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 感应电流的方向 一、影响感应电流方向的因素 分组实验： 探究感应电流的方向 研究对象：闭合的线圈内的感应的电流方向。 1、如何测电流？ 2、指针偏转方向和电流方向的关系？ 3 、如何让磁通量发生变化？ 电流计通常的设计： 正极流进，向右偏。 4 图号 磁体磁场的方向 感应电流的方向 （俯视） 感应电流的磁场方向 甲 乙 丙 丁 二、楞次定律（Lenz’s law） 1834 年，俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实后，得到了关于感应电流方向的规律： 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 任务三:楞次定律的应用 红 绿 分析思路： 原磁场B原的方向 穿过线圈的磁通量（Φ原）变化 楞次定律 感应磁场B感的方向： 感应电流方向 安培定则（右手螺旋定则） N s B原 B感 B原 B感 a b c d e f N s 任务三:楞次定律的应用 问题1：磁铁在下落过程中，线圈对它有作用吗？为什么？ 问题2：线圈能阻止磁铁的下落吗？为什么？ 红 绿 N s a b c d e f 楞次定律是能量守恒定律的必然结果。 B’ S N N s S N 8 P25[例题1]法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图2.1-3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？ 【例题2】如图2.1-5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？ 楞次定律的应用 分析思路： 原磁场B原的方向 穿过线圈的磁通量（Φ原）变化 楞次定律 感应磁场B感的方向： 感应电流方向 安培定则（右手螺旋定则） 楞次定律的内容： 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内； 让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 三、右手定则 导线切割磁感线时产生的感应电流的方向 考点三　右手定则 6.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 √ P28练习与应用2. 在图2.1-10中CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体AB向右移动时，请用楞次定律判断MNCD和MNFE两个电路中感应电流的方向。 方向：M到N P29练习与应用5. 图2.1-13中的A和B都是铝环，A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点转动。某人在实验时，用磁铁的任意一极移近A环，A环都会被推斥，把磁铁远离A环，A环又会被磁铁吸引。但磁极移近或远离B环时，却没有发现与A环相同的现象。这是为什么？ 楞次定律: 感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 两个角度理解： 总是阻碍原磁通量的变化：增反减同。 总是阻碍相对运动：来拒去留。 物理规律 如图所示,ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是 (　　) A.如果下端是N极,则两棒向外运动 B.如果下端是S极,则两棒向外运动, C.不管下端是何极性,两棒均向外相互远离 D.不管下端是何极性,两棒均相互靠近 D 如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O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,线框ab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,但电源极性不明,无法确定转动的方向 C 楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因.主要有以下几种表现形式:   内容 例证 　阻碍原磁通量变化——“增反减同” 　阻碍相对运动——“来拒去留” 内容 例证 　　使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” P、Q是光滑固 定导轨,a、b是可 动金属棒,磁铁下移,面积应减小,a、b靠近 B减小,线圈扩张 　使线圈有远离或靠近的趋势——“增离减靠” 穿过金属环P的磁通量增加时,P向 右运动;穿过P磁通量减小时,P向左运动 【随堂挑战】如图1所示,金属圆环a与均匀带正电的绝缘圆环b同心共面放置,当b绕O点在其所在平面内顺时针加速旋转时,圆环a (　　) A.产生逆时针方向的感应电流,有扩张趋势 B.产生逆时针方向的感应电流,有收缩趋势 C.产生顺时针方向的感应电流,有扩张趋势 D.产生顺时针方向的感应电流,有收缩趋势 B 图1 变式：题干条件不变，将图更改为图2 b a 图2 楞次定律: 感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 两个角度理解： 总是阻碍原磁通量的变化：增反减同。 总是阻碍相对运动：来拒去留。 物理规律 本质：感应电流在原磁场中所受到的安培力 7.如图所示，公园里一个小朋友在荡秋千，两根轻质吊线平行，小朋友可视为质点，重力加速度为g。小朋友运动到最高点时每根吊线上张力大小等于小朋友及秋千踏板总重力的0.3倍，此时小朋友的加速度大小为(　　) A．0.8g B．0.7g C．0.4g D．0 A B 知识回顾 电磁感应：磁生电的现象 产生感应电流的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就产生感应电流 感应电流：电磁感应现象中产生的电流 磁通量 应用楞次定律判定感应电流方向的步骤： 练习与应用P29 1. 在图2.1-9中，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。 （1）当闭合开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？ （2）当断开开关S的一瞬间，线圈P中感应电流的方向如何？ P29练习与应用4. 如图2.1-12所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间和B、C之间的距离都比较小。试判断线圈在位置A、B、C时感应电流的方向，说明你判断的理由。 俯视：逆时针 $$