选择性必修二第二章电磁感应：第1节 楞次定律 课件（24张PPT）
文档属性
| 名称 | 选择性必修二第二章电磁感应：第1节 楞次定律 课件（24张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 36.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-03 12:29:14 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
楞 次 定 律
【复习回顾】
1.什么是电流的磁效应？
2.电流周围的磁场方向用什么方法判断？
电流产生磁场（电 磁）
安培定则（右手）
3.什么是电磁感应？
（1）法拉第把各种“磁生电”的现象现象定名为电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
（2）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。
磁场产生电流（磁 电）
①闭合回路
②磁通量发生变化
感应电流
方向：
大小：
怎么判断
怎么计算？
【复习回顾】
【探究感应电流的方向特征】
1.怎么判断电流的方向？
用灵敏电流计指针的偏转方向判断电流的流向
左进左偏
右进右偏
【探究感应电流的方向特征】
结论：感应电流的方向与磁通量的变化趋势有关。
2.根据实验现象做出初步判断
【探究感应电流的方向特征】
结论：感应电流的方向与引发感应电流的磁场（原磁场）方向有关。
2.根据实验现象做出初步判断
疑问与猜想：研究感应电流的磁场的特征？
3.深探感应电流的方向特征
【探究感应电流的方向特征】
线圈的绕向标记：
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
【探究感应电流的方向特征】
实 验 现 象
N
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
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
G
N
S
S
规 律 探 寻
B感
Φ原
增
减
与
B原
与
B原
阻碍
变 化
反
同
【探究感应电流的方向特征】
2.深探感应电流的方向特征
实验结论：感应电流的磁场方向特点：
I感
B感
产生
阻 碍
产生
因果关系
【楞次定律】
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。这就是楞次定律。
1.楞次定律
2.对楞次定律中 “阻碍”的理解
谁阻碍？
感应电流产生的磁场
阻碍谁？
原磁场的磁通量变化
如何阻碍？
“增反减同”
能否阻止？
不能阻止，只是减缓原磁场的磁通量的变化过程
N
S
N
S
【楞次定律】
3.楞次定律中注意区分两个磁场
引发感应电流的原磁场
感应电流产生的磁场
【楞次定律】
4.楞次定律的应用—判断感应电流的方向
1.如图所示，当条形磁铁的N极靠近铝环时，铝环里是否有感应电流产生？如没有，说明原因；如有，说出从磁铁一侧看产生的感应电流的方向。
解析：
利用楞次定律判断感应电流方向的思考步骤：①研究对象（闭合回路）；②原磁场的方向；③原磁场磁通量的变化趋势；④感应电流的磁场方向；⑤安培定则（右手螺旋定则）；⑥感应电流的方向。
【楞次定律】
2.环形电流产生的磁场左侧是N极还是S极？与条形磁铁之间是相互排斥力还是吸引力？会看到什么现象？
3.当条形磁铁的N极从靠近铝环处移开呢？
4.当条形磁铁的S极靠近、离开铝环处呢？
S
N
【楞次定律的深化理解】
闭合电路磁通量的变化
原磁场
感应电流
感应电流磁场
产生
阻碍
激发
引起
2.对 “阻碍”的深化理解：
①从磁通量变化的角度来看:阻碍磁通量变化，通过“反抗”与 “补偿”来实现阻碍， “ 增反减同”
②相对运动引起磁通量的变化：感应电流的磁场总是反抗（阻碍）引起感应电流的原因（相对运动）。 “来拒去留”
③“阻碍”是能量守恒定律的必然结果：楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。
1.对 “因果”关系的深化理解：
明确研究对象（闭合回路）
原磁场方向（B0）
磁通量如何变化
感应电流磁场方向（B）
感应电流方向
楞次定律
安培定则
【楞次定律的深化理解】
3.利用楞次定律判断感应电流方向的步骤：
【右手定则】
右手定则：
适用条件：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线
【例题 1】法拉第最初发现电磁感应现象的实验如下图所示。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？
【学以致用】
【解析】首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。
线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（左下图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B 0 的方向是向下的。
开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。感应电流的磁场B i （左图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，B i 的方向与B 0 的方向相同，即线圈N中B i 的方向也是向下的。
根据右手螺旋定则，由B i 的方向判定，线圈N中感应电流I i 应沿左图所示的方向。
【例题 2】如图1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？
【学以致用】
【解析】①选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布图（图2），磁感线方向垂直纸面向里，用“×”表示。②已知矩形线圈中感应电流的方向是A→B→C→D→A，根据右手螺旋定则，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的（即指向读者的，用矩形中心的圆点“·”表示）。③根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者，是跟原来磁场的方向相反的。④因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。
图1
图2
【实践与思考】
