2.1楞次定律——高中物理人教版(2019)课件(共40张PPT)

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2.1楞次定律——高中物理人教版(2019)课件(共40张PPT)

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(共40张PPT)
复习提问
2.怎样判定通电螺线管内部磁场的方向?在图1中画出线圈内部的磁感线。
1.感应电流的产生条件是什么?
只要闭合电路的磁通量发生变化
由实验,你可以总结出感应电流的方向由什么因素决定吗
上面的实验用简单的图表示为:
可以根据图示概括出感应电流的方向与磁通量变化的关系吗
很难!
是否可以通过一个中介——感应电流的磁场来描述感应电流与磁通量变化的关系
示意图
感应电流的磁场方向
感应电流方向(俯视)
线圈中磁通量的变化
线圈中磁场的方向
S 极拔出
S 极插入
N 极拔出
N 极插入
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
原磁场方向
原磁场磁通量的变化
B感
Φ原



B原

B原
阻碍
变化


抽象概括
思考:感应电流方向有什么规律?
1、内容:
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
2、理解“阻碍” :
谁起阻碍作用
阻碍什么
阻碍不是阻止
如何阻碍
感应电流的磁场
引起感应电流的磁通量的变化
“增反减同”(靠近排斥,远离吸引)
使磁通量的变化变慢
结果如何
如图,当线圈远离通电导线而去时,线圈中感应电流的方向如何?
I
A
B
C
D
远离
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
减少
向里
A-C-D-B
自主学习






原磁通
量变化
原磁场
方向
楞次定律
感应电流
磁场方向
感应电
流方向
安培定则
下列关于楞次定律的说法正确的是(  ) 
A.感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反
B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量
C.感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
D.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场
E. 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
E
练习2.
一根竖直放置的直导线MN通以向上的电流,在直导线MN的右方平行放置一个矩形导线框ABCD,MN与ABCD在同一个竖直平面内。当直导线MN中的电流减小时,试判断:
矩形导线框ABCD中感应电流的方向。
课堂巩固训练
析与解
③判断原磁场磁通量的变化:
④由楞次定律判断感应电流的磁场方向:
⑤由安培定则判断感应电流的方向:
①明确研究对象:
变小
②判断原磁场的方向:
垂直纸面向里
垂直纸面向里
顺时针方向
×× ×
×× ×
×× ×
×
×
I
矩形导线框ABCD
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A、B两个线圈,当A线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈B中的感应电流沿什么方向
例题1

I感
“增反减同”
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:
研究对象——矩形线圈
由线圈中感应电流的方向,据右手螺旋
定则可以判断感应电流磁场方向:
楞次定律——原磁通量变化:
线圈是向左移动的!
例题2
原磁场的方向:
向里
向外
增大
“增反减同”
当闭合导体的一部分做切割磁感
线的运动时,如何判断感应电流的方
向?
假定导体棒AB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AB中的感应电流沿哪个方向?
ABEF
增大
垂直纸面向外
向上
1.右手定则是应用楞次定律中的特例.
   在一部分导体做切割磁感线运动时,可以用右手定则简单地判断出感应电流的方向.
2.右手定则:伸开右手让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向.
1、判断将条形磁铁靠近圆环时,圆环中感应电流的方向(从左向右看)
练习1
如图,导线AB和CD互相平行,在闭合开关S时导线CD中感应电流的方向如何
I
× × × × ×
× × × × ×

练习2
练习3
在图中CDEF是金属框,当导体
AB向右移动时,请用楞次定律判断
ABCD和ABFE两个电路中感应电流
的方向。我们能不能用这两个电路中
的任一个来判定导体AB中感应电流
的方向?
答:
ABCD中感应电流方向:A→B→C→D→A
ABFE中感应电流方向:A→B→F→E→A
AB中感应电流方向:A→B
练习4、如图所示,条形磁铁水平放置,金属圆环环面水平,从条形磁铁附近自由释放,分析下落过程中圆环中的电流方向。
N
s
逆时针
逆时针
N
s
法拉第的圆盘发电机
练习7、圆盘图示转动时,流进R的电流方向
楞次定律 习题课
感应电流的方向
明确研究的对象是哪一个闭合电路
感应电流的磁场方向
该电路磁通量如何变化
该电路磁场的方向如何
楞次定律描述的就是这三个量之间的关系
楞次定律描述的就是这三个量之间的关系
楞次定律描述的就是这三个量之间的关系
楞次定律
增反减同
右手螺旋定则
应用楞次定律判定感应电流方向的思路
【例1】 如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,由图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很接近位置Ⅱ,这个过程中线圈的感应电流(  )
A.沿abcd流动
B.沿dcba流动
C.先沿abcd流动,后沿dcba流动
D.先沿dcba流动,后沿abcd流动
a
d
b
c



