2.1楞次定律课件(共40张PPT) 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

(共40张PPT)
2.1 楞次定律
这首人们耳熟能详的唐诗，曾给我们带来多少愉悦和幻想呀！如今，诗人笔下的三峡，不仅风景秀丽依然，更在为祖国的建设作着巨大的贡献。
电厂里巨大的发电机怎么会发出这么多电来？ 磁生电有什么规律呢？这一章我们将进一步去认识电与磁的规律。
朝辞白帝彩云间
千里江陵一日还
两岸猿声啼不住
轻舟已过万重山
早发白帝城
温故而知新
1.感应电流的产生条件是什么？
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化
2.怎样判定通电螺线管内部磁场的方向？
线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时，电 流表的指针发生了偏转，但两种情况下偏 转的方向不同，这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因素有关？
问题？
感应电流的方向与磁通量的变化（增加或减少）有什么关系呢？
穿过闭合回路的磁通量变化是产生感应电流的条件，所以感应电流的方向可能与磁通量的变化有关。
左进左偏 右进右偏
结论：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。
G
_
+
+
_
G
_
+
+
_
电流计指针偏转方向与电流方向的关系
实验准备
实验展示
电流从红色夹子流入为正
电流从黑色夹子流入为负
甲 乙 丙 丁
条形磁体运 动的情况 N极向下 插入 S极向下 插入 N极朝下 抽出 S极朝下
抽出
原磁场方向 (“向上”或 “向下”)
穿过线圈的 磁通量变化情况 (“增加”或“减少”)
感应电流的方向(在线圈上方俯视)
G
－
＋
+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
为什么在线圈内有电流？
插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？
如何判断出感应电流的方向呢？
实验展示
原磁场
感应电流的磁场
搞清楚两个磁场
N
S
N极
向下 插入 拔出
原磁场
方向
回路磁通量 的变化
感应电流方向 （俯视）
感应电流 磁场方向
逆时针
顺时针
增大
减小
向下
向下
向上
向下
N
S
_
+
_
+
实验分析
S
N
S极
向下 插入 拔出
原磁场
方向
回路磁通量、的变化
感应电流方向 （俯视）
感应电流 磁场方向
顺时针
逆时针
增大
减小
向上
向上
向下
向上
S
N
_
+
_
+
实验分析
示意图
感应电流的磁场方向
感应电流方向(俯视）
线圈中磁通量的变化
线圈中磁场的方向
S 极拔出
S 极插入
N 极拔出
N 极插入
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
S
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
S
G
原磁场方向
原磁场磁通量的变化
感应电流磁场
磁通量变化
增
减
与
原
磁
场
与
原
磁
场
阻碍
反
同
感应电流的磁场
总要
阻碍
引起感应电流的
磁通量的变化
“增反减同”
1.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。
一、楞次定律
①谁在阻碍？
②阻碍什么？
③如何阻碍？
④能否阻止
感应电流产生的磁场
引起感应电流的磁通量的变化
“增反减同”
楞次
2.楞次定律的理解
⑴对“阻碍”的理解：
阻碍也不是相反，而是反抗”变化”,即“增反减同”
不能，延缓了磁通量的变化。
增反减同的应用
磁通量
是否变化
磁通量
怎么变
感应电流
磁场方向
感应电流
方向
增反减同
原磁场方向
右手螺旋定则
“增反减同”：
磁通量Φ 增加，B感和B原方向相反
磁通量Φ 减少，B感和B原方向相同
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？
明
确
研
究
对
象
原磁通
量变化
原磁场
方向
楞次定律
感应电流
磁场方向
感应电
流方向
楞次定律的应用步骤
安培定则
一原 二感 三电流
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？
二、楞次定律
用绳吊起一个铝环，用磁体的任意一极去靠近铝环，会产生什么现象？把磁极从靠近铝环处移开， 会产生什么现象？解释发生的现象。
来拒去留的演示
从另一个角度认识楞次定律
在下面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
感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动
楞次定律表述二：
“来拒去留”
⑵从另一个角度认识楞次定律
在下面四个图中标出线圈上的N、S极
移近时
斥力
阻碍相互靠近
移去时
引力
阻碍相互远离
感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动
楞次定律表述二：
“来拒去留”
N
S
N
N
N
S
S
S
⑶从能量转化的角度认识楞次定律
在上述实验中，把磁极插入线圈或从线圈内抽出时， 推力或拉力都必须做功，做功过程中消耗的机械能转化成感应电流的电能。
感应电流沿着楞次定律所述的方向，是能量守恒定律的必然结果。
例、当闭合电路的一部分导体做切割磁感线的运动时，怎样判断感应电流的方向
假定导体棒ab向右运动
1、原磁场
2、原磁通量
3、感应电流的磁场
4、导体棒ab中的感应电流方向
减小
垂直纸面向里
b到a
垂直纸面向里
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
v
G
a
b
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
v
G
a
b
实验3
二、右手定则
伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并与手掌在同一平面内;
让磁感线从掌心穿入；
大拇指指向导体运动的方向；
四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向.
楞次定律是普遍适用，右手定则是楞次定律的特殊情况.
1.适用条件:导体做切割磁感线运动.
2.导体相当于电源，四指方向即电源内部电流方向，也即导体中电势升高的方向.（即电源正极）
如图所示，直导线固定于纸面内，一矩形线框，在纸面内从
位置平移到
位置的过程中，关于线框内产生的感应电流方向，下列叙述正确的是（　　）
A．一直逆时针
B．顺时针→逆时针
C．逆时针→顺时针→逆时针
D．顺时针→逆时针→顺时针
例题
分析下列情境中，线圈的感应电流方向和受到安培力的方向
来拒去留
来拒:磁铁接近线圈,线圈阻碍磁通量增大,远离磁铁.
去留:磁铁远离线圈,线圈阻碍磁通量减小,靠近磁铁.
N
S
v
I
F安
F安
N
S
v
I
F安
F安
来拒去留的原因
如图所示，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，铝环B 端为S极
例题
AC
分析下列情境中，金属框中的感应电流方向和导体棒AB和EF受到安培力的方向
增缩:线圈内磁通量增加,线圈阻碍磁通量的增加,缩小面积
减扩:线圈内磁通量减小,线圈阻碍磁通量的减小,扩大面积
F安
F安
增大磁感应强度
E
F
A
B
I
I
F安
F安
减少磁感应强度
E
F
A
B
I
I
增缩减扩
N
S
a
b
“增缩减扩”的演示
楞次定律：阻碍磁通量的变化
楞次定律中“阻碍”的主要表现形式：
1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；
2)阻碍相对运动——“来拒去留”；
3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。
增反减同
来拒去留
增缩减扩
如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁体。当条形磁体沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是（　　）
A．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大
B．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小
C．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小
D．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大
例题
A
楞次定律
适用于磁通量变化引起感应电流的一切情况。
右手定则
只适用于导体切割磁感线
右手定则与楞次定律本质一致
“右手定则”是“楞次定律”的特例。
★楞次定律与右手定则的比较
右手定则与左手定则的比较
课堂小结
本节课我们学了什么？
楞次定律 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
“阻碍”的 三种变现 1.增反减同
2.来拒去留
3.增缩减扩
右手定则 楞次定律的一种特例