人教版高中物理选择性必修第二册第2章第1节第2课时楞次定律课件(29页ppt)

文档属性

名称 人教版高中物理选择性必修第二册第2章第1节第2课时楞次定律课件(29页ppt)
格式 ppt
文件大小 3.3MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2026-03-26 00:00:00

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文档简介

(共29张PPT)
第二章 电磁感应
1.2楞次定律
新课引入
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
自主预习
楞次定律

如图为条形磁体插入或抽出线圈时的情景,根据上节实验中的结果,线圈中感应电流的磁场方向与原磁场方向有什么关系?
穿过线圈的磁通量增大时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反;
穿过线圈的磁通量减小时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相同。
智能提升

楞次定律
1.楞次定律: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。
2.从能量角度看楞次定律
(1)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。
(2)把磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力都必须做机械功,做功过程中消耗的机械能转化成感应电流的电能。
理论探究

楞次定律
为了理解楞次定律中“阻碍”的含义,请完成下列任务:
任务1.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是否意味着感应电流的磁场总与原磁场方向相反?
否。当引起感应电流的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;
当引起感应电流的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
任务2.“阻碍”是不是意味“阻止”了原磁场的变化?
不是。“阻碍”并不是“阻止”了引起感应电流的磁通量的变化,
“阻碍”只是减缓了引起感应电流的磁通量的变化,并不能阻止这种变化。
探究归纳

楞次定律
楞次定律中“阻碍”的含义的理解
阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行
谁阻碍谁
阻碍什么
如何阻碍
阻碍效果
感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化
阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身
当磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同
【例1】法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈,请完成下列填空:
(1)开关S闭合瞬间
①穿过N的磁场方向 ;
②穿过N的磁通量 (选填“增大”或“减小”);
③线圈N中感应电流的磁场方向 ;
④N中感应电流方向为 (俯视)。
(2)开关S断开瞬间,N中感应电流方向为 (俯视)。
向下
增大
向上
逆时针方向
顺时针方向
应用楞次定律的基本步骤
归纳总结

楞次定律
针对练1.如图所示,在两根平行的长直导线中,通以方向相同、大小相等的恒定电流,一个小导线框在两导线平面内,从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动,直至到达左边导线的内侧。在移动过程中,线框中感应电流的方向( )
A.沿abcda不变
B.沿dcbad不变
C.由abcda变为dcbad
D.由dcbad变为abcda












针对练2.(2024·山东日照高二期中)如图甲所示,水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁感应强度为B的磁场中,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。设磁场垂直桌面向上为正方向,则金属线圈中感应电流的方向(从上向下看)( )
A.0~t1时间内为逆时针方向
B.t1~t2时间内为顺时针方向
C.t2~t3时间内为顺时针方向
D.t3~t4时间内为顺时针方向
针对练3.如图,R、P、L是三个金属圆环,其中R、L固定,当P沿着图中速度方向运动,且P中通如图所示方向电流,则眼睛看到L和R中的电流方向是( )
A.都是顺时针
B.都是逆时针
C.L顺时针,R逆时针
D.L逆时针,R顺时针
B
自主预习

右手定则
如图所示,导体棒与电流表连接成闭合回路,导体棒在磁场中分别向左、向右做切割磁感线运动,电流表指针的偏转方向是否相同?这说明什么问题?
不相同。说明感应电流的方向与导体切割磁
感线的运动方向有关。
智能提升

右手定则
1.右手定则: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。
2.适用范围:导线切割磁感线时感应电流方向的判定。
理论探究

右手定则
如图所示,使导体棒CD向右运动,请完成下列任务:
任务1.应用楞次定律判断导体棒CD中感应电流I的方向如何?
导体棒CD中感应电流的方向为C→D。
任务2.应用右手定则判断导体棒CD中感应电流I的方向如何?
判断结果与应用楞次定律判断结果是否相同?
导体棒CD中感应电流的方向为C→D;相同。
任务3.应用右手定则判断导体棒CD向左运动时棒中感应电流I的方向如何?
导体棒CD中感应电流的方向为D→C。
探究归纳

