人教版物理选修3-2 第4章第3节 楞次定律

1、高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件第四章第四章 第三节第三节楞次定律楞次定律高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件课标定位课标定位学习目标：学习目标：1.深刻理解楞次定律的内容深刻理解楞次定律的内容2理解楞次定律与能量之间的关系理解楞次定律与能量之间的关系3会用右手定则及楞次定律解答有关问题会用右手定则及楞次定律解答有关问题重点难点：重点难点：1.引导学生对演示实验进行观察、分引导学生对演示实验进行观察、分析、归纳、总结得出楞次定律析、归纳、总结得出楞次定律2理解定律中理解定律中“阻碍阻碍”原磁场磁通量的增加或原磁场磁通量的增加或减小的含义减小的含义3应用楞次定律判断感应电流方

2、向应用楞次定律判断感应电流方向高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件NSAB知识回顾：产生感应电流的条件是什么？产生感应电流的条件是什么？电路电路闭合；闭合；穿过回路的磁通量穿过回路的磁通量发生变化发生变化.高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件楞次定律楞次定律一、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

3、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：高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件图图431高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件2现象分析现象分析(1)线圈内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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件(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

4、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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件 向下向下 向下向下 向上向上 向上向上 增加增加 减少减少 增加增加 减少减少 向上向上 向下向下 向下向下 向向上B原原和和B感感 方向方向的关系的关系 相反相反 相反相反 相同相同 相同相同高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件3.归纳结论归纳结论 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；磁通量的增加； 当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场当线圈内磁通量减少时，感

5、应电流的磁场_磁通量的减少磁通量的减少二、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要感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的_.阻碍阻碍阻碍阻碍阻碍阻碍变化变化高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件楞次定律的理解楞次定律的理解1.“阻碍磁通量的变化阻碍磁通量的变化”包括两个意思：包括两个意思：当磁通量增加时，感应电流的磁场当磁通量增加时，感应电流的磁场 与原磁场方向相反；与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场当磁通量减少时，感应电流的

6、磁场 与原磁场方向相同。与原磁场方向相同。“增反减同增反减同”高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件2.“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”。 如果原磁通量增加，感应电流的磁场阻如果原磁通量增加，感应电流的磁场阻碍这个磁通量碍这个磁通量增加增加，只不过是使它增加，只不过是使它增加的速度变慢，并不能使它停止增加。的速度变慢，并不能使它停止增加。 如果原磁通量如果原磁通量减少减少，感应电流的磁场阻，感应电流的磁场阻碍它减少，也只不过是使它减少的速度碍它减少，也只不过是使它减少的速度变慢而已，不会使它停止或是转而增加。变慢而已，不会使它停止或是转而增加。高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件

7、 应用楞次定律判断感应电流方向分四步，做到“两明确、两判定”：(1)明确原磁场方向；(2)明确磁通量是增加还是减少；(3)根据“楞次定律”，判定感应电流的磁场方向；（“增反减同”）(4)根据“右手螺旋定则”，判定感应电流的方向。高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件GSN1.原磁场的方向：原磁场的方向：2.磁通量是增大还是减小？磁通量是增大还是减小？ 向下向下 增大增大3.感应电流的磁场的方向：感应电流的磁场的方向： 向上向上4.4.感应电流的方向：感应电流的方向： 顺时针顺时针判断感应电流的方向？判断感应电流的方向？练习高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件GSN1.原磁场的方向

8、原磁场的方向2.磁通量是增大还是减小磁通量是增大还是减小 向下向下 减小减小3.感应电流的磁场的方向感应电流的磁场的方向 向下向下4.4.感应电流的方向感应电流的方向 逆时针逆时针判断感应电流的方向？判断感应电流的方向？练习高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件楞次定律与能量守恒楞次定律与能量守恒 楞次定律不但指出了决定感应电流方向楞次定律不但指出了决定感应电流方向的基本法则，同时也是能的转化和守恒的基本法则，同时也是能的转化和守恒定律的具体表现。定律的具体表现。 产生感应电流既有电能产生，一定是由产生感应电流既有电能产生，一定是由其他能转化而来。其他能转化而来。高中物理选修高中物理选修

