高二物理楞次定律.ppt

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1、新课标人教版课件系列高中物理选修选修3-23-24.4楞次定律教教 学学 目目 标标 （一）知识与技能（一）知识与技能1掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。2培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。3能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。（二）过程与方法（二）过程与方法1通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。2通过应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。（三）情感、态度与价值观（三）情感、态度与价值观在本节课的学习中，同学们直接参与物理

2、规律的发现过程，体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受，并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。教学重点教学重点1楞次定律的获得及理解。2应用楞次定律判断感应电流的方向。3利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。教学难点教学难点楞次定律的理解及实际应用。教学方法教学方法发现法，讲练结合法 教学用具教学用具干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。1、电流的磁效应和电磁感应现象、电流的磁效应和电磁感应现象?2、通电螺线管的磁感线方向怎样判断、通电螺线管的磁感线方向怎样判断?3、产生感应电流的条件是什么、产生感应电流的条件是什么?只要只

3、要穿过穿过闭合电路闭合电路的的磁通量变化磁通量变化,就就有感应电流有感应电流.产生感应电流的条件产生感应电流的条件是：是：插入和拔出磁铁时插入和拔出磁铁时,电流方向电流方向一样吗一样吗?猜想与假设：猜想与假设：你认为感应电流的方向可你认为感应电流的方向可能与哪些因素有关能与哪些因素有关?原磁场的方向原磁场的方向磁通量的变化磁通量的变化1、感应电流的方向与、感应电流的方向与原磁场的方原磁场的方向向有什么关系有什么关系?2、感应电流的方向与、感应电流的方向与磁通量的变磁通量的变化化有什么关系有什么关系?器材器材?电路电路?实验方案实验方案?NS+G实验器材：条形磁铁、螺线管、灵敏电路计实验器材：条

4、形磁铁、螺线管、灵敏电路计实验器材：条形磁铁、螺线管、灵敏电路计实验器材：条形磁铁、螺线管、灵敏电路计+G负进左偏负进左偏 正进右偏正进右偏用试触法用试触法 由实验，你可以总结出感应电流的方向由什么因素决定吗由实验，你可以总结出感应电流的方向由什么因素决定吗由实验，你可以总结出感应电流的方向由什么因素决定吗由实验，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：上面的实验用简单的图表示为：上面的实验用简单的图表示为：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可以根据图示概括出感应电流的方向与磁通量变化的关可以根据图示概括出感应电流的方向

5、与磁通量变化的关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系吗系吗系吗?示意图示意图感感应应电电流流方方向向(俯俯视视）线线圈圈中中磁磁通通量量 的的变变化化线线圈圈中中磁磁场场的的方方向向 S 极拔出极拔出 S 极插入极插入 N 极拔出极拔出 N 极插入极插入向下向下减小减小顺时针顺时针向上向上向上向上减小减小顺时针顺时针逆时针逆时针增加增加S向下向下增加增加逆时针逆时针NGGNGSG原原磁磁场场方方向向原原磁磁场场磁磁通通量量 的的变变化化很难！很难！很难！很难！是否可以通过一个中介是否可以通过一个中介感应电流的感应电流的磁场磁场来描述感应电流与磁通量变化的关系来描述感应电流与磁

6、通量变化的关系?磁铁磁场的变化在线圈中产生了感应电磁铁磁场的变化在线圈中产生了感应电流流,而感应电流本身也能产生磁场而感应电流本身也能产生磁场,感应电感应电流的磁场流的磁场方向既跟感应电流的方向有联系方向既跟感应电流的方向有联系,又跟引起磁通量变化的磁场有关系又跟引起磁通量变化的磁场有关系.下面就来分析这三者之间的关系下面就来分析这三者之间的关系下面就来分析这三者之间的关系下面就来分析这三者之间的关系!示意图示意图感感应应电电流流的的磁磁场场方方 向向感感应应电电流流方方向向(俯俯视视）线线圈圈中中磁磁通通量量 的的变变化化线线圈圈中中磁磁场场的的方方向向 S 极拔出极拔出 S 极插入极插入