右手定则
楞次定律与右手定则的比较
比较内容 楞次定律 右手定则

别 研究
对象 整个闭
合回路 闭合回路的一部分,即切割磁感线的导体
适用
范围 各种电磁
感应现象 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
应用 用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便
联系 右手定则是楞次定律的特例
【例2】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( )
右手定则的理解
1.拇指的指向:是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导体的运动方向(磁场不动),也可以是磁场相对导体运动的反方向(导体不动),还可以是导体相对磁场的运动方向(两者以不同速度同时运动)。
2.四指的指向:是电流方向,也是感应电动势的方向,切割磁感线的那部分导体相当于电源。
归纳总结

右手定则
针对练1.如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时( )
A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生
B.整个环中有顺时针方向的电流
C.整个环中有逆时针方向的电流
D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流
针对练2.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好,匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒和导线的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是( )
A.流过R的电流由d到c,流过r的电流由b到a
B.流过R的电流由c到d,流过r的电流由b到a
C.流过R的电流由d到c,流过r的电流由a到b
D.流过R的电流由c到d,流过r的电流由a到b
探究归纳

楞次定律的推论
感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。实际应用中,根据引起感应电流的产生情境,常见以下三个推论:
推论 图例说明
1.阻碍原磁通量变化——“增反减同”

2.阻碍相对运动——“来拒去留”
探究归纳

楞次定律的推论
推论 图例说明
3.使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”
(注:适用于磁感线单方向穿过回路的情况)
实质:以上情况“殊途同归”,实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化。
【例3】如图甲所示,有一闭合导体环,磁场方向垂直于环面向里(为正方向),当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化时,顺着磁场方向看,导体环中感应电流的方向是( )
A.一直顺时针
B.一直逆时针
C.先顺时针后逆时针
D.先逆时针后顺时针
增反减同
B
增反减同
来拒去留
竖直向上
【例5】如图所示,水平固定的长直导线与矩形导线框abcd在同一竖直平面,导线框的ab边与导线平行,导线中通有向右的恒定电流I,现将导线框由静止释放,导线框在竖直下落过程中没有翻转,不计空气阻力。下列对导线框下落过程的分析,正确的是( )
A.导线框中产生了顺时针方向的感应电流
B.导线框的面积有收缩的趋势
C.导线框下落的加速度有时可能大于重力加速度g
D.若导线中的电流I方向向左,则线框所受安培力的合力方向向下












增反减同
增缩减扩
面积扩张
来拒去留
F竖直向上
探究归纳

“三定则一定律”的综合
项目 安培定则(右
手螺旋定则) 电磁感应 左手定则
右手定则 楞次定律
应用
对象 判断电流产生的磁场的方向 判断闭合电路的一段导体切割磁感线产生的感应电流的方向 判断闭合电路中磁通量变化产生的感应电流的方向 判断安培力、洛伦兹力的方向
使用
方法 右手握住导线或螺线管(环形电流) 右手拇指指向导体切割磁感线的运动方向,磁感线穿过手掌,四指指向电流的方向 一原、二变、三感、四螺旋 左手四指指向电流方向或正电荷运动方向(负电荷运动反方向),磁感线穿过手掌,拇指指向受力方向
探究归纳

“三定则一定律”的综合
项目 安培定则(右
手螺旋定则) 电磁感应 左手定则
右手定则 楞次定律
图形
示例
因果
关系 因电而生磁(I→B用安培定则) 因动而生电(v、B→I感用右手定则),应用:发电机 因磁而生电(ΔΦ→I感用楞次定律) 因电而在磁场中受力(I、B→F用左手定则),应用:电动机
【例6】(多选)如图所示的装置中,cd杆光滑且原来静止。当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动(提示:导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)( )
A.向右匀速运动
B.向右加速运动
C.向左加速运动
D.向左减速运动
v

v




左手定则
楞次定律
右手定则
针对练.如图所示,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,一圆环形金属线框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
右手定则
安培定则
楞次定律
T中沿顺时针方向
安培定则
课堂回眸
楞次定律
怎样理解楞次定律的内容及应用
怎样理解右手定则的内容及应用
怎样理解楞次定律的推论及应用
怎样理解“三定则一定律”的区别