物理人教版（2019）选择性必修第二册2.1楞次定律（共28张ppt）

(共28张PPT)
【小实验】
如图所示，将内径一样的铝管（或铜管） 和塑料管竖直放置在垫有毛巾的桌面上方，从同一高度同时释放两块磁性很强的磁体，一块从铝管内下落，另一块从塑料管内下落。观察磁体从管口下端离开所用的时间是否相同？
1 楞次定律
条形磁铁插入（或穿出）线圈
A线圈电流变化
闭合电路中，感应电流的方向与哪些因素有关呢？
左进左偏
右进右偏
+
G
用试触法
实验1
（1）确定电流计指针偏转方向与输入电流方向的关系
实验2
将条形磁铁插入、拔出螺线管时，观察电流计指针偏转方向，由此确定螺线管线圈中感应电流的方向.
N
S
+
G
N
S
1 2 3 4
操作 N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出
N
N
向下
增加
右偏
向下
减小
左偏
G
G
S
S
S
S
向上
增加
左偏
向上
减小
右偏
G
G
N
N
原磁场B0方向
原磁场通过螺线管磁通量的增减
电流计指针偏转方向
螺线管线圈绕向，感应电流方向
1 2 3 4
操作 N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出
原磁场B0方向
原磁场通过螺线管磁通量的增减
电流计指针偏转方向
螺线管线圈绕向，感应电流方向
感应电流的磁场B′的方向
N
N
向下
增加
右偏
向下
减小
左偏
G
G
S
S
S
S
向上
增加
左偏
向上
减小
右偏
G
G
N
N
向上
向下
向下
向上
实验结论：感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量增减有关.当引起感应电流的原磁场B0穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场B′方向与原磁场B0的方向相反； 当B0穿过螺线管的磁通量减小时，感应电流的磁场B′方向与原磁场B0的方向相同.
感应电流的磁场
总要
阻碍
引起感应电流的
磁通量的变化
楞次
楞次定律（Lenz law）
物理学家楞次概括各种实验的结果，在1834年提出如下的结论：
感应电流具有这样的方向：
Φ变化
电路闭合
E感
产生
感应电流磁场
产生
I感
阻碍
1 2 3 4
操作 N极插入 N极拔出 S极插入 S极拔出
原磁场B0方向
原磁场通过螺线管磁通量的增减
电流计指针偏转方向
螺线管线圈绕向，感应电流方向
感应电流的磁场B′的方向
N
N
向下
增加
右偏
向下
减小
左偏
G
G
S
S
S
S
向上
增加
左偏
向上
减小
右偏
G
G
N
N
向上
向下
向下
向上
N
S
S
N
S
N
N
S
对楞次定律的理解：
1、谁在阻碍谁？
2、如何阻碍？
3、阻碍的效果？
4、阻碍的本质是什么？
——感应电流的磁场阻碍磁通量的变化
——增反减同
——延缓磁通量的变化
——能量守恒在电磁感应中的体现
例1.通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向.
v
I
分析：
1、原磁场的方向：
向里
2、原磁通量变化情况：
减小
3、感应电流的磁场方向：
向里
4、感应电流的方向：
顺时针
原磁通量变化
原磁场B0方向
楞次定律
感应电流磁场B′方向
感应电流方向
右手螺旋定则
应用楞次定律判断感应电流方向的四个步骤：
一：方向
二：变化
三：阻碍
四：一抓
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？
楞次定律的应用
2、如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（　　）
A．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
B．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
C．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
D．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
3、图中的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？
【揭秘小实验】
进入铝管的磁体为什么会滞后一段时间落到桌面？
4、如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方。有一条形磁铁(N极朝上， S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向(从上向下看)，下列说法正确的是(　　)
A．总是顺时针　　　　
B．总是逆时针
C．先顺时针后逆时针
D．先逆时针后顺时针
5、如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则（ ）
A．T1>mg，T2>mg B．T1C．T1>mg，T2mg
6、如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形。则该磁场 （ ）
A．逐渐增强，方向向外 B．逐渐增强，方向向里
C．逐渐减弱，方向向外 D．逐渐减弱，方向向里
7、如图，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在其所在平面内绕O点旋转时，a中产生顺时针方向的感应电流，且具有扩张趋势，由此可知，圆环b（ ）
A．顺时针加速旋转
B．顺时针减速旋转
C．逆时针加速旋转
D．逆时针减速旋转
8、（ 2011年上海卷）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置。当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（ ）
A．顺时针加速旋转
B．顺时针减速旋转
C．逆时针加速旋转
D．逆时针减速旋转
a
b
O
Ib
右手定则
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
v
G
a
b
分析：
1、原磁场的方向：
向里
2、原磁通量变化情况：
减小
3、感应电流的磁场方向：
向里
4、感应电流的方向：
顺时针
右手定则（right-hand rule）
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.
问题2：北京上空由东向西飞行的飞机的左右两机翼的电势哪端更高？
B
东
北
西
南
右手定则中四指指向电势高的点。
ω
A
O
A'
9、如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
T
P
Q
R
S
感应电流的磁场
总要
阻碍
引起感应电流的
磁通量的变化
楞次定律（Lenz law）
感应电流具有这样的方向：
1、从原磁通量的变化看，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.（增反减同）
2、从磁铁和导体的相对运动看，感应电流总是要阻碍导体和磁体间的相对运动.（来拒去留）
3、从能量转化的角度看，产生感应电流的过程，就是其他形式的能转化为电能的过程。