7、N 极拔出极拔出 N 极插入极插入向下向下减小减小顺时针顺时针向下向下向上向上向上向上减小减小顺时针顺时针逆时针逆时针向下向下向上向上增加增加S向下向下增加增加逆时针逆时针向上向上NGGNGSG原原磁磁场场方方向向原原磁磁场场磁磁通通量量 的的变变化化B感感原原增增减减与与B原原与与B原原阻碍阻碍变化变化反反同同1 1、内容内容内容内容：感应电流的磁场感应电流的磁场总要总要阻碍阻碍引引起感应电流的起感应电流的磁通量的变化磁通量的变化楞次楞次楞次楞次“增反减同增反减同”楞次楞次(18041865)俄国物理学俄国物理学家和地球物理学家家和地球物理学家.16岁时以优异成岁时以优异成绩从中学毕业后进入

8、大学绩从中学毕业后进入大学,26岁当选岁当选为俄国科学院候补院士为俄国科学院候补院士,30岁时升为岁时升为正式院士正式院士,并被其他院士推选为圣彼并被其他院士推选为圣彼得堡大学第一任校长得堡大学第一任校长.学生中的学生中的“物理学家物理学家”楞次在中学时期就酷爱物理学，成绩突出。楞次在中学时期就酷爱物理学，成绩突出。1820年他年他以优异成绩考入杰普特大学，学习自然科学。以优异成绩考入杰普特大学，学习自然科学。1823年他还年他还在三年级读书，就因为物理成绩优秀被校方选中，以物理在三年级读书，就因为物理成绩优秀被校方选中，以物理学家的身分参加了环球考察。学家的身分参加了环球考察。1828年年2

9、月月16日，楞次向彼得日，楞次向彼得堡皇家科学院作了考察成果汇报，由于报告生动、出色，堡皇家科学院作了考察成果汇报，由于报告生动、出色，被接收为科学院研究生。被接收为科学院研究生。楞次楞次楞次楞次2、理解、理解“阻碍阻碍”：谁起阻碍作用谁起阻碍作用?阻碍什么阻碍什么?阻碍不是相反、阻碍不是阻止阻碍不是相反、阻碍不是阻止如何阻碍如何阻碍?感应电流的磁场感应电流的磁场引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的变化变化“增反减同增反减同”使磁通量的变化使磁通量的变化变慢变慢结果如何结果如何?从从相对运动相对运动看看:GNSSNNGNGSGNSSSN3、拓展拓展：感应电流的磁场总要感应电流的磁场总要

10、阻碍阻碍相对运动相对运动.“来拒去留来拒去留”思考题思考题：通电直导线与矩形线圈在同一平面内，通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，并总结判断感应电流方向的步骤。向，并总结判断感应电流方向的步骤。vI分析分析：1、原磁场的方向：、原磁场的方向：向里向里2、原磁通量变化情况：、原磁通量变化情况：减小减小3、感应电流的磁场方向：、感应电流的磁场方向：向里向里4、感应电流的方向：、感应电流的方向：顺时针顺时针明明确确研研究究对对象象原磁通原磁通原磁通原磁通量变化量变化量变化量变化?原磁场原磁场原磁场原磁场方向方向方向方向

11、?楞楞次次定定律律感应电流感应电流感应电流感应电流磁场方向磁场方向磁场方向磁场方向感应电感应电感应电感应电流方向流方向流方向流方向安安培培定定则则法拉第最初发现电磁感应现象的实法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，软铁环上绕有验如图所示，软铁环上绕有A、B两两个线圈，当个线圈，当A线圈电路中的开关断线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈开的瞬间，线圈B中的感应电流沿中的感应电流沿什么方向什么方向?例题例题例题例题1 1感感I感感“增反减同增反减同”如图所示如图所示如图所示如图所示,在长直载流导线附近有一个矩形线圈在长直载流导线附近有一个矩形线圈在长直载流导线附近有一个矩形线圈在长直载流导线附近有

12、一个矩形线圈ABCD,ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内线圈与导线始终在同一个平面内线圈与导线始终在同一个平面内线圈与导线始终在同一个平面内.线圈在线圈在线圈在线圈在导线的右侧平移时导线的右侧平移时导线的右侧平移时导线的右侧平移时,其中产生了其中产生了其中产生了其中产生了A AB BC CD DA A方向的电流方向的电流方向的电流方向的电流.请判断，线圈在请判断，线圈在请判断，线圈在请判断，线圈在向哪个方向移动向哪个方向移动向哪个方向移动向哪个方向移动?分析：分析：分析：分析：研究对象研究对象研究对象研究对象矩形线圈矩形线圈矩形线圈矩形线圈 由线圈中感应电流的方向，据右手螺旋由线圈中感应电

