2.1 楞次定律 课件-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

2.1 楞次定律 一、产生感应电流的条件: 2、回路中的磁通量发生变化。 1、电路闭合。 复习巩固: 1.产生感应电流的条件是什么? 2.课本5页图4.2-2,磁铁怎么才产生感应电流? 3.上面的实验中,线圈的磁通量发生怎样的变化? 4.有感应电流产生时闭合电路中有几个磁场? 1.答:穿过闭合电路的磁通量发生变化; 2.答:磁铁上下运动时有,静止时没有; 3.答:磁铁插入时,线圈中磁通量增加,拔出时,磁通量减少。 4.答:两个磁场 引起感应电流的磁场——原磁场 感应电流的磁场 那么,怎样确定感应电流的方向呢? 复习提问 二、在图1中画出螺线管内部的磁感线。 I 判断方法:安培定则:(右手螺旋定则) 安培定则(3) (右手螺旋定则) :用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。 N S 图2 + + 三、新课前准备: 实验:找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系! + - 结论:左进左偏 + 三、新课前准备: 实验:找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系! 结论:左进左偏 右进右偏 + - G - + + N极插入 N极抽出 S极插入 S极抽出 实验探究、磁铁在线圈中运动是否产生感应电流 S N S N 实验操作 实验现象(有无电流) 结论分析 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出 S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出 S N 7 7 G - + + N极插入 N极抽出 S极插入 S极抽出 实验探究、磁铁在线圈中运动是否产生感应电流 S N S N 实验操作 实验现象(有无电流) 结论分析 N极插入线圈 N极停在线圈中 N极从线圈中抽出 S极插入线圈 S极停在线圈中 S极从线圈中抽出 有电流 S N 无电流 有电流 有电流 无电流 有电流 闭合回路中的磁场 B变化时,回路中将产生感应电流; 8 8 实验探究: ? 感应电流的方向与哪些因素有关! 1组 2组 3组 4组 S N G G N G S G N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出 示意图 原磁场方向 原磁场的磁通变化 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向 S 向下 增加 N G G N G S G 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 N S N G G + - N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出 示意图 原磁场方向 原磁场的磁通变化 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向 S 向下 增加 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出 示意图 原磁场方向 原磁场的磁通变化 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向 S 向下 增加 逆时针 N G G N G S G 向上 向下 减小 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 N S G + - N G N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出 示意图 原磁场方向 原磁场的磁通变化 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向 S 向下 增加 逆时针 N G G N G S G 向上 向下 减小 顺时针 向下 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出 示意图 原磁场方向 原磁场的磁通变化 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向 向下 减小 顺时针 向下 向上 增加 S 向下 增加 逆时针 向上 N G G N G S G 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 N S G + - S G N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出 示意图 原磁场方向 原磁场的磁通变化 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向 向下 减小 顺时针 向下 向上 向上 减小 顺时针 向下 增加 S 向下 增加 逆时针 向上 N G G N G S G 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 N S G + - G S N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出 示意图 原磁场方向 原磁场的磁通变化 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向 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 S G 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 B感对磁通量的变化起 作用。 分析归纳: 1. B感的方向与B原的方向是相同还是相反? 2. 在什么情况下,B感与B原方向相反? 在什么情况下,B感与B原方向相同? 3. B感对磁通量的变化起什么作用? 原增加,B感与B原相反; B感与B原方向有时相同,有时相反。 原减少,B感与B原相同。 阻碍 阻止 B感 原 增 减 与 B原 与 B原 阻碍 变化 反 同 22 为什么会出现“增同减反”的现象? 