新教材2023-2024学年高中物理第2章电磁感应1第2课时楞次定律课件新人教版选择性必修第二册

第二章1第2课时楞次定律基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升目录索引

学以致用·随堂检测全达标基础落实·必备知识全过关一、楞次定律1.内容感应电流具有这样的方向,即感应电流的

总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

阻碍不是阻止

阻碍的是“磁通量的变化”2.适用情况

电磁感应现象。

磁场

所有二、右手定则1.内容伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从

进入,并使拇指指向

的方向,这时四指所指的方向就是

的方向。

左手判力,右手判电

2.适用范围适用于闭合电路部分导体

产生感应电流的情况。

电路不闭合只有感应电动势

掌心导线运动感应电流切割磁感线情境链接如图所示,将磁铁从线圈中插入和拔出,电流表的指针均发生偏转。请思考:(1)线圈内为什么有电流?(2)插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?提示

(1)闭合回路中的磁通量发生变化。(2)电流方向相反,因为磁通量变化不一样。易错辨析(1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。(

)(2)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。(

)(3)应用右手定则时,磁感线需垂直穿入掌心。(

)×提示

原磁场引起回路磁通量增加时,感应电流磁场与原磁场方向相反;原磁场引起磁通量减少时,两磁场方向相同。√×提示

磁感线穿入掌心,可以不垂直。

重难探究·能力素养全提升探究点一楞次定律导学探究根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象记录表格。序号甲乙丙丁条形磁体运动的情况N极向下插入线圈S极向下插入线圈S极向上拔出线圈N极向上拔出线圈原磁场方向(向上或向下)向下向上向下向上穿过线圈的磁通量变化情况(增加或减少)增加增加减少减少感应电流的方向(在螺线管上俯视)逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向(向上或向下)向上向下向下向上原磁场与感应电流磁场的方向关系相反相反相同相同(1)请根据上表所填内容分析,感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同?什么时候相反?什么时候相同?感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响?(2)分析当磁体靠近或远离线圈时两者的相互作用有什么规律。要点提示

(1)不一定,有时相反,有时相同;闭合回路中原磁场的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反;闭合回路中原磁场的磁通量减少时,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同;感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化。(2)当条形磁体插入时,磁体与线圈的磁极是同名磁极相对;当条形磁体拔出时,磁体与线圈的磁极是异名磁极相对。即两者靠近时,相互排斥;两者远离时,相互吸引。感应电流总要阻碍原磁场的相对运动。知识归纳对楞次定律的理解1.因果关系:楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,原磁场磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因。2.对“阻碍”的理解特别提示

“阻碍”不是“阻止”。引起感应电流的磁场仍然变化了,是阻而未止。“阻碍”并不意味着“相反”,当原磁场磁通量减少时,“阻碍”意味着“相同”。应用体验【例1】

把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一个回路,如图所示。关于该实验,下列说法正确的是(

)A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有a→b的感应电流D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应电流D解析

在滑动变阻器R的滑片不动的情况下,A线圈中通过的是恒定电流,产生的磁场是恒定的,所以不论开关S是否闭合,B线圈中都不产生感应电流,选项A、B错误;在增大电阻R的过程中,A线圈中通过的是逐渐减弱的电流,即线圈B处于逐渐减弱的磁场中,由安培定则和楞次定律判断得知,电流表中的电流从b→a,故选项C错误,D正确。方法技巧

应用楞次定律判断感应电流方向四步法

对点演练1.(多选)如图为通电直导线L和平行于直导线放置的闭合导体框abcd,当通电直导线L运动时,以下说法正确的是(

)A.当直导线L向左平移时,导体框abcd中感应电流的方向为abcdaB.当直导线L向左平移时,导体框abcd中感应电流的方向为adcbaC.当直导线L向右平移时(未到达ad),导体框abcd中感应电流的方向为abcdaD.当直导线L向右平移时(未到达ad),导体框abcd中感应电流的方向为adcbaAD解析

当直导线L向左平移时,闭合导体框abcd中磁场减弱,磁通量减少,abcd回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的减少,由于直导线L在abcd中的磁场方向垂直纸面向里,所以abcd中感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里,由安培定则可知感应电流的方向为abcda,选项A正确,B错误;当直导线L向右平移时,闭合导体框abcd中磁场增强,磁通量增加,abcd回路中产生的感应电流的磁场将阻碍原磁通量的增加,可知abcd中感应电流的磁场方向垂直纸面向外,由安培定则可知感应电流的方向为adcba,选项D正确,C错误。探究点二右手定则导学探究在图中,假定导体棒AB向右运动。

(1)我们研究的是哪个闭合电路?要点提示

(1)ABEF;(2)增大;(3)垂直纸面向外;(4)A→B。

(2)当导体棒AB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的?(4)导体棒AB中的感应电流是沿哪个方向的?知识归纳1.当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向,即感应电动势的方向(注意等效电源内部感应电流方向由负极指向正极)。2.楞次定律与右手定则的区别及联系比较项目楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分,即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例应用体验【例2】

下图表示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,其中能产生由a到b的感应电流的是(

)A解析

由右手定则判知,A中感应电流方向为a→b,B、C、D中均为b→a。

对点演练2.一个闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2,线框上垂直放置一根金属棒ab,棒与线框接触良好,整个装置放在匀强磁场中,如图所示。当用外力使ab棒右移时,下列判断正确的是(

)A.穿过线框的磁通量不变,框内没有感应电流B.框内有感应电流,电流方向沿顺时针方向绕行C.框内有感应电流,电流方向沿逆时针方向绕行D.框内有感应电流,左半边沿逆时针方向绕行,右半边沿顺时针方向绕行D解析

ab棒右移时,切割磁感线。根据右手定则,ab棒中的感应电流从a流向b。此时ab棒起电源的作用,分别对两边电阻供电,如图所示,所以流过R1、R2的电流都由上而下地绕行,故D正确。学以致用·随堂检测全达标12341.(右手定则)如图所示,匀强磁场与圆形导体环平面垂直,导体ef与环接触良好。当ef向右匀速运动时(

)A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流D解析

由右手定则知ef上的电流由e→f,故右侧的电流方向为逆时针,左侧的电流方向为顺时针,故选D。12342.(楞次定律)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是(

)A.同时增大B1减小B2B.同时减小B1增大B2C.同时以相同的变化率增大B1和B2D.同时以相同的变化率减小B1和B2B1234解析

同时增大B1减小B2,向里的磁通量增大,根据楞次定律,产生逆时针方向感应电流,选项A错误;同时减小B1增大B2,向外的磁通量增大,根据楞次定律,产生顺时针感应电流,选项B正确;同时以相同的变化率增大B1和B2或者以相同的变化率减小B1和B2,磁通量不变,没有感应电流,选项C、D错误。12343.(楞次定律)(2023湖北武汉期末)如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向为逆时针。当线圈A中的电流突然减小时,线圈B中的感应电流(

)A.沿顺时针方向B.沿逆时针方向C.先沿逆时针方向,再沿顺时针方向D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向B解析

当线圈A中通有减小的逆时针方向的电流时,穿过线圈B的磁通量垂直纸面向外,且减小,根据楞次定律,线圈B中产生的感应电流的磁场方向垂直纸面向外,即线圈B中的感应电流沿逆时针方向。故选B。12344.(楞次定律)(多选)如图