楞次定律人教选修PPT学习教案

1、会计学1 楞次定律人教选修楞次定律人教选修 核心要点突破核心要点突破 课堂互动讲练课堂互动讲练 知能优化训练知能优化训练 第第 三三 节节 楞楞 次次 定定 律律 课前自主学案课前自主学案 第第1页页/共共37页页 课前自主学案课前自主学案 一、探究感应电流的方向一、探究感应电流的方向 1实验探究实验探究 将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将N极、极、 S极插入、抽出线圈，如图极插入、抽出线圈，如图431所示，记录感所示，记录感 应电流方向如下：应电流方向如下： 第第2页页/共共37页页 图图431 第第3页页/共共37页页 2现象分析现象分析 (1)线圈内

2、磁通量增加时的情况线圈内磁通量增加时的情况 图号图号 磁场方向磁场方向 感应电感应电流流 方方向向 感应电流的磁感应电流的磁 场方向场方向 甲甲_ 逆时逆时针针 (俯视俯视) _ 乙乙_ 顺时顺时针针 (俯视俯视) _ 向下向下 向上向上 向上向上 向下向下 第第4页页/共共37页页 (2)线圈内磁通量减少时的情况线圈内磁通量减少时的情况 图号图号 磁场方向磁场方向 感应电流的感应电流的 方向方向 感应电流的磁感应电流的磁 场方向场方向 丙丙_ 顺时顺时针针 (俯视俯视) _ 丁丁_ 逆时逆时针针 (俯视俯视) _ 向下向下 向上向上 向下向下 向上向上 第第5页页/共共37页页 3.归纳结论

3、归纳结论 当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场_ 磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电 流的磁场流的磁场_磁通量的减少磁通量的减少 说明：实验前应首先查明线圈中电流的流向与电说明：实验前应首先查明线圈中电流的流向与电 流表指针偏转方向之间的关系流表指针偏转方向之间的关系 二、楞次定律二、楞次定律 1834年，物理学家楞次归纳出以下结论：年，物理学家楞次归纳出以下结论： 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总 要要_引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的_. 阻

4、碍阻碍 阻碍阻碍 阻阻 碍碍 变变 化化 第第6页页/共共37页页 三、右手定则三、右手定则 1适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感 线产生感应电流的情况线产生感应电流的情况 2内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指 _,并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从 掌心进入，并使拇指指向掌心进入，并使拇指指向_，这时，这时 四指所指的方向就是四指所指的方向就是_的方向的方向 垂垂 直直 导线运动的方向导线运动的方向 感应电流感应电流 第第7页页/共共37页页 核心要点突破核心要点突破

5、 一、对楞次定律的理解一、对楞次定律的理解 1因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因, 产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过 来影响原因来影响原因 2“阻碍阻碍”的含义的含义 谁阻谁阻 碍谁碍谁 是感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的是感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的 磁场磁场(原磁场原磁场)的磁通量的变化的磁通量的变化 第第8页页/共共37页页 阻碍阻碍 什么什么 阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身 如何如何 阻碍阻碍 当磁通量增加时，感应电流的磁场方向

6、与原磁场当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场 的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场 方向与原磁场的方向相同，即方向与原磁场的方向相同，即“增反减同增反减同” 结果结果 如何如何 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢慢, 这这种变化将继续进行种变化将继续进行 特别提醒：特别提醒：“阻碍阻碍”的实质，是实现了其他形式的实质，是实现了其他形式 的能向电能的转化，这和能的转化与守恒相吻合的能向电能的转化，这和能的转化与守恒相吻合 .如果不是如果不是“阻碍阻碍”，将违背能量守恒，可以得，将违背能量守恒，可

7、以得 出总能量同时增加的错误结论出总能量同时增加的错误结论 第第9页页/共共37页页 3应用楞次定律的思路应用楞次定律的思路 (1)明确研究的是哪一个闭合电路明确研究的是哪一个闭合电路 (2)明确原磁场的方向明确原磁场的方向 (3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少. (4)由由“增反减同增反减同”判断感应电流的磁场方向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由安培定则判断感应电流的方向 4楞次定律含义的推广楞次定律含义的推广 (1)若由于相对运动导致电磁感应现象，则感应电流若由于相对运动导致电磁感应现象，则感应电流 的效果阻