这规律背后隐藏着什么样的本质原因呢? 感应电流的磁场 总是 阻碍 引起感应电流的 磁通量的变化 谁 做什么 谁的 阻碍什么 1. 内容:感应电流具有这样的方向,即: 一、楞次定律 2、理解“阻碍” : 谁起阻碍作用? 阻碍什么? 阻碍不是相反、阻碍不是阻止 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” 使磁通量的变化变慢 结果如何? 楞次定律描述的就是这三个量之间的关系 感应电流的方向 明确研究的对象是哪一个闭合电路 感应电流的磁场方向 该电路磁通量如何变化 该电路磁场的方向如何 楞次定律 右手螺旋定则 二应用楞次定律判定感应电流方向的思路 [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 G N S G S N G S N G N S N S N N N S S S 移近时 斥力 阻碍相互靠近 移去时 引力 阻碍相互远离 楞次定律表述二: 感应电流的效果总是阻碍导体和引 起感应电流的磁体间的相对运动。 “来拒去留” 下列关于楞次定律的说法正确的是( ) A.感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反 B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量 C.感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 D.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场 E. 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 E 例: 如图,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? 例题1(教科书:P11—例题1) B原 减少 同向 I感 感 B 楞次定律的作用: -判断感应电流的方向. 请同学们总结出: 三、用楞次定律判断感应电流方向的步骤: 1.明确原磁场方向。 2.明确原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。 (增反减同) 4.利用安培定则判断电流方向。 用楞次定律判断感应电流方向的步骤: 1.明确原磁场方向。 2.明确原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。 (增反减同) 4.利用安培定则判断感应电流方向。 方法七字经 一原二感三螺旋。(七字经) 逆时针 逆时针 N S 例2、如图所示,条形磁铁水平放置,金属圆环环面水平,从条形磁铁附近自由释放,分析下落过程中圆环中的电流方向。 33 【例2 】如图所示,一根长直导线与一个矩形线圈在同一平面内,长直导线中的电流 I 向上,当 I 减小时,判断矩形线圈中感应电流的方向。 解:第一步,判断原磁场的方向。 第二步,判断原磁通量的变化。 第三步,根据楞次定律,判断感应电流 的磁场方向。 第四步,根据安培定则,判断矩形线圈中产生的感应电流的方向。 减小 例3、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 楞次定律的应用: 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 1、楞次定律适用于由磁通量变化引起感应电流的一切情况;右手定则只适用于导体切割磁感线. “右手定则”是“楞次定律”的特例. 2、在判断导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的, 右手定则比楞次定律方便. “右手定则”与“楞次定律” 判断“力”用“左手”, 判断“电”用“右手”. “左手定则”与“右手定则” “四指”和“手掌”的放法和意义是相同的,唯一不同的是拇指的意义. B原 减 同向 B 感 I感 “增反减同” (教科书: P12)线圈中产生ABCDA方向的电流,请问线圈向哪个方向移动? A C B D 【例5 】(教科书:P13-1) S N 1、原磁场的方向: 2、原磁通量变化情况: 3、感应电流的磁场方向: 4、感应电流的方向: 向左 增加 向右 课堂训练 6、如图,导线AB和CD互相平行,试确定在闭合和断开开关S时导线CD中感应电流的方向。(教科书:P13-2) A B S C D G 1、原磁场的方向: 2、原磁通量变化情况: 3、感应电流的磁场方向: 4、感应电流的方向: 闭合时:D—C 断开时:C—D 逆时针 逆时针 N S 7、如图所示,条形磁铁水平放置,金属圆环环面水平,从条形磁铁附近自由释放,分析下落过程中圆环中的电流方向。 (教科书:P13-4) 1、原磁场的方向: 2、原磁通量变化情况: 3、感应电流的磁场方向: 4、感应电流的方向: 8、如图所示,轻质铝环套在光滑导轨上,当N极靠近铝环时,铝环将如何运动? N S 讨论:如果将磁铁S极靠近铝环呢? 1、原磁场的方向: 2、原磁通量变化情况: 3、感应电流的磁场方向: 4、感应电流的方向: 思考与讨论 9、如图所示,A、B是两个很轻的铝环。横梁可以绕中间的支点转动。环A是闭合的,环B是断开的,用磁铁的任一极去接近A环,会产生什么现象?把磁铁从A环移开,会产生什么现象?磁极移近或远离B环,又会发生什么现象? A B (教科书:P14-6) N S 10、如图,在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD,当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动?(不考虑导体棒间的磁场力) A B C D 插入时:相向运动 拔出时:相互远离 课堂练习 “增缩减扩” 11.如图2—1所示,光滑固定导体轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时(不考虑导体棒间的磁场力) ( ) A.P、Q将互相靠拢 B.P、Q相互相远离 C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g M N P Q N AD $$