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

第二章 电磁感应 高中物理《课标》要求 第二章 电磁感应《课标》要求 2.1 探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律。 2.2 通过实验理解法拉第电磁感应定律。 2.3 通过实验了解自感现象和涡流现象，能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。 第一节 楞次定律 《学习目标》 (1)理解楞次定律，知道楞次定律是能量守恒的反映，会用楞次定律判断感应电流方向。 (2)理解右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种具体表现形式，会用右手定则判断感应电流方向。 (3)经历推理分析得出楞次定律的过程，体会归纳推理的方法。 (4)经历实验探究得出楞次定律的过程，提升科学探究的能力。 02 03 01 主题(二) 楞次定律 主题(一) 实验探究感应电流的方向 目录 CONTENTS 主题(三) 手式定则总结 04 第1节 楞次定律 主题(四) 楞次定律的拓展 特点：电流从电流计的正极接线柱流入，指针向正向偏转； 电流从电流计的负极接线柱流入，指针向负向偏转 新课引入：玩一玩，认识双向电流表？ 0 G _ + + _ 6 6 mA 0 G _ + + _ 6 6 mA 插入和拔出磁铁时，电流方向不同。 说明感应电流方向和什么因素有关呢？ 磁铁磁场方向 磁通量的变化 新课引入：玩一玩，如何产生感应电流？ 第一部分 探究感应电流的方向 N S N极 向下 插入 拔出 原磁场 方向 穿过回路磁通量的变化 螺线管感应电流方向(俯视) 感应电流磁场方向 N S _ + _ + 感应电流方向肯定与磁通量的改变有关啊 感应电流方向肯定与磁通量的方向有关啊 感应电流肯定会产生一个磁场啊 教学导入顺序和逻辑 向下 向下 逆时针 顺时针 增大 减小 向上 向下 一、探究感应电流的方向 S N S N _ + _ + N极 向下 插入 拔出 原磁场 方向 穿过回路磁通量的变化 螺线管感应电流方向(俯视) 感应电流磁场方向 向上 向上 顺时针 逆时针 增大 减小 向下 向上 一、探究感应电流的方向 G N S G S N G S N G N S 感应电流方向（俯视） 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 穿过回路磁通量的变化 增大 减小 增大 减小 原磁场 方向 向下 向下 向上 向上 感应电流磁场方向 向上 向下 向下 向上 楞次(1804～1865)俄国物理学家和地球物理学家。他总结了感应电流方向的规律，现被称之为“楞次定律”。 一、探究感应电流的方向 (感应电流方向有什么规律？) 结论1：磁通量增大时，感应磁场和原磁场方向相反。 结论2：磁通量减小时，感应磁场和原磁场方向相同。 G N S G S N G S N G N S 感应电流方向（俯视） 逆时针 顺时针 顺时针 逆时针 穿过回路磁通量的变化 增大 减小 增大 减小 原磁场 方向 向下 向下 向上 向上 感应电流磁场方向 向上 向下 向下 向上 一、探究感应电流的方向 (感应电流方向有什么规律？) 楞次(1804～1865)：俄国物理学家和地球物理学家.16岁时以优异成绩从中学毕业后进入大学,26岁当选为俄国科学院候补院士，30岁时升为正式院士,并被其他院士推选为圣彼得堡大学第一任校长. 楞次被称作学生中的“物理学家”，楞次在中学时期就酷爱物理学，成绩突出。1820年他以优异成绩考入杰普特大学，学习自然科学。1823年他还在三年级读书，就因为物理成绩优秀被校方选中，以物理学家的身分参加了环球考察。1828年2月16日，楞次向彼得堡皇家科学院作了考察成果汇报，由于报告生动、出色，被接收为科学院研究生。 一、探究感应电流的方向 (感应电流方向有什么规律？) 第二部分 楞次定律 二、楞次定律（Lenz ,s law） 1.内容： I感产生的磁场总要阻碍原φ的变化 S N _ + 感应磁场与原磁场的方向关系? 谁起阻碍作用？ 感应磁场阻碍什么？ 阻碍是阻止吗？ 感应磁场 原磁场磁通量的变化 增反减同 只是使磁通量变化变慢 【典例1】（多选）下列说法正确的是（ ） A.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。 B.