2.1 楞次定律 课件 高中物理选择性必修二(人教版2019)(共33张PPT)

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2.1 楞次定律 课件 高中物理选择性必修二(人教版2019)(共33张PPT)

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第二章 电磁感应
楞次定律
2
理解楞次定律,并能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向.
1
通过实验探究,归纳出判断感应电流方向的规律——楞次定律.
重点
重难点
3
掌握右手定则,能够熟练应用右手定则判断感应电流的方向.
知识回顾
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;
影响感应电流方向的因素
线圈和电流表相连,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,感应电流的方向和哪些因素有关?
感应电流的方向与原磁场方向及磁通量的变化情况有关.
1.探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系.
结论:左进左偏,右进右偏
+
-
+
-
+
+
2.探究条形磁体插入或抽出线圈时感应电流的方向
G


+
N极插入
N极抽出
S极
插入
S极
抽出
S
N
S
N
S
N
示意图
原磁场方向
原磁场的磁通量变化
感应电流的磁场方向
N 极插入
S 极插入
S 极拔出
感应电流方向(俯视)
向下
向上
增加
向下
向下
减小
向上
向下
增加
向上
向上
减小
N 极拔出
3.实验现象及结论:
(1)实验现象
N极插入时,原磁场方向向下,感应磁场方向向上;
S极插入时,原磁场方向向上,感应磁场方向向下;
实验结论:磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反.
(2)实验现象
N极抽出时,原磁场方向向下,感应磁场方向向下;
S极抽出时,原磁场方向向上,感应磁场方向向上;
实验结论:磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.
1.一灵敏电流计,当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与一个线圈串联,将磁体从线圈上方插入或拔出,请完成下列填空.
(1)图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为__________(填“偏向正极”或“偏向负极”)
偏向正极
图(a)中磁体向下运动,穿过线圈的磁通量增加,原磁场方向向下,故感应电流的磁场方向向上,根据安培定则,感应电流方向俯视为逆时针方向,从正接线柱流入电流计,指针偏向正极.
(2)图(b)中磁体下方的极性是______(填“N极”或“S极”)
S极
图(b)中,电流从负接线柱流入电流计,根据安培定则,感应电流的磁场方向向下,且磁通量增加,根据楞次定律可知,磁体下方为S极.
(3)图(c)中磁体的运动方向是______(填“向上”或“向下”)
向上
图(c)中磁场方向向下,电流从负接线柱流入电流计,根据安培定则,感应电流的磁场方向向下,根据楞次定律可知,磁通量减小,磁体向上运动.
(4)图(d)中线圈从上向下看的电流方向是________.(填“顺时针”或“逆时针”)
顺时针
图(d)中磁体向下运动,穿过线圈的磁通量增加,原磁场方向向上,故感应电流磁场方向向下,根据安培定则,从上向下看线圈中感应电流的方向为顺时针.
楞次定律
内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流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
如何理解楞次定律中“阻碍”的含义?
(1)谁阻碍—— .
(2)阻碍谁—— .
(3)如何阻碍——当原磁通量 时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 ;当原磁通量 时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 .
(4)阻碍效果——阻碍并不是 ,结果增加的还是增加,减少的还是减少.
感应电流产生的磁场
阻碍引起感应电流的磁通量的变化
增加
相反
减少
相同
阻止
从能量的角度理解楞次定律
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,当磁极插入线圈或从线圈内抽出时,推力或拉力做功,使机械能转化为感应电流的电能.
总结提升
2.关于楞次定律,下列说法正确的是
A.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
B.感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化
C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向
D.感应电流的磁场总是与原磁场反向,阻碍原磁场的变化

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,故A正确;
阻碍并不是阻止,只起延缓的作用,故B错误;
原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向,故C错误;
当原磁通量增加时感应电流的磁场与原磁场反向,当原磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场同向,故D错误.
3.(多选)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,则下列说法正确的是
A.开关闭合瞬间,线圈M中的电流在铁环中产生
的磁感线是逆时针方向的
B.开关闭合瞬间,线圈N所在的回路中感应电流方向是逆时针的
C.开关断开瞬间,软铁环中的磁场迅速减弱,线圈N中的磁通量减小
D.开关断开瞬间,线圈N中感应电流的磁场与原磁场方向相反


开关闭合瞬间,线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的,根据楞次定律可知,线圈N所在的回路中感应电流方向是逆时针的,故A错误,B正确;
开关断开瞬间,软铁环中的磁场迅速减弱,线圈N中的磁通量减小,根据楞次定律可知,此时线圈N感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,故C正确,D错误.
4.(多选)如图所示,通电导线旁边同一竖直平面内有矩形线圈abcd,则
A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→d
B.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生
C.当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流
方向是a→b→c→d
D.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→d


若线圈向右平动,穿过线圈的磁通量向里且减少,根据楞次定律结合安培定则可知,感应电流方向是a→d→c→b,选项A错误;
若线圈竖直向下平动,穿过线圈的磁通量不变,无感应电流产生,选项B正确;
当线圈从图示位置以ab边为轴转动时(小于90°),穿过线圈的磁通量向里且减少,根据楞次定律结合安培定则可知,感应电流方向为a→d→c→b,选项C错误;
当线圈向导线靠近时,穿过线圈的磁通量向里且增加,根据楞次定律结合安培定则可知,产生的感应电流方向为a→b→c→d,选项D正确.
楞次定律的一般解题步骤:
(1)确定研究对象:哪个闭合回路;
(2)确定闭合回路中原磁场的方向;
(3)确定闭合回路的磁通量如何变化;
(4)根据楞次定律判断感应电流磁场的方向;
(5)由安培定则最终确定感应电流的方向.
总结提升
右手定则
如图所示,假定导体棒CD向右运动.
1.我们研究的是哪个闭合电路?
2.当导体棒CD向右运动时,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?
CDEF
增大
垂直纸面向外
沿由C到D方向
右手定则:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且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,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.
右手定则
右手定则和楞次定律都可以判断感应电流的方向,两者之间有什么区别和联系呢?
楞次定律 右手定则
区别 研究对象
适用范围
联系 整个闭合回路
做切割磁感线运动的导体
各种电磁感应现象
只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
右手定则是楞次定律的特例
5.如图所示为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,分析各图中感应电流的方向,导体ab上的感应电流方向由a→b的是

题图四幅图都属于闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动的情景,用右手定则判断可得:A中电流由a→b,B中电流由b→a,C中电流沿a→c→b→a方向,D中电流由b→a,故A正确.
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。
3.右手定则:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且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,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.
2.楞次定律的一般解题步骤:
研究对象 原磁场方向 磁通量变化 感应磁场 感应电流

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