2.1.2 楞次定律的应用 课件（44张PPT）

(共44张PPT)
1. 楞次定律的内容：
从磁通量变化的角度看：
从导体和磁体的相对运动的角度看：
2. 楞次定律中的因果关系：
[复习回顾]
1. 楞次定律的内容：
从磁通量变化的角度看：
感应电流总要阻碍磁通量的变化
从导体和磁体的相对运动的角度看：
感应电流总要阻碍相对运动
2. 楞次定律中的因果关系：
[复习回顾]
3. 对楞次定律的理解：
1) “阻碍”不是阻止；可理解为“增反、减同”，
“结果”反抗“原因”
2) 表述二： 感应电流的效果总是要阻碍引起感应电流的原因.
3. 对楞次定律的理解：
1) “阻碍”不是阻止；可理解为“增反、减同”，
“结果”反抗“原因”
一、楞次定律的推广
1. “增反减同”法
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化.
(1)当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反.
(2)当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.
口诀记为“增反减同”.
图1
例1　如图1所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，关于a、b线圈中的感应电流方向，以下说法正确的是
A. 都为顺时针方向
B. a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向
C. 都为逆时针方向
D. a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向
图1
例1　如图1所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，关于a、b线圈中的感应电流方向，以下说法正确的是
A. 都为顺时针方向
B. a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向
C. 都为逆时针方向
D. a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向
√
2.“来拒去留”法
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用，这种力的作用会“阻碍”相对运动.口诀记为“来拒去留”.
例2　(多选)如图2所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中
A.磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动
B.磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动
C.磁体从左侧靠近铝环时，铝环A端为N极
D.磁体在右侧远离铝环时，B端为S极
图2
例2　(多选)如图2所示，用绳吊起一个铝环，用条形磁体的N极去靠近铝环，直至从右侧穿出的过程中
A.磁体从左侧靠近铝环时，铝环向右摆动
B.磁体在右侧远离铝环时，铝环向左摆动
C.磁体从左侧靠近铝环时，铝环A端为N极
D.磁体在右侧远离铝环时，B端为S极
√
图2
√
3.“增缩减扩”法
就闭合电路的面积而言，收缩或扩张是为了阻碍穿过电路的原磁通量的变化.若穿过闭合电路的磁通量增加，面积有收缩趋势；若穿过闭合电路的磁通量减少，面积有扩张趋势.口诀记为“增缩减扩”.
说明　此法只适用于回路中只有一个方向的磁感线的情况.
例3　(多选)如图3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
磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)
A.p、q将互相靠拢
B.p、q将互相远离
C.磁体的加速度仍为g
D.磁体的加速度小于g
图3
例3　(多选)如图3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
磁体从高处下落接近回路时(重力加速度为g)
A.p、q将互相靠拢
B.p、q将互相远离
C.磁体的加速度仍为g
D.磁体的加速度小于g
√
图3
√
4.“增离减靠”法
若磁场变化且线圈回路可移动，当磁场增强使得穿过线圈回路的磁通量增加时，线圈将通过远离磁体来阻碍磁通量增加；反之，当磁场减弱使得穿过线圈回路的磁通量减少时，线圈将通过靠近磁体来阻碍磁通量减少.口诀记为“增离减靠”.
例4　如图4所示，一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，能观察到N向左运动的是
A.在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片
向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片
向d端移动时
图4
例4　如图4所示，一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动，M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关，下列情况中，能观察到N向左运动的是
A.在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片
向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下，将R的滑片
向d端移动时
√
图4
3. 对楞次定律的理解：
2）表述二： 感应电流的效果总是要阻碍引起感应电流的原因.
a. 感应电流总要阻碍原磁通量的变化——增反减同
b. 感应电流总要阻碍磁体的相对运动——来拒去留
c. 使线圈面积有扩大或缩小的趋势 ——增缩减扩
e. 感应电流总要阻碍原电流的变化——增反减同
a. 阻碍线圈原磁通量的变化 ——增离减靠
3. 对楞次定律的理解：
3) 楞次定律也指出了电磁感应现象中的能量转换关系.