感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同。 C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 D.感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化。 典例分析：楞次定律 BC 2.步骤： B B I感 V I感 Φ原向里增加 Φ原向里减少 ①定Φ原方向和增减 ②楞次定律定B感方向 ③右手定则定I感方向 电源 二、楞次定律（Lenz ,s law） 1.内容： I感产生的磁场总要阻碍原φ的变化 思考：切割的棒哪端电势高？ ①定Φ原方向和增减 ②楞次定律定B感方向 ③右手定则定I感方向 哪里相当电源 2.步骤： 二、楞次定律（Lenz ,s law） 1.内容： I感产生的磁场总要阻碍原φ的变化 B V I感 电源 + - B I感 下端电势高 X 电源 + - 上端电势高 ①定Φ原方向和增减 ②楞次定律定B感方向 ③右手定则定I感方向 2.步骤： 二、楞次定律（Lenz ,s law） 1.内容： I感产生的磁场总要阻碍原φ的变化 B V I感 电源 + - 思考：切割为什么会产生感应电流呢？ 原因：棒里的自由电荷运动受到洛伦兹力。 3.切割感应电流方向： ①原因：运动电荷受到f洛 ②方向： 建龙展右手定则 速度V穿手心，四指指B，拇指方向即为f洛（I感）方向。 第三部分 手式定则总结 三、手式定则总结 1.电生磁： 安培握右手定则 2.通电导线在磁场受F安: 建龙展右手定则 B F安 B + V f洛 - V f洛 F安方向如何 f洛方向如何 三、手式定则总结 1.电生磁： 安培握右手定则 2.通电导线在磁场受F安: 建龙展右手定则 I穿手心，四指指B，拇指方向即为F安方向。 3.运动电荷在磁场受f洛: 建龙展右手定则 B + V f洛 - V f洛 f洛方向如何 三、手式定则总结 1.电生磁： 安培握右手定则 2.通电导线在磁场受F安: 建龙展右手定则 I穿手心，四指指B，拇指方向即为F安方向。 3.运动电荷在磁场受f洛: 建龙展右手定则 正电荷V穿手心(负电荷V穿手背），四指指B，拇指方向即为f洛方向。 B 三、手式定则总结 1.电生磁： 安培握右手定则 2.通电导线在磁场受F安: 建龙展右手定则 3.运动电荷在磁场受f洛: 建龙展右手定则 4.切割导体棒产生的I感: 建龙展右手定则 F安 B V I感 I感方向如何 B I感 5.磁场B改变产生的I感: 楞次握右手定则 F安 【典例2】 (多选)如图所示，有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一椭圆形导体框平放在桌面上。使导体框从左边进入磁场，从右边穿出磁场。下列说法正确的是(　 　) A.导体框进入磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向 B.导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向 C.导体框全部在磁场中运动时， 感应电流的方向为顺时针方向 D.导体框全部在磁场中运动时， 无感应电流产生 BD 典例分析：楞次定律 【典例3】下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(　　) A 【典例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 第四部分 楞次定律拓展 B F B F 磁通量增大时，线圈有收缩的趋势 磁通量减小时，线圈有扩大的趋势 思考：当磁场变化时，判断四边所受安培力什么方向？ 增缩减扩 I感的效果总要使线圈有扩大或缩小的趋势 口诀：增缩减扩 四、楞次定律拓展 表述1： B 【典例5】(多选）如图所示，通电螺线管左侧悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通一瞬间，铜环的运动情况是（　　） A．左侧铜环有扩张的趋势 B．左侧铜环有缩小的趋势 C．左侧铜环将远离螺线管 D．左侧铜环将靠近螺线管 BC 口诀：增远减靠 典例分析：楞次定律拓展 【典例6】如图所示，通电螺线管中部悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通一瞬间，铜环的运动情况是（　　） A．铜环有扩张的趋势 B．铜环有缩小的趋势 C．铜环将向左摆动 D．