2.1 楞次定律 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第二章 电磁感应 第一节 楞次定律 CONTENTS 目录 影响感应电流方向的因素 01 楞次定律 02 右手定则 03 巩固提升 04 新课导入 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？ 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。 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？ 影响感应电流方向的因素 PART 01 实验一：楞次环实验 实验装置：支架、铝环、条形磁铁 动手做以下以下实验，认真记录实验结果，并思考为什么会有这样的实验结果？ 实验观察任务：当条形磁铁靠近或者远离铝环时，观察铝环的运动。 实验操作过程：N极靠近铝环，N极远离铝环，S极靠近铝环，S极远离铝环。 实验一：楞次环实验 实验结果： 实验一：楞次环实验 实验原理分析： 【问题1】铝环向后退或者向前追，说明了什么？ 铝环受到了力 【问题2】根据之前所学知识，铝环中发生了什么？铝环受到了谁施加给它的什么力？ 磁通量发生了变化，铝环中产生了感应电流。 铝环受到了安培力的作用，从而导致铝环运动。 铝环所受的安培力的方向。 现在，你能判断上述实验步骤中出铝环中的感应电流方向吗？ 实验一：楞次环实验 F F F F F F F F 由上述分析，你能得出的最直观的结论是什么？ 实验一：楞次环实验 磁通量增加 向左 向左 向右 向左 向右 向右 向左 向右 增加 减少 增加 减少 你能根据上表得出什么规律？ 磁通量增加，B原与B感相反 磁通量减少，B原与B感相同 实验二：验证实验 向下 向下 向上 向上 减小 减小 增加 增加 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 向上 向下 向下 向上 该实验结论与实验一结论是否一样？你由此得出感应电流规律？ 楞次定律 PART 02 楞次定律的内容 1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_____引起感应电流的_____________. 2.从能量角度理解楞次定律 感应电流沿着楞次定律所述的方向，是_________定律的必然结果，当磁极插入线圈或从线圈内抽出时，推力或拉力做功，使_____能转化为感应电流的____能. 磁通量的变化 能量守恒 机械 电 阻碍 楞次定律的理解 1.楞次定律中的因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果。 2.对“阻碍”的理解 B感 Φ原 增 减 与 B原 与 B原 变化 反 同 阻碍 谁在阻碍？ 阻碍什么？ 结果如何？ 如何阻碍？ 感应电流产生的磁场 原磁场的磁通量的变化 “增反减同” 只是阻碍，不能阻止 楞次定律的应用 明 确 研 究 对 象 原磁通 量变化? 原磁场 方向? 感应电流 磁场方向 感应电 流方向 典例精析 【典例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？ 【答案】N线圈中电流方向上端流出 【解析】①原磁场方向：M线圈中磁场方向向上，N线圈中磁场方向向下 ②断开开关，原磁场磁通量变小 ③由“增反减同”可判断N线圈中感应电流的磁场方向向下 ④利用“安培定则”可判断N线圈中电流方向上端流出 典例精析 【典例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？ 典例精析 【解析】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）。 【答案】线圈在向左移动 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。 典例精析 【典例3】如图所示，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下列说法准确的是（　　） A．P、Q将互相靠拢 B．P、Q将互相远离 C．磁铁的加速度一定大于g D．磁铁下落过程机械能守恒 典例精析 【答案】A 【解析】 AB．条形磁铁从高处下落接近回路时，闭合回路中磁通量增加，根据楞次