楞次定律人教选修学习教案.pptx

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1、会计学1楞次定律楞次定律(ln c dn l)人教选修人教选修第一页，共37页。核心核心(hxn)要点突破要点突破课堂课堂(ktng)互动讲练互动讲练知能优化训练知能优化训练(xnlin)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页页第二页，共37页。课前自主课前自主(zzh)(zzh)学案学案一、探究感应电流的方向一、探究感应电流的方向(fngxing)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极插入极插入、抽出线圈，如图、抽出线圈，如图431所示，记录感应电流方向所示，记录感应电流方向(fngxing

2、)如下：如下：第第2页页/共共37页页第三页，共37页。图图431第第3页页/共共37页页第四页，共37页。2现象现象(xinxing)分析分析(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(xin xi)向上向上(xingshng)向上向上向下向下第第4页页/共共37页页第五页，共37页。(2)线圈线圈(xinqun)内磁通量减少时的情况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

3、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(xin xi)向上向上(xingshng)向下向下向上向上第第5页页/共共37页页第六页，共37页。3.归纳结论归纳结论当线圈内磁通量增加时，感应电流当线圈内磁通量增加时，感应电流(dinli)的磁场的磁场_磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流应电流(dinli)的磁场的磁场_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说明：实验前应首先查明线圈中电流(dinli)的流的流向与电流向与电流(dinli)表指针偏转方向之间的关系表指针偏转方向之间的

4、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：感应电流感应电流(dinli)具有这样的方向，即感应电流具有这样的方向，即感应电流(dinli)的磁场总要的磁场总要_引起感应电流引起感应电流(dinli)的磁通量的的磁通量的_.阻 碍阻 碍(z i)阻 碍阻 碍(z i)阻阻碍碍变变化化第第6页页/共共37页页第七页，共37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线适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生产生(chnshng)感应电流的情况感应电流的情况2内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指内容：伸出右手，

5、使拇指与其余四个手指_,并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入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，并使拇指指向_，这时四指所指的，这时四指所指的方向就是方向就是_的方向的方向垂直垂直(chuzh)导线导线(doxin)运运动的方向动的方向感应电流感应电流第第7页页/共共37页页第八页，共37页。核心要点核心要点(yodin)(yodin)突破突破一、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因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化(binhu)是是因因,产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响产生感应电流是果；原因产生结果，

6、结果又反过来影响原因原因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页页第九页，共37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

7、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的能向电能的转化(zhunhu)，这和能的转化，这和能的转化(zhunhu)与守恒相吻合与守恒相吻合.如果不是如果不是“阻碍阻碍”，将，将违背能量守恒，可以得出总能量同时增加的错误违背能量守恒，可以得出总能量同时增加的错误结论结论第第9页页/共共37页页第十页，共37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

8、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，则感应电流的效果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，简称阻碍该相对运动，简称(jinchng)口诀：口诀：“来拒去留来拒去留”.第第10页页/共共37页页第十一页，共37页。(2)若电磁感应致使若电磁感应致使(zhsh)回路的面积有收缩或扩

9、张回路的面积有收缩或扩张的趋势的趋势,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：判断回路面积的变化趋势时，若穿过闭合特别提醒：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，既可由一般步骤判断，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，若闭合回路所围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，则不宜采用楞次

10、定律的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页页第十二页，共37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)关于关于(guny)对楞次定律的理对楞次定律的理解，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磁通量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反感应电流的

11、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，也可以感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反相反第第12页页/共共37页页第十三页，共37页。解析解析(ji x)：选：选AD.根据楞次定律，感应电流的磁场根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化，阻碍原磁场的磁通量的变化，A项正确；感应电流的项正确；感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反，在磁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，通量减小时与原磁场方向相同，B、C项错误，项错误，D正正确确第第13页页/共共37页页第十四页，共37页。二、楞次定律与右手定

12、则的区别二、楞次定律与右手定则的区别(qbi)及联系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例右手定则是楞次定律的