8、碍该相对运动，简称口诀：的效果阻碍该相对运动，简称口诀：“来拒去留来拒去留”. 第第10页页/共共37页页 (2)若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋 势势,则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化， 即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时 ，面积有增大趋势，简称口诀：，面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩增缩减扩”. . 特别提醒：特别提醒：判断回路面积的变化趋势时，若穿过闭判断回路面积的变化趋势时，若穿过闭 合回路的磁感线皆朝同一方向，既可由一般步骤判合回路的

9、磁感线皆朝同一方向，既可由一般步骤判 断，也可根据楞次定律的推广含义判断，若闭合回断，也可根据楞次定律的推广含义判断，若闭合回 路所围面积内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞路所围面积内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞 次定律的推广含义判断、应根据一般步骤判断次定律的推广含义判断、应根据一般步骤判断 第第11页页/共共37页页 即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀) 1(2011年哈尔滨高二检测年哈尔滨高二检测)关于对楞次定律的理关于对楞次定律的理 解，下面说法中正确的是解，下面说法中正确的是() A感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来

10、的磁通量的变化的磁通量的变化 B感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同 C感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相 反反 D感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同 ，也可以相反，也可以相反 第第12页页/共共37页页 解析：解析：选选AD.根据楞次定律，感应电流的磁场阻根据楞次定律，感应电流的磁场阻 碍原磁场的磁通量的变化，碍原磁场的磁通量的变化，A项正确；感应电流项正确；感应电流 的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反 ，在磁通量减小时

11、与原磁场方向相同，在磁通量减小时与原磁场方向相同，B、C项项 错误，错误，D正确正确 第第13页页/共共37页页 二、楞次定律与右手定则的区别及联系二、楞次定律与右手定则的区别及联系 楞次定律楞次定律右手定则右手定则 区区 别别 研究研究 对象对象 整个闭合回路整个闭合回路 闭合回路的一部分，闭合回路的一部分， 即做切割磁感线运动即做切割磁感线运动 的导体的导体 适用适用 范围范围 各种电磁感应现象各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场只适用于导体在磁场 中做切割磁感线运动中做切割磁感线运动 的情况的情况 应用应用 用于磁感应强度用于磁感应强度B随时随时 间变化而产生的电磁感间变化而产生的电磁感

12、 应现象较方便应现象较方便 用于导体切割磁感线用于导体切割磁感线 产生电磁感应的现象产生电磁感应的现象 较方便较方便 联系联系右手定则是楞次定律的特例右手定则是楞次定律的特例 第第14页页/共共37页页 特别提醒：特别提醒：(1)楞次定律判断的电流方向也是电路楞次定律判断的电流方向也是电路 中感应电动势的方向，右手定则判断的电流方向也中感应电动势的方向，右手定则判断的电流方向也 是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向 若电路是开路，可假设电路闭合，应用楞次定律或若电路是开路，可假设电路闭合，应用楞次定律或 右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电

13、动右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动 势的方向势的方向 (2)在分析电磁感应现象中电势高低时，一定要明在分析电磁感应现象中电势高低时，一定要明 确产生感应电动势的那部分电路就是电源在电源确产生感应电动势的那部分电路就是电源在电源 内部，电流方向从低电势处流向高电势处内部，电流方向从低电势处流向高电势处 第第15页页/共共37页页 2如图如图432所示，一个有界匀强磁场区域，磁所示，一个有界匀强磁场区域，磁 场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框场方向垂直纸面向外一个矩形闭合导线框abcd沿沿 纸面由位置纸面由位置1(左左)匀速运动到位置匀速运动到位置2.则则() A导线框进入磁场时，感

