2.1 楞次定律 课件 (共21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 课件 (共21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21张PPT)
N
S
N
S
楞次定律
感应电流的产生条件是, 只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流 .
感应电流方向不同,怎样判断感应电流的方向
复习回顾
一、楞次定律
设计实验,探究,归纳,总结
探究影响感应电流方向的因素
①电流方向与磁通量变化有关?
穿过线圈的磁通量增加,产生的感应电流可以是顺时针也可以是逆时针
穿过线圈的磁通量减少,产生的感应电流可以是顺时针也可以是逆时针
感应电流方向与磁通量变化无关或不容易建立起直接联系,可否转换角度?
①感应电流方向与磁通量变化有关?换个角度
②感应电流的磁场与磁通量变化有关?
感应电流周围也有磁场。
图号 磁体磁场(原磁场)的方向 感应电流的方向 感应电流磁场的方向 原磁场的磁通量变化
甲 向下 逆时针(俯视) 向上
乙 向上 顺时针(俯视) 向下


Φ=BS ⊥
实验中S都一样,故磁通量Φ的变化可以通过B的变化来反映
图号 磁体磁场(原磁场)的方向 感应电流的方向 感应电流磁场的方向(右手螺旋) 原磁场的磁通量变化
甲 向下 逆时针(俯视) 向上 增
乙 向上 顺时针(俯视) 向下 增
丙 向下 顺时针(俯视) 向下 减
丁 向上 逆时针(俯视) 向上 减
可以发现什么规律?
原磁场磁通量增时,感应电流的磁场和原磁场方向相反
原磁场磁通量减时,感应电流的磁场和原磁场方向相同
楞次定律
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。
2. 对“阻碍”的理解:
谁起阻碍作用?
阻碍什么?
阻碍是阻止吗?
“阻碍”就是感应电流
的磁场总与原磁场的
方向相反吗?
感应电流产生的磁场
引起感应电流的磁通量的变化
否, 只是使磁通量的变化变慢
磁通量变大仍变大,减小仍减小
不一定! “增反减同”
明确原磁场与感应电流的磁场间的因果关系。
思考题: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,并总结判断感应电流的步骤。
I
分析:感应电流磁场阻碍原磁场磁通量变化
向里
减小
阻碍原磁场磁通量变化,故向里
4. 感应电流的方向:
用右手螺旋定则,可判断,顺时针
v
3. 感应电流的磁场方向:
1. 原磁场的方向:
2. 原磁通量变化情况:
例题分析:
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中感应电流沿什么方向?
分析:感应电流磁场阻碍原磁场磁通量变化
向下
减小
阻碍原磁场磁通量变化,故,在N中也向下
4. 感应电流的方向:
用右手螺旋定则,可判断顺时针(俯视)
3. 感应电流的磁场方向:
1. 原磁场磁感线通过N线圈的方向:
2. 原磁通量变化情况:
例题分析:
如图所示,在长直载流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。线圈在导线的右侧平移时,其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。请判断:线圈在向哪个方向移动?
分析:感应电流磁场阻碍原磁场磁通量变化
向里
用右手螺旋定则,可判断:向外
感应电流磁场阻碍原磁场磁通量变化,故,原磁场磁通量Φ,增
4. 移动方向:

3. 原磁通量变化情况:
1. 原磁场磁感线通过线框的方向:
2. 感应电流的磁场方向:
如图所示,当把滑动变阻器的滑片P从右向左滑动时,线圈A中感应电流从 端流时电流表,从 端流出,在线圈B中感应电流从 端流进电流表,从 端流出。(填“a”或“b”)
b
a
b
a
课堂练习
应用楞次定律判定感应电流方向的思路
明确研究的闭合回路
明确磁通量如何变化
明确原磁场的
方向
楞次定律
判断感应电流的磁场
方向
判断感应电流的方向
安培定则
提示:通电螺线管可等效为条形磁铁,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(阻碍磁通量变化)
移去时
引力
阻碍相互远离(阻碍磁通量变化)
感应电流受安培力的作用效果:
阻碍磁通量变化
二、从另一个角度认识楞次定律:运动、受力
当磁体靠近或远离螺线管时,试分析螺线管的受力?
N
S
当磁体靠近线圈时,试分析线圈的受力,并分析说明线圈是否还有某种形变趋势?
感应电流受安培力的作用效果:
阻碍磁通量变化
线圈受力向下,且有收缩的趋势
提示:通电线圈可等效为小磁针
或分析几个特殊点
原磁场方向
穿过回路磁通量的变化
感应电流磁场方向
感应电流方向
向左
增加
向右
顺时针
铜环向右运动
研究对象:铜环
如图所示,当条形磁铁突然向闭合铜环运动时,铜环里产生的感应电流的方向怎样?铜环运动情况怎样?
N
S
感应电流受安培力的作用效果:
阻碍磁通量变化
楞次定律拓展性描述:电磁感应现象中,感应电流受安培力作用而产生的运动与形变都朝着阻碍磁通量的变化趋势进行。
N
S
N
S
思考与讨论
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,又会发生什么现象?解释所发生的现象.
如图,在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD,当条形磁铁向下与向上运动时导体棒如何运动?(不考虑导体棒间的磁场力)
向下运动时:相互靠近
向上运动时:相互远离
课堂练习
A
B
C
D
电磁感应现象中,感应电流受安培力作用而产生的运动与形变都朝着阻碍磁通量的变化趋势进行。
三、右手定则
思考与讨论
在图中,假定导体棒AB向右或向左运动时,判断感应电流方向?
v向右 v向左
原磁场方向
穿过回路磁通量的变化
感应电流磁场方向
感应电流方向
向里
增大
向外
A-B
B
A
E
F
v
向里
减少
向里
B-A
B
A
E
F
v
I
I
2.适用范围:切割专用,是楞次定律特殊情况。
1.内容:伸开右手,让大拇指跟四指垂直且跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动方向,则四指指向感应电流的方向.
B
A
E
F
v
B
A
E
F
v
I
I
感应电流楞次定律所述的方向是能量。守恒定律的必然结果。我们知道由于电阻的存在,感应电流在闭合回路中流动时电能转化为热量。
那么在上述实验中,把磁铁插入线圈或从线圈中抽出时,推力或拉力都必须做机械功。做功的过程消耗的机械能转化感应电流的电能。
四、从能量角度认识电磁感应现象
1.楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
总 结
3.楞次定律的另类描述:
(即电磁感应现象中一切作用力、运动、形变都阻碍磁通量变化)
明确研究的闭合回路
明确磁通量如何变化
明确原磁场的
方向
楞次定律
判断感应电流的磁场
方向
判断感应电流的方向
安培定则
2.
4.切割专用:右手定则(楞次定律的特殊形式)。

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