2.1 楞次定律(第一课时)课件 (共32张PPT) 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

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2.1 楞次定律(第一课时)课件 (共32张PPT) 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册

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(共32张PPT)
2.1.1 楞次定律
(第一课时)
人教版(2019)高中物理选择性必修第二册
二、产生感应电流的条件:
2、回路中的磁通量发生变化。
1、电路闭合。
+
G
N
S
思考:如何判定感应电流的方向呢?
插入:左偏
拔出:右偏
复习巩固
一、磁通量Φ:
2、表达式:Φ=BS
B
S
1.定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,我们把B与S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,简称磁通。符号Φ
G


+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
S
N
一、探究影响感应电流方向的因素
左进左偏 右进右偏
试触法
结论:电流从哪侧接线柱流入,指针就向哪一侧偏。
实验1:找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系
G
_
+
+
_
G
_
+
+
_
电流计左偏 螺线管中电流(俯视) 顺时针
电流计右偏 螺线管中电流(俯视) 逆时针
+
G
判明螺线管的绕向
实验1:找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系
G


+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
S
N
实验2:探究影响感应电流方向的因素
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?
感应电流是由闭合回路的磁通量的变化产生的,那么感应电流的方向与磁通量的增加或减小有什么关系?
G
G
N
S
S
N


G
G
N
S
S
N


磁通量的增加
磁通量的减小
S
G
N
G
N
G
S
G
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
示意图
B原方向
△Φ
I感方向 (俯视)
B感方向
向下
增加
G
G
G
N
G
+
-
+
-
+
-
+
-
G


+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
S
N
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
示意图
B原方向
△Φ
I感方向 (俯视)
B感方向
向下
增加
逆时针
G
G
N
G
G
向上
向下
减小
N
+
-
+
-
+
-
+
-
G


+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
S
N
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
示意图
B原方向
△Φ
I感方向 (俯视)
B感方向
向下
减小
顺时针
向下
向上
增加
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
S
G
S
+
-
+
-
+
-
+
-
G


+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
S
N
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
示意图
B原方向
△Φ
I感方向 (俯视)
B感方向
向下
减小
顺时针
向下
向上
向上
减小
顺时针
向下
增加
S
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
G
S
+
-
+
-
+
-
+
-
G


+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
S
N
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
示意图
B原方向
△Φ
I感方向 (俯视)
B感方向
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
S
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
S
G
感应电流磁场与原磁场方向关系




2
+
-
+
-
+
-
+
-
增反减同
结论:
①原磁通量Φ增加时:
感应电流的磁场 B感 就与原磁场 B原 方向相反;
②原磁通量Φ减少时:
感应电流的磁场 B感 就与原磁场 B原 方向相同。
感应电流具有这样的方向,即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
闭合电路磁通量的变化
原磁场
感应电流
产生
阻碍
激 发
引起
感应电流磁场
楞次
“增反减同”
理解:
①谁起阻碍作用—————
②阻碍的是什么—————
③怎样阻碍———————
④阻碍的结果怎样————
感应电流的磁场
原磁场的磁通量变化
“增反减同”
减缓原磁场的磁通量的变化
二、楞次定律
“阻碍”不是阻止!
对楞次定律中“阻碍”二字的理解
“阻碍”既不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁场的磁通量,而是指感应电流的磁场阻碍原来磁场磁通量的增加或减少。
“阻碍”不是阻止,不仅有反抗的意思,而且有补偿的意思,对于磁通量的增加是反抗,对于磁通量的减少是补偿。
“增反减同”:
Φ原 增加,B感和B原方向相反,
Φ原 减少,B感和B原方向相同
阻碍不是阻止,只是延缓原磁通量的变化
N
G
+
-
N
G
+
-
N
明确原磁场方向
明确穿过闭合电路磁
通量是增加还是减少
根据楞次定律确定感
应电流的磁场方向
利用安培定则判断感应电流方向
判断感应电流的步骤
向下
增加
向上
从上往下看
逆时针
例1.闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中,将它从匀强磁场中向右拉出
向外
减少
向外
逆时针
明确原磁场方向
明确穿过闭合电路磁
通量是增加还是减少
根据楞次定律确定感
应电流的磁场方向
利用安培定则判断感应电流方向
例2.如图所示,一根长直导线与一个矩形线圈在同一平面内,长直导线中的电流方向向上,当电流减小时,判断矩形线圈中感应电流的方向。
Φ减小
明确原磁场方向
明确穿过闭合电路磁
通量是增加还是减少
根据楞次定律确定感
应电流的磁场方向
利用安培定则判断感应电流方向
例3.如图所示,导体框架放在匀强磁场中,导体棒bc放在框架上,向右做切割磁感线运动.
明确原磁场方向
明确穿过闭合电路磁
通量是增加还是减少
根据楞次定律确定感
应电流的磁场方向
利用安培定则判断感应电流方向
向内
增加
向外
逆时针
三、右手定则
当闭合导体的一部分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cd向右运动
1、我们研究的是哪个闭合电路
2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小
3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向
4、导体棒cd中的感应电流沿哪个方向
abcd
增大
垂直纸面向外
向上
思考?
1.判定方法:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
2.适用范围:适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。
三、右手定则
在如图所示的情境中,试分析:
1)导体棒AB中的感应电流沿哪个方向
2)A、B两端哪端电势高?E、F 两端哪端电势高?
3)导体棒AB受到的安培力方向?
4)安培力方向做正功还是负功?安培力做功使哪两种能量发生转化?
产生感应电动势那部分导体相当于电源
F安
F安做负功使动能转化为电能
I
G
E
E
F
A
B
+
-
规律 楞次定律 右手定则
区别 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
联系 右手定则是楞次定律的特例 ★楞次定律与右手定则的比较
比较项目 右手定则 左手定则
作用 判断感应电流方向 判断通电导体所受磁场力的方向
已知条件 已知导体运动方向和磁场方向 已知电流方向和磁场方向
图例
因果关系 运动→电流 电流→受力
应用实例 发电机 电动机
★左手定则与右手定则的比较
[例题4] [多选]如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN。下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是(  )
A.感应电流的方向是N→M
B.感应电流的方向是M→N
C.安培力水平向左
D.安培力水平向右
AC
[例题5]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
D
[例题6]为了测量列车运行的速度和加速度的大小,可采用如图甲所示的装置,它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)。当列车经过线圈上方时,线圈中产生的电流被记录下来,P、Q为接测量仪器的端口。若俯视轨道平面,磁场垂直地面向里,如图乙所示,则在列车经过测量线圈的过程中,流经线圈的电流(  )
A.始终沿逆时针方向
B.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向
C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向
D.始终沿顺时针方向
B
致谢

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