14、应电导线框进入磁场时，感应电 流方向为流方向为abcda B导线框离开磁场时，感应电导线框离开磁场时，感应电 流方向为流方向为adcba 图图432 第第16页页/共共37页页 C导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 解析：解析：选选D.导线框进入磁场时，导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由边切割磁感线，由 右手定则可知，电流方向沿右手定则可知，电流方向沿adcba，这时，这时cd 边受到的安培力由左手定则可判断其受力方向水平边受到的安培力由左手定则可判断其

15、受力方向水平 向左，向左，A错、错、D对；在导线框离开磁场时，对；在导线框离开磁场时，ab边处于边处于 磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和 左手定则可以判断电流方向为左手定则可以判断电流方向为abcda，这时，这时 安培力的方向仍然水平向左，安培力的方向仍然水平向左，B、C错错 第第17页页/共共37页页 如图如图433所示，在磁感应强度大小为所示，在磁感应强度大小为B、 方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值、阻值 为为R的闭合矩形金属线框的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂用绝缘轻质细杆

16、悬挂 在在O点，并可绕点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位点摆动金属线框从右侧某一位 置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中 ,细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直 纸面则线框中感应电流的方向是纸面则线框中感应电流的方向是() 课堂互动讲练课堂互动讲练 楞次定律的应用楞次定律的应用 第第18页页/共共37页页 Aabcda Bdcbad C先是先是dcbad，后是，后是abcda D先是先是abcda，后是，后是dcbad 图图433 第第19页页/共共37页页 【精讲精析精讲精析】线框从右侧开

17、始由静止释放，穿过线框从右侧开始由静止释放，穿过 线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应 电流的方向为电流的方向为dcbad；过；过O点纵轴继续向点纵轴继续向 左摆动过程中穿过线框平面的磁通量逐渐增大，左摆动过程中穿过线框平面的磁通量逐渐增大， 由楞次定律可得感应电流的方向仍为由楞次定律可得感应电流的方向仍为 dcbad，故，故B选项正确选项正确 第第20页页/共共37页页 【答案】【答案】B 【规律总结】【规律总结】应用楞次定律判断感应电流方向应用楞次定律判断感应电流方向 的关键是确定原磁场的方向及其磁通量的变化的关键是确定原磁场的方向及其磁

18、通量的变化 四个步骤可灵活运用，可以逆过来根据感应电流四个步骤可灵活运用，可以逆过来根据感应电流 的方向确定引起感应电流的原因的方向确定引起感应电流的原因 第第21页页/共共37页页 变式训练变式训练1如图如图434所示，当磁铁运动时，所示，当磁铁运动时， 流过电阻的电流由流过电阻的电流由A经经R到到B，则磁铁的运动可能，则磁铁的运动可能 是是() A向下运动向下运动 B向上运动向上运动 C向左平移向左平移 D向右平移向右平移 图图434 第第22页页/共共37页页 解析：解析：选选BCD.用已知的结论应用楞次定律逆向推用已知的结论应用楞次定律逆向推 断产生感应电流的原因断产生感应电流的原因(

19、1)由感应电流方向由感应电流方向AR B，应用安培定则知感应电流在螺线管内产生的，应用安培定则知感应电流在螺线管内产生的 磁场方向向下；磁场方向向下；(2)由楞次定律判断得螺线管内的由楞次定律判断得螺线管内的 磁通量变化应是向下的减小或向上的增加；磁通量变化应是向下的减小或向上的增加；(3)由由 条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向 下的下的,故应是磁通量减小，磁铁向上运动、向左或故应是磁通量减小，磁铁向上运动、向左或 向右平移都会导致通过螺线管内向下的磁通量减小向右平移都会导致通过螺线管内向下的磁通量减小 . 第第23页页/共共37页页 如

20、图如图435所示，当磁铁突然向铜环所示，当磁铁突然向铜环 运动时，铜环的运动情况是运动时，铜环的运动情况是() A向右运动向右运动 B向左运动向左运动 C静止不动静止不动 D不能判定不能判定 利用楞次定律判断导体的运动情况利用楞次定律判断导体的运动情况 图图435 第第24页页/共共37页页 【精讲精析】【精讲精析】法一：阻碍相对运动法法一：阻碍相对运动法 产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可 概括为四个字概括为四个字“来拒去留来拒去留”磁铁向右运动时，磁铁向右运动时， 铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的