9、3-23-2课件课件GSN从磁体和导体的相对运动的角度来看，从磁体和导体的相对运动的角度来看，新角度NS感应电流总是阻碍相对运动。感应电流总是阻碍相对运动。 顺时针顺时针高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件GSN从磁体和导体的相对运动的角度来看，从磁体和导体的相对运动的角度来看，新角度NS感应电流总是阻碍相对运动。感应电流总是阻碍相对运动。逆时针逆时针高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件GNS判断感应电流的方向？判断感应电流的方向？高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件GNS判断感应电流的方向？判断感应电流的方向？高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件三、右手定则三

10、、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，让磁感线从掌心进并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向入，并使拇指指向_，这时四指所，这时四指所指的方向就是指的方向就是_的方向的方向垂直垂直导线运动的方向导线运动的方向感应电流感应电流高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件核心要点突破核心要点突破一、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

11、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，结果又反过来产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因影响原因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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件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

12、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，可以得出，将违背能量守恒，可以得出总能量同时增加的错误结论总能量同时增加的错误结论高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件3应用楞次定律的

13、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”.高中物理选修高中物理选修3-23-2课件

14、课件(2)若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势,则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁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，面通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口诀：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

15、，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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件即时应用即时应用(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的感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化磁通量的变化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

16、应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件解析：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项错项错误，误，D正确正确高中物理选修高中物理选修3-23

17、-2课件课件二、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

18、例右手定则是楞次定律的特例高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件特别提醒：特别提醒：(1)楞次定律判断的电流方向也是电路中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是感应电动势的方向，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若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，应用楞次定律或右电路是开路，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动势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的方向(2)在分析电磁感应现象中电势高低时，一定要明确在分析电磁感应现象中电势高低时，

19、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内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部，电流方向从低电势处流向高电势处高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件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，感应电导线框进入磁场时，感应电流方向为流方向为abcdaB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高

20、中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件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向边受到的安培力由左手定则可判断其受力方向水平向左，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边处于磁边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则

21、和左手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定则可以判断电流方向为abcda，这时安培，这时安培力的方向仍然水平向左，力的方向仍然水平向左，B、C错错高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件 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

22、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，且垂直纸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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件AabcdaBdcbadC先是先是dcbad，后是，后是abcdaD先是先是abcda，后是，后是dcbad图图433高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【精讲精析】【精讲精析】线框从右侧开始由静止释放，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

23、可得感应电流的方向为电流的方向为dcbad；过；过O点纵轴继续向左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，由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选项正确选项正确高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【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的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四个关键是确定原磁场的方向及其磁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的方向步骤可灵活运用，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确

24、定引起感应电流的原因高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件变式训练变式训练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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件解析：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(1)由感应电流方向由感应电流方向ARB，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

25、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磁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；通量变化应是向下的减小或向上的增加；(3)由条形由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下的磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下的,故应是磁通量减小，磁铁向上运动、向左或向右平故应是磁通量减小，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移都会导致通过螺线管内向下的磁通量减小.高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件 如图如图435所示，当磁铁突然向铜环运所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是动时，铜环的运动情况是()A向右运动

26、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高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【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概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括为四个字“来拒去留来拒去留”磁铁向右运动时，铜环磁铁向右运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用故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

27、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，把铜环的电流等效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、下两小段电流元进行研为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可究，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，

28、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正确正确高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【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其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解楞运动方向的方法，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，但本质都是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，才能运用它进行正确楞次定律，只有领会其精髓，才能运用它进行正确的判断深刻理解楞次定律中的判断深刻理解楞次定律中“阻碍阻碍”的含义是灵的含义是灵活运用楞次定律进行分析判断的前提

29、活运用楞次定律进行分析判断的前提高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件变式训练变式训练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近回形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时路时()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gD磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于g图图438高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件解析：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

30、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，故正确阻碍磁通量增大，排斥磁铁，阻碍其靠近，故正确选项为选项为A、D.高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件 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、左手定则的综合楞次定律、右手定则、左手定则的综合应用应用图图439高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【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