻碍原磁通量的增加。 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，以阻碍原磁通量的减少。 增反减同 7 1.内容 感应电流具有这样的方 向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 一、楞次定律 ①谁在阻碍？ ②阻碍什么？ ③如何阻碍？ ④能否阻止 感应电流产生的磁场 引起感应电流的磁通量的变化 “增反减同” 楞次 2.楞次定律的理解 ⑴对“阻碍”的理解： 阻碍也不是相反，而是反抗”变化”,即“增反减同” 不能，延缓了磁通量的变化。 例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，当线圈M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？ 分析与解答 首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。 线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（如图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。 开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。 感应电流的磁场Bi（图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，Bi的方向与B0的方向相同，即线圈N中Bi的方向也是向下的。 根据右手螺旋定则，由Bi的方向判定，线圈N中感应电流Ii应沿图所示的方向。 明 确 研 究 对 象 原磁通 量变化? 原磁场 方向? 楞次定律 感应电流 磁场方向 感应电 流方向 楞次定律的应用步骤 安培定则 一原 二感 三电流 例2. 如图所示，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（如右图），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。 ⑵从另一个角度认识楞次定律 在下面四个图中标出线圈上的N、S极 二、楞次定律 移近时 斥力 阻碍相互靠近 移去时 引力 阻碍相互