楞次定律指出：感应电流的磁场总是在阻碍着引起感应电流的磁通量的变化，为维持感应电流，就必须克服这个阻碍做功而消耗能量，这部分能量的消耗就是感应电流的能量的来源。
针对训练　(多选)(2020·临沂十九中高二上月考)如图5所示，在水平木质桌面上平放一个铜质圆环，在它上方近处有一个N极朝下的条形磁体，铜环始终静止.关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，下列说法中正确的是
A.当条形磁体靠近铜环时，F>G
B.当条形磁体远离铜环时，FC.无论条形磁体靠近还是远离铜环，F＝G
D.无论条形磁体靠近还是远离铜环，F>G
图5
针对训练　(多选)(2020·临沂十九中高二上月考)如图5所示，在水平木质桌面上平放一个铜质圆环，在它上方近处有一个N极朝下的条形磁体，铜环始终静止.关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系，下列说法中正确的是
A.当条形磁体靠近铜环时，F>G
B.当条形磁体远离铜环时，FC.无论条形磁体靠近还是远离铜环，F＝G
D.无论条形磁体靠近还是远离铜环，F>G
图5
√
√
二、应用楞次定律判切割问题
v
伸开右手，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，其余四指指的是感应电流的方向。
右手定则
v
L
v
L
v
L
v
L
v
v
L
v
L
三、电势高低的判断方法
三、电势高低的判断方法
把产生感应电动势的那部分电路当作电源的内电路，再判定该电源的极性（正极、负极）。注意闭合电路中电源内电路电流从负极流向正极（即为电源电动势的方向），电源外的电流从高电势流向低电势。
v
A
B
C
D
四、“三定则一定律”的综合应用：二次感应问题
安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较
比较项目 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律
适用场合 判断电流周围的磁感线方向 判断通电导线在磁场中所受的安培力方向 判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向 判断回路中磁通量变化时产生的感应电流方向
因果关系 因电而生磁(I→B) 因电而受力(I、B→F安) 因动而生电(v、B→I感) 因磁通量变化而生电(ΔΦ→I感)
例5　(多选)如图6所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大，感应电流越大)
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
图6
例5　(多选)如图6所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(导体切割磁感线速度越大，感应电流越大)
A.向右加速运动
B.向左加速运动
C.向右减速运动
D.向左减速运动
图6
√
√
　　变式：如图所示，A、B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上，它们的两端分别与电阻可以不计的光滑、水平、平行导轨P、Q和M、N相连；P、Q处在竖直向下的匀强磁场中，M、N处在竖直向下匀强磁场中；直导线ab横放在P、Q上，直导线cd横放在M、N上，cd原来不动，下列说法正确的有（ 　　 ）
A．若ab向右匀速滑动，则cd也向右滑动。
B．若ab向右加速滑动，则cd也向右滑动。
C．若ab向右减速滑动，则cd也右滑动。
D．若ab向右减速滑动，则cd也左滑动。
A．若ab向右匀速滑动，则cd也向右滑动。
B．若ab向右加速滑动，则cd也向右滑动。
C．若ab向右减速滑动，则cd也右滑动。
D．若ab向右减速滑动，则cd也左滑动。
BD
1.(“增反减同”法)(2020·大连市期中)如图7甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场中，t＝0时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示.则在0～2 s内线圈中感应电流的方向为
A.逆时针
B.先逆时针后顺时针
C.顺时针
D.先顺时针后逆时针
图7
1.(“增反减同”法)(2020·大连市期中)如图7甲所示的闭合圆线圈放在匀强磁场中，t＝0时磁感应强度垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的关系图像如图乙所示.则在0～2 s内线圈中感应电流的方向为
A.逆时针
B.先逆时针后顺时针
C.顺时针
D.先顺时针后逆时针
√
图7
2.(“来拒去留”法)如图8所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁体.下列选项能使流过电阻的感应电流的方向由b到a，且线圈与磁体相互排斥的是
A.S极向下，磁体向下运动
B.S极向下，磁体向上运动
C.N极向下，磁体向下运动
D.N极向下，磁体向上运动
图8
2.(“来拒去留”法)如图8所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁体.下列选项能使流过电阻的感应电流的方向由b到a，且线圈与磁体相互排斥的是
A.S极向下，磁体向下运动
B.S极向下，磁体向上运动
C.N极向下，磁体向下运动
D.N极向下，磁体向上运动
√
图8
3.(“增缩减扩”法)(2020·湖北随州一中期中)如图9所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法中正确的是
A.穿过线圈a的磁通量变大
B.线圈a有收缩的趋势
C.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
图9
3.(“增缩减扩”法)(2020·湖北随州一中期中)如图9所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法中正确的是
A.穿过线圈a的磁通量变大
B.线圈a有收缩的趋势
C.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
图9
√
4.(“增离减靠”法)如图10所示，通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线静止悬挂着铝环a和b，两环平面与螺线管的中心轴线都垂直，b环的圆心在螺线管的中心轴上.当滑动变阻器R的滑片P向左滑动时，下列关于两环中产生的感应电流方向和受到的安培力
方向的说法正确的是
A.电流方向相同，受力方向a环向上、b环向右
B.电流方向相同，受力方向a环向下、b环向左
C.电流方向相反，受力方向a环向下、b环向右
D.电流方向相反，受力方向a环向上、b环向左
图10
4.(“增离减靠”法)如图10所示，通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线静止悬挂着铝环a和b，两环平面与螺线管的中心轴线都垂直，b环的圆心在螺线管的中心轴上.当滑动变阻器R的滑片P向左滑动时，下列关于两环中产生的感应电流方向和受到的安培力
方向的说法正确的是
A.电流方向相同，受力方向a环向上、b环向右
B.电流方向相同，受力方向a环向下、b环向左
C.电流方向相反，受力方向a环向下、b环向右
D.电流方向相反，受力方向a环向上、b环向左
图10
√