实践与思考1: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环时，又会产生什么现象？解释所发生的现象。
实践与思考2:
【实践思考】
1.楞次定律；
2 .利用楞次定律判断感应电流方向；
3 .用楞次定律解释相关现象。
【课堂总结】
谢谢！
楞 次 定 律
【复习回顾】
1.什么是电流的磁效应？
2.电流周围的磁场方向用什么方法判断？
电流产生磁场（电 磁）
安培定则（右手）
3.什么是电磁感应？
（1）法拉第把各种“磁生电”的现象现象定名为电磁感应，产生的电流叫作感应电流。
（2）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。
磁场产生电流（磁 电）
①闭合回路
②磁通量发生变化
感应电流
方向：
大小：
怎么判断
怎么计算？
【复习回顾】
【探究感应电流的方向特征】
1.怎么判断电流的方向？
用灵敏电流计指针的偏转方向判断电流的流向
左进左偏
右进右偏
【探究感应电流的方向特征】
结论：感应电流的方向与磁通量的变化趋势有关。
2.根据实验现象做出初步判断
【探究感应电流的方向特征】
结论：感应电流的方向与引发感应电流的磁场（原磁场）方向有关。
2.根据实验现象做出初步判断
疑问与猜想：研究感应电流的磁场的特征？
3.深探感应电流的方向特征
【探究感应电流的方向特征】
线圈的绕向标记：
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
【探究感应电流的方向特征】
实 验 现 象
N
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
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
G
N
S
S
规 律 探 寻
B感
Φ原
增
减
与
B原
与
B原
阻碍
变 化
反
同
【探究感应电流的方向特征】
2.深探感应电流的方向特征
实验结论：感应电流的磁场方向特点：
I感
B感
产生
阻 碍
产生
因果关系
【楞次定律】
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。这就是楞次定律。
1.楞次定律
2.对楞次定律中 “阻碍”的理解
谁阻碍？
感应电流产生的磁场
阻碍谁？
原磁场的磁通量变化
如何阻碍？
“增反减同”
能否阻止？
不能阻止，只是减缓原磁场的磁通量的变化过程
N
S
N
S
【楞次定律】
3.楞次定律中注意区分两个磁场
引发感应电流的原磁场
感应电流产生的磁场
【楞次定律】
4.楞次定律的应用—判断感应电流的方向
1.如图所示，当条形磁铁的N极靠近铝环时，铝环里是否有感应电流产生？如没有，说明原因；如有，说出从磁铁一侧看产生的感应电流的方向。
解析：
利用楞次定律判断感应电流方向的思考步骤：①研究对象（闭合回路）；②原磁场的方向；③原磁场磁通量的变化趋势；④感应电流的磁场方向；⑤安培定则（右手螺旋定则）；⑥感应电流的方向。
【楞次定律】
2.环形电流产生的磁场左侧是N极还是S极？与条形磁铁之间是相互排斥力还是吸引力？会看到什么现象？
3.当条形磁铁的N极从靠近铝环处移开呢？
4.当条形磁铁的S极靠近、离开铝环处呢？
S
N
【楞次定律的深化理解】
闭合电路磁通量的变化
原磁场
感应电流
感应电流磁场
产生
阻碍
激发
引起
2.对 “阻碍”的深化理解：
①从磁通量变化的角度来看:阻碍磁通量变化，通过“反抗”与 “补偿”来实现阻碍， “ 增反减同”
②相对运动引起磁通量的变化：感应电流的磁场总是反抗（阻碍）引起感应电流的原因（相对运动）。 “来拒去留”
③“阻碍”是能量守恒定律的必然结果：楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。
1.对 “因果”关系的深化理解：
明确研究对象（闭合回路）
原磁场方向（B0）
磁通量如何变化
感应电流磁场方向（B）
感应电流方向
楞次定律
安培定则
【楞次定律的深化理解】
3.利用楞次定律判断感应电流方向的步骤：
【右手定则】
右手定则：
适用条件：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线
【例题 1】法拉第最初发现电磁感应现象的实验如下图所示。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？
【学以致用】
【解析】首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。
线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（左下图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B 0 的方向是向下的。
开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。感应电流的磁场B i （左图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，B i 的方向与B 0 的方向相同，即线圈N中B i 的方向也是向下的。
根据右手螺旋定则，由B i 的方向判定，线圈N中感应电流I i 应沿左图所示的方向。
【例题 2】如图1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？
【学以致用】
【解析】①选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布图（图2），磁感线方向垂直纸面向里，用“×”表示。②已知矩形线圈中感应电流的方向是A→B→C→D→A，根据右手螺旋定则，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的（即指向读者的，用矩形中心的圆点“·”表示）。③根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者，是跟原来磁场的方向相反的。④因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。
图1
图2
【实践与思考】
实践与思考1: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环时，又会产生什么现象？解释所发生的现象。
实践与思考2:
【实践思考】
1.楞次定律；
2 .利用楞次定律判断感应电流方向；
3 .用楞次定律解释相关现象。
【课堂总结】
谢谢！