铜环将向右摆动 A 典例分析：楞次定律拓展 I感的效果总要使线圈有远离或靠近的趋势 口诀：增远减靠 表述2： I感的效果总要使线圈有扩大或缩小的趋势 口诀：增缩减扩 四、楞次定律拓展 表述1： 只适用于单方向磁场 【典例7】(多选)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、开关相连,如图所示,线圈上端与电源正极相连,闭合开关的瞬间,铝环向上跳起,则下列说法正确的是（ ） A.若保持开关闭合,则铝环不断升高 B.若保持开关闭合，则铝环停留在跳起后的某一高度 C.若保持开关闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落 D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变克.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变： CD 【典例8】当大线圈电流变化时，判断小线圈四边所受安培力什么方向？ F I F 课后反思：增缩减扩还是不讲。因为有双方向的磁场时口诀正好相反，容易让学生产生误解，判断有什么趋势，就右手判断电流方向，左手判断力的方向 I 增缩减扩 I I 【典例8】当小线圈电流变化时，判断大线圈四边所受安培力什么方向？ F F 增扩减缩 【典例9】思考与讨论 :如图A、B都是很轻的铝环，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？解释所发生的现象． A B N S 四、楞次定律拓展 四、楞次定律拓展 四、楞次定律拓展 【典例9】磁铁运动时，下面的螺线管会产生感应电流，此时螺线管相当于一个条形磁铁，在下列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 I感的效果总要使线圈要阻碍相对运动 表述3： 口诀：来拒去留 I感的效果总要使线圈有远离或靠近的趋势 口诀：增远减靠 表述2： I感的效果总要使线圈有扩大或缩小的趋势 口诀：增缩减扩 四、楞次定律拓展 表述1： 只适用于单方向磁场 应用：感应发动机 四、楞次定律拓展 应用：感应发动机 《思维导图·电势能和电势》 课堂小结 楞次定律 楞次定律 实验探究 手势总结 楞次定律的拓展 G N S G S N G S N G N S 1：内容：I感产生的磁场总要阻碍原φ的变化 2.步骤： ①定Φ原方向和增减 ②楞次定律定B感方向 ③右手定则定I感方向 口诀：来拒去留 口诀：增远减靠 口诀：增缩减扩 口诀：增反减同 【练习1】四根同样光滑的细铝杆a、b、c、d放在同一水平桌面上，其中c、d固定，a、b静止地放在c、d杆上，接触良好，O点为回路中心，如图所示，当条形磁铁的一端从O点正上方迅速插向回路时，a、b两杆将(　　)A．保持不动B．分别远离O点C．分别向O点靠近D．因不知磁极的极性，故无法判断 拓展提高 C 【练习2】如图所示，圆形闭合线圈a平放在绝缘水平桌面上，在a的中心静止放置一条形磁铁。把条形磁铁竖直向上移走的过程中，下列说法正确的是(　　)A．穿过线圈a的磁通量增加B．线圈a中不会产生感应电流C．线圈a中将产生从上往下看顺时针方向的感应电流D．线圈a对水平桌面的压力小于其重力 D 拓展提高 【练习3】(2020·全国卷Ⅲ)如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到(　　)A．拨至M端或N端，圆环都向左运动B．拨至M端或N端，圆环都向右运动C．拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D．拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 B 拓展提高 【练习4】如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的O轴转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时，导线框的运动情况是(　　)A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动的方向 C 拓展提高 谢 谢 观 看 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$nullnullnullnull