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 教师： 日期： 月 日 物理雾里悟理 复习回顾 1、电流的磁效应和电磁感应现象? 2、通电螺线管的磁感线方向怎样判断? 3、产生感应电流的条件是什么? ①闭 合 电 路 ②磁通量发生改变 感应电流 大小方向 怎么计算？ 怎么判断? 物理雾里悟理 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？ 原磁场方向 磁通量的变化 一、探究影响感应电流方向的因素 物理雾里悟理 N出左偏 N进右偏 S进左偏 S出右偏 一、探究影响感应电流方向的因素 物理雾里悟理 N S N极 向下 插入 拔出 N S _ + _ + 原磁场 方向 向下 向下 感应电流方向 （俯视） 逆时针 顺时针 穿过回路磁通量的变化 增大 减小 感应电流磁场方向 向上 向下 物理雾里悟理 S N S N _ + _ + N极 向下 插入 拔出 原磁场 方向 向上 向上 感应电流方向 （俯视） 顺时针 逆时针 穿过回路磁通量的变化 增大 减小 感应电流磁场方向 向下 向上 物理雾里悟理 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 思考：感应电流方向有什么规律？ 楞次(1804～1865)俄国物理学家 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。 物理雾里悟理 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 二、楞次定律的内容 物理雾里悟理 B感 Φ原 增 减 与 B原 与 B原 阻碍 变 化 反 同 对“阻碍”的理解 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 物理雾里悟理 【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 物理雾里悟理 【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 【答案】线圈在向左移动 物理雾里悟理 【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 物理雾里悟理 1.“来拒去留” （阻碍相对运动角度）：即磁体与导体间发生相对运动时，两者靠近会产生斥力，两者远离会产生引力。 三、楞次定律的拓展应用 物理雾里悟理 S N S N h v S N S N h v0 < EP减少→Ek0 f阻 f’阻 EP减少 Ek0 I感应 ？ 电能 来拒去留 遵循能量守恒定律 能量转化 物理雾里悟理 2.Ф不变趋势（阻碍磁通量变化角度）：判断由于磁通量发生变化产生感应电流使物体运动这一类问题时，总有使物体朝Ф不变方向发展的趋势。 3.对Ф不变趋势的理解： ①若B增大了，可以运动到B小一点的地方去，也可以让S变小一点，即面积有收缩的效果； ②若B增小了，可以运动到B大一点的地方去，也可以让S变大一点，即面积有扩张的效果 v “增缩减扩” “增反减同” 三、楞次定律的拓展应用 物理雾里悟理 在右图中，假定导体棒CD 向右运动。 1. 我们研究的是哪个闭合导体回路？ 2. 当导体棒CD 向右运动时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增大还是减小？ 3. 感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？ 4. 导体棒CD 中的感应电流是沿哪个方向的？ 回路CDEF 增大 逆时针 C-D 四、右手定则 物理雾里悟理 开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。 简单直接方便 I 我们还学过左手定则，那什么时候用哪只手呢？ 四、右手定则 物理雾里悟理 右手定则与左手定则 右手定则 判断导体切割磁感线产生电流的方向 判断电流磁效应产生的磁感线的方向 判断通电导线在磁场中所受安培力的方向 判断运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向 左手定则 简单概括： “力”→“丿”向左边→左手 “电和线”→“し”都是向右边→右手 “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。 物理雾里悟理 【典例4】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 典例精析 物理雾里悟理 课堂小结 物理雾里悟理 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$nullAB是两个很轻的小铝环，A环是闭合的，闭环是断开的。请观察用磁铁的任意级去接近A环，A环均被排斥，运动方向与磁铁运动方向相同。用磁铁的任意体离开A环，A环均被吸引，运动方向与磁铁运动方向一致。这是因为A环是闭合的当磁铁接近A环时，A环中产生感应电流，对着磁铁的一面产生与磁铁同名磁极，因而A环被推开。当磁铁离开A环时，A环对着磁铁的一面形成与磁铁异名的磁极，因而A环被吸引。闭环不闭合不产生感应电流，也就没有感应电流的磁场与磁铁发生相互作用。闭环不会因磁铁的靠近或远离而产生运动。 nullnullnull