13、特例第第14页页/共共37页页第十五页，共37页。特别提醒：特别提醒：(1)楞次定律判断的电流方向楞次定律判断的电流方向(fngxing)也是电也是电路中感应电动势的方向路中感应电动势的方向(fngxing)，右手定则判断的电流，右手定则判断的电流方向方向(fngxing)也是做切割磁感线运动的导体上感应电动也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向势的方向(fngxing)若电路是开路，可假设电路闭合，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应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向(fngxing)即为感应电动势的方向即为感应电动势的方向(fngx

14、ing)(2)在分析电磁感应现象中电势高低时，一定要明确产生感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内部，电流方向应电动势的那部分电路就是电源在电源内部，电流方向(fngxing)从低电势处流向高电势处从低电势处流向高电势处第第15页页/共共37页页第十六页，共37页。2如图如图432所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直向垂直(chuzh)纸面向外一个矩形闭合导线框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

15、，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第第16页页/共共37页页第十七页，共37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：选解析：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，由右手边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿定则可知，电流方向沿adcba，这时，这时cd边受到的边受到的安培力由左手定则可判断安培力由左手定则可判断(pndun)其受力方向水平向左其受

16、力方向水平向左，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边处于磁场中且边处于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断(pndun)电流方向为电流方向为abcda，这时安培力的方，这时安培力的方向仍然水平向左，向仍然水平向左，B、C错错第第17页页/共共37页页第十八页，共37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、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量直向上的匀强磁场中，有一质量(zhling)为为m、阻值为、阻值为R的闭合矩形金属线框的闭合矩形金属线框abcd用

17、绝缘轻质细杆悬挂在用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并点，并可绕可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置由静止开始释放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，在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终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处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是()课堂课堂(ktng)(ktng)互动讲练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页页第十九页，共37页。AabcdaBdcbadC先是先是(xin.shi)dcbad，后是，后是abcdaD先是先是(xin.shi)abcda，后是，

18、后是dcbad图图433第第19页页/共共37页页第二十页，共37页。【精讲精析】线框从右侧开始由静止释放，穿过线框【精讲精析】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平面的磁通量逐渐减少(jinsho)，由楞次定律可得感应，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点纵轴继续向左摆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，由楞次定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律可得感应电流的方向仍为dcbad，故，故B选项正选项正确确第第20页页/共共37页页第二十一页，共37页。【答案【答案(d n)】B【规律总结】应用

19、楞次定律判断感应电流方向【规律总结】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页页第二十二页，共37页。变式训练变式训练1如图如图434所示，当磁铁运动时，流过所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流由电阻的电流由A经经R到到B，则磁铁的运动可能是，则磁铁的运动可能是()A向下运动向下运动B向上向上(xingshng)运动运动C向左平移向左平移 D向右平移向右平移图图434第

20、第22页页/共共37页页第二十三页，共37页。解析：选解析：选BCD.用已知的结论应用楞次定律用已知的结论应用楞次定律(ln c dn l)逆向推断产生感应电流的原因逆向推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磁场，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；方向向下；(2)由楞次定律由楞次定律(ln c dn l)判断得螺线管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；内的磁通量变化应是向下的减小或向上的增加；(3)由条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形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下

21、的,故故应是磁通量减小，磁铁向上运动、向左或向右平移都会应是磁通量减小，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页页第二十四页，共37页。 如图如图435所示，当磁铁突然向铜环所示，当磁铁突然向铜环(tn hun)运动时，铜环运动时，铜环(tn hun)的运动情况是的运动情况是()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页页第二十五页，共37页。【精讲精析】法一：阻碍相对运动法【精讲精析】法一

22、：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产生的感应电流总是(zn sh)阻碍导体间的相对运阻碍导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用故动，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，由楞次定律所示，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，把铜环的电流等效为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多段

23、直线电流元，取上、下两小段电流元进行研第第25页页/共共37页页第二十六页，共37页。究，由左手究，由左手(zushu)定则判断出两段电流元的受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力，由此可判断整个铜环所受合力向右故A选项选项正确正确.图图436图图437法三：等效法法三：等效法如图如图437所示，磁铁所示，磁铁(cti)向右运动，使铜环产生的感向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为条形磁铁应电流可等效为条形磁铁(cti)，而两磁铁，而两磁铁(cti)有排斥作有排斥作用用.故故A正确正确第第26页页/共共37页页第二十七页，共37页。【答案】【答案】A【规律总结】本例列