21、相对运动 ，则磁铁和铜环间有排斥作用故，则磁铁和铜环间有排斥作用故A正确正确 法二：电流元受力分析法法二：电流元受力分析法 如图如图436所示，当磁铁向环运动时，由楞次定所示，当磁铁向环运动时，由楞次定 律判断出铜环的感应电流方向，把铜环的电流等律判断出铜环的感应电流方向，把铜环的电流等 效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进 行研行研 第第25页页/共共37页页 究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此 可判断整个铜环所受合力向右故可判断整个铜环所受合力向右故A选项正确选项正确. 图图436图图437

22、法三：等效法法三：等效法 如图如图437所示，磁铁向右运动，使铜环产生的所示，磁铁向右运动，使铜环产生的 感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用感应电流可等效为条形磁铁，而两磁铁有排斥作用 .故故A正确正确 第第26页页/共共37页页 【答案】【答案】A 【规律总结】【规律总结】本例列出了判断感应电流受力及本例列出了判断感应电流受力及 其运动方向的方法，并进一步从多个角度深刻理其运动方向的方法，并进一步从多个角度深刻理 解楞次定律中阻碍的含义，虽然方法不同，但本解楞次定律中阻碍的含义，虽然方法不同，但本 质都是楞次定律，只有领会其精髓，才能运用它质都是楞次定律，只有领会其精髓，才能运用它

23、 进行正确的判断深刻理解楞次定律中进行正确的判断深刻理解楞次定律中“阻碍阻碍” 的含义是灵活运用楞次定律进行分析判断的前提的含义是灵活运用楞次定律进行分析判断的前提 第第27页页/共共37页页 变式训练变式训练2如图如图438所示，光滑固定导轨所示，光滑固定导轨M、 N水平放置，两根导体棒水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上平行放置于导轨上 ，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接 近回路时近回路时() AP、Q将相互靠拢将相互靠拢 BP、Q将相互远离将相互远离 C磁铁的加速度仍为磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于g 图图4

24、38 第第28页页/共共37页页 解析：解析：选选AD.条形磁铁接近回路的过程中，磁通量条形磁铁接近回路的过程中，磁通量 增大，由增大，由“阻碍阻碍”的含义可知，的含义可知，P、Q相互靠拢，相互靠拢， 阻碍磁通量增大，排斥磁铁，阻碍其靠近，故正阻碍磁通量增大，排斥磁铁，阻碍其靠近，故正 确选项为确选项为A、D. 第第29页页/共共37页页 如图如图439所示装置中，所示装置中，L1、L2为闭合铁为闭合铁 芯，芯，cd杆原来静止当杆原来静止当ab 杆做如下哪些运动时，杆做如下哪些运动时， cd杆将向右移动杆将向右移动() A向右匀速运动向右匀速运动 B向右加速运动向右加速运动 C向左加速运动向左

25、加速运动 D向左减速运动向左减速运动 楞次定律、右手定则、左手定则的综楞次定律、右手定则、左手定则的综 合应用合应用 图图439 第第30页页/共共37页页 【自主解答】【自主解答】ab匀速运动时，匀速运动时，ab中感应电流恒中感应电流恒 定，定，L1中磁通量不变，穿过中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，的磁通量不变，L2 中无感应电流产生，中无感应电流产生，cd保持静止，保持静止，A不正确；不正确；ab 向右加速运动时，向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，中的磁通量向下增大，L2中中 感应电流产生的磁场方向向上，故通过感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流的电流 方向向下，方向向下，cd向右移动，向右移动，B正确；同理得正确；同理得C不正确不正确 ，D正确正确 第第31页页/共共37页页 【答案】【答案】BD 【规律总结】【规律总结】对于对于“二级感应二级感应”问题，可参考问题，可参考 如下规律：如下规律：ab棒向右匀加速、向左匀减速运动，棒向右匀加速、向左匀减