位置Ⅰ到位置Ⅱ,向上的磁通量减少
楞次定律
感应电流的磁场向上
安培定则
电流沿abcd流动
位置Ⅱ到位置Ⅲ,向下的磁通量增加
楞次定律
感应电流的磁场向上
安培定则
电流沿abcd流动
习题课 楞次定律
【例2】如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是(  )
A.向右摆动   B.向左摆动   C.静止    D.无法判定
习题课 楞次定律
“来拒去留”
“增缩减扩”.
“增离减靠”
例4. 如图示,一闭合的铜环从静止开始由高处下落通过条形磁铁后继续下落,空气阻力不计,则在圆环的运动过程中,下列说法正确的是: ( )
A. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时大于g,
B. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时也小于g,
C. 圆环在磁铁的上方时,加速度小于g,在下方时等于g,
D. 圆环在磁铁的上方时,加速度大于g,
在下方时小于g.
S
N
B
【例5】如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强时,导体ab和cd的运动情况是(  )
A.一起向左运动
B.一起向右运动
C.ab和cd相向运动,相互靠近
D.ab和cd相背运动,相互远离
A
B
a
b
c
d
习题课 楞次定律
【例7】如图光滑固定的金属导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放置在导轨上,形成一个闭合回路,一条形磁铁从高处下落接近回路时 (  )
A.P、Q将相互靠拢
B.P、Q将相互远离
C.磁铁的加速度仍为g
D.磁铁的加速度小于g


四、“增离减靠”法
发生电磁感应现象时,通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定.可能是阻碍导体的相对运动,也可能是改变线圈的有效面积,还可能是通过远离或靠近变化的磁场源来阻碍原磁通量的变化.
即(1)若原磁通量增加,则通过远离磁场源起到阻碍的作用.
(2)若原磁通量减小,则通过靠近磁场源起到阻碍的作用.
口诀记为“增离减靠”.
习题课 楞次定律
【例8】一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动,M连接在如图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关,下列情况中,可观测到N向左运动的是(  )
A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑片向d端移动时
增离减靠
(楞次定律)
穿过N的磁通量在减小
线圈M中电流在减小
只有C项电流是减小的
图4-4-4
借题发挥 当磁场变化时,导体环通过远离或靠近,起到阻碍变化的作用,概括为“增离减靠”。
习题课 楞次定律
二、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的区别
习题课 楞次定律
楞次定理、右手定则、左手定则与安培定则的综合应用
基本现象 定则或定律
电流产生磁场(直或曲)
安培定则
磁场对运动电荷、电流有作用力
左手定则
部分导体做切割磁感线运动
右手定则
闭合回路磁通量变化
楞次定律
电磁
感应
1.应用现象及规律比较
无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断.
“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.
楞次定理、右手定则、左手定则与安培定则的综合应用
【例10】两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时,下列正确的是( )
A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左
D.磁场对导体棒AB的作用力向左


电动机
发电机
【例11】如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导线MN在导轨上向右加速滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B中(说明:导体棒切割磁感线速度越大,感应电流越大)(  )
A.有感应电流,且B被A吸引
B.无感应电流
C.可能有,也可能没有感应电流
D.有感应电流,且B被A排斥
M
N
习题课 楞次定律
12.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是(  )
A.向右加速运动 
B.向左加速运动
C.向右减速运动 
D.向左减速运动
“一定律三定则”的综合应用
M
N
P
Q
习题课 楞次定律

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