6.1 楞次定律（1）实验探究 课件-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第二册

第一节 楞次定律（1） 实验探究 第六章 电磁感应定律 选修系列 1 什么条件下会产生感应电流？ 电是一种重要资源，现代工业和信息网络都离不开电。电的发现要追溯到18世纪。 第一次发现磁产生电流的现象是 法拉第。 电磁感应 感应电流 只要通过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就会产生感应电流。 要产生感应电流，关键在“变化” 条件： 感应电流 方向： 大小： 楞次定律（本节课） 法拉第电磁感应定律（下节课） 研究电磁感应现象实验 一、影响感应电流方向的因素 实验原理与方案 将条形磁体的 N 极或 S 极分别插入感应线圈，或从感应线圈中抽出，观察与感应线圈组成闭合回路的灵敏电流计指针的偏转情况。然后分析归纳出判断感应线圈中感应电流方向的规律。 灵敏电流计 G 一、影响感应电流方向的因素 E S 限流电阻 实验原理与方案 磁电式电表中的扭转的线圈是由很细的金属丝构成，额定电流很小。 因此电路中限流电阻取几十千欧。采用瞬间闭合开关的方法，尽可能缩短灵敏电流计的通电时间，以保护灵敏电流计。 试触法 一、影响感应电流方向的因素 试触的方法确定电流方向与灵敏电流计指针偏转方向的关系 灵敏电流计指针会向电流流进方向偏转，即“左进左偏”、“右进右偏” I I 一、影响感应电流方向的因素 实验原理与方案 如图是原副线圈装置。 大线圈外部的粗线是便于观察线圈的绕行方向。方便使用右手螺旋定则判定感应电流产生的磁场方向 I 一、影响感应电流方向的因素 感应电流方向 （俯视视角） N极插入 I v 一、影响感应电流方向的因素 N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出 实验现象 示意图 原磁场方向 原磁场的磁通量变化 感应电流方向(俯视） 感应电流的磁场方向 向上 向下 向下 减小 向上 向下 增加 向上 向上 减小 向下 增加 请总结感应电流的磁场对原磁场磁通量变化的影响 二、楞次定律 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。 楞次定律的表述： 楞次 俄国 1804—1865 闭合导体回路原磁通量的变化 感应电流的磁场 感应电流 产生 产生 阻碍 二、楞次定律 楞次定律的表述： 楞次定律的理解： 谁在阻碍? 阻碍什么? 如何阻碍? 感应电流的磁场 引起感应电流的磁通量的变化 增反减同 二、楞次定律 楞次定律的理解： 能否阻止? 为何阻碍? 不能 阻止=停止=不变化 不满足产生感应电流的基本条件 能量守恒 为何总是“阻碍”? 若“促进”会有怎样的结果呢? 按照楞次定律判断的感应电流方向是能量守恒定律的必然结果 二、楞次定律 示例1 如所示是法拉第发现电磁感应现象的实验示意图，A、B 是套在同一铁芯上的两个线圈。试标出当开关 S 闭合的瞬间，与线圈 B 相连接的灵敏电流计中电流的方向。（铁芯可以把磁感线都局限在内部） I 三、右手定则 示例2 如图所示，导线框 abcd 处在匀强磁场中，匀强磁场的方向垂直于导线框平面，与导线框接触良好的导体棒 MN 在外力作用下向右做匀速运动。试用楞次定律判断导体棒 MN 中感应电流的方向。 导体棒 MN 向右运动 闭合回路 MbcN 面积减小 回路 MbcN磁通量下降 楞次定律，补充减少的磁通量 用右手螺旋定则可知通过导体棒的感应电流方向是 N → M I 三、右手定则 情景通常称为导体切割磁感线产生感应电流。要判断直导线切割磁感线产生感应电流的方向，除了应用楞次定律以外还可以用右手定则 。 I 伸出右手，四指与大拇指垂直且与掌心在同一平面内，使磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导体的运动方向，则四指指向就是感应电流的方向，也就是运动导体（闭合电路的一部分）内部感应电流的方向 课堂练习 示例3（多选)在电磁感应现象中，下列说法中错误的是(　 　) （ A ）感应电流的磁场总是阻碍原来磁通量的变化 （ B ）闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流 （ C ）闭合线框放在变化的磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流 （ D ）感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反 BCD 【解析】由楞次定律可知，感应电流的磁场阻碍的是原磁通量的变化，并不一定与原磁场方向相反，故选项A正确，选项D错误；若闭合线框平行于磁场放置，则无论是磁场变化，还是线框做切割磁感线的运动，穿过闭合线框的磁通量都不变，都不会有感应电流产生，所以选项B、C均错．故选B、C、D. 课堂练习 示例4 如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法正确的是(　　) ( A )导体棒中的电流方向由B→A ( B )电流表A1中的电流方向由F→E ( C )电流表A1中的电流方向由E→F ( D )电流表A2中的电流方向由D→C B 【解析