24、出了判断感应电流受力及其【规律总结】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，虽然次定律中阻碍的含义，虽然(surn)方法不同，但本方法不同，但本质都是楞次定律，只有领会其精髓，才能运用它进质都是楞次定律，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行正确的判断深刻理解楞次定律中“阻碍阻碍”的含的含义是灵活运用楞次定律进行分析判断的前提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页页第二十八页，共37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

25、轨M、N水平放置，两根导体水平放置，两根导体(dot)棒棒P、Q平行放置于导轨平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接上，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gD磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于g图图438第第28页页/共共37页页第二十九页，共37页。解析：选解析：选AD.条形磁铁接近回路条形磁铁接近回路(hul)的过程中，磁通的过程中，磁通量增大，由量增大，由“阻碍阻碍”的含义可知，的含义可知，P、Q相互靠拢，阻相互靠拢，阻碍磁通量增大，排斥磁铁，阻碍其靠近，

26、故正确选项为碍磁通量增大，排斥磁铁，阻碍其靠近，故正确选项为A、D.第第29页页/共共37页页第三十页，共37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(yns yndng)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页页第三十一页，共37页。【自主解答】【自主解答】ab匀速运动时，匀速

27、运动时，ab中感应电流恒定，中感应电流恒定，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中无感应中无感应电流产生，电流产生，cd保持静止保持静止(jngzh)，A不正确；不正确；ab向右加向右加速运动时，速运动时，L2中的磁通量向下增大，中的磁通量向下增大，L2中感应电流产中感应电流产生的磁场方向向上，故通过生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向向下，的电流方向向下，cd向向右移动，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页页第三十二页，共37页。【答案】【答案】BD【规律总结】对于【规律总结】对于“二级感应二级感应”

28、问题，可参考如下问题，可参考如下(rxi)规律：规律：ab棒向右匀加速、向左匀减速运动，棒向右匀加速、向左匀减速运动，cd中中电流方向相同；电流方向相同；ab棒向右匀减速、向左匀加速运动，棒向右匀减速、向左匀加速运动，cd中电流方向相同但这两种情况中中电流方向相同但这两种情况中cd电流方向相反电流方向相反第第32页页/共共37页页第三十三页，共37页。变式训练变式训练3如图如图4310所示，水平放置的两条光滑轨所示，水平放置的两条光滑轨道道(gudo)上有可自由移动的金属棒上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当，当PQ在外在外力作用下运动时，力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则在磁场力

29、作用下向右运动，则PQ所所做的运动可能是做的运动可能是()A向右加速运动向右加速运动B向左加速运动向左加速运动C向右减速运动向右减速运动 D向左减速运动向左减速运动图图4310第第33页页/共共37页页第三十四页，共37页。解析：选解析：选BC.设设PQ向右运动，用右手定则和安培定向右运动，用右手定则和安培定则判定则判定(pndng)可知穿过可知穿过L1的磁感线从下至上，若的磁感线从下至上，若PQ向右加速运动，则穿过的磁通量增加，用楞次定向右加速运动，则穿过的磁通量增加，用楞次定律判定律判定(pndng)可知，感应电流从可知，感应电流从N流向流向M，用左，用左手定则判定手定则判定(pndng)

30、可知可知MN是向左运动，可见是向左运动，可见A不不正确若正确若PQ向右减速运动，则穿过向右减速运动，则穿过L1的磁通量减的磁通量减少，用楞次定律判定少，用楞次定律判定(pndng)可知感应电流从可知感应电流从M流流向向N，用左手定则判定，用左手定则判定(pndng)可知可知MN是向右运动是向右运动，可见，可见C正确同理，设正确同理，设PQ向左运动，用上述类似向左运动，用上述类似方法可判定方法可判定(pndng)B正确而正确而D错误本题应选错误本题应选B、C.第第34页页/共共37页页第三十五页，共37页。知能优化训练知能优化训练(xnlin)(xnlin)第第35页页/共共37页页第三十六页，共37页。本部分本部分(b fen)(b fen)内容内容讲解结束讲解结束点此进入点此进入(jnr)课件课件目录目录按按ESC键退出键退出(tuch)全屏播放全屏播放谢谢使用谢谢使用第第36页页/共共37页页第三十七页，共37页。