13、流的方向，据右手螺旋由线圈中感应电流的方向，据右手螺旋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：定则可以判断感应电流磁场方向：定则可以判断感应电流磁场方向：定则可以判断感应电流磁场方向：楞次定律楞次定律楞次定律楞次定律原磁通量变化原磁通量变化原磁通量变化原磁通量变化:线圈是向左移动的！线圈是向左移动的！线圈是向左移动的！线圈是向左移动的！例题例题例题例题2 2原磁场的方向：原磁场的方向：向里向里向外向外增大增大“增反减同增反减同”【例例3】如图所示，光滑固定的金属导如图所示，光滑固定的金属导轨轨M、N水平放置，两根导体棒水平放置，两根导体棒P、Q平行平行放置在导轨上，形成

14、一个闭合回路，一条放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时形磁铁从高处下落接近回路时()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gNSabbBF磁铁向下运动练习练习3解析解析解法一：设磁铁下端为解法一：设磁铁下端为N极，如极，如右图所示，根据楞次定律可判断出右图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，根据左手定则可判断中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向可见，所受安培力的方向可见，PQ将互将互相靠拢由于回路所受安培力的合力向下，相靠拢由于回路所受安培力的合

15、力向下，由牛顿第三定律，磁铁将受到向上的反作由牛顿第三定律，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果极时，根据类似的分析可得到相同的结果解法二：根据楞次定律的另一表述解法二：根据楞次定律的另一表述感感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因，本题中原因，本题中“原因原因”是回路中磁通量的是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近所以，所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加

16、速度将互相靠近且磁铁的加速度小于小于g.答案答案AD“来拒去留来拒去留”SN练习练习1 “增反减同增反减同”、“来拒去留来拒去留”、“增缩减扩增缩减扩”,这些现象的这些现象的共同本质共同本质是什么？是什么？阻碍磁通量的变化阻碍磁通量的变化楞次定律是能量守恒定律楞次定律是能量守恒定律 在电磁在电磁感应现象中的反映感应现象中的反映.为什么会出现这种现象为什么会出现这种现象?这些现象的背后原因是什么这些现象的背后原因是什么?1、楞次定律的、楞次定律的内容内容：从从磁通量变化看：磁通量变化看：感应电流总要阻碍磁通量的变化感应电流总要阻碍磁通量的变化从相对运动看：从相对运动看：感应电流总要阻碍相对运动感

17、应电流总要阻碍相对运动课堂小结：课堂小结：I感感 B感感 产生产生阻碍阻碍产生产生3、楞次定律中、楞次定律中“阻碍阻碍”的含意：的含意：不是相反、不是阻止；不是相反、不是阻止；可理解为可理解为“增反减同增反减同”，“结果结果”反抗反抗“原因原因”2、楞次定律中的、楞次定律中的因果关系因果关系：“来拒去留来拒去留”“增缩减扩增缩减扩”如何判定如何判定 I 方向方向楞次定律相对运动相对运动增反减同增反减同来拒去留来拒去留磁通量变化磁通量变化能量守恒能量守恒 当闭合导体的一部分做切割磁感线的当闭合导体的一部分做切割磁感线的运动时，怎样判断感应电流的方向运动时，怎样判断感应电流的方向?假定导体棒假定导

18、体棒假定导体棒假定导体棒ABAB向右运动向右运动向右运动向右运动1、我们研究的是哪个闭合电路、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、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、感应电流的磁场应该是沿哪个方向?4、导体棒、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向中的感应电流沿哪个方向?ABEF增大增大垂直纸面垂直纸面向外向外向上向上2、适用范围、适用范围:闭合电路闭合电路一部分导体切割一部分导体切割磁感线磁感线产生感应电流产生感应电流.1、右手定则、右手定则:伸开右手伸开右手,使拇使拇指与其余四指垂直指与其余四指垂直,并且都与并且都与手掌在

19、同一平面内手掌在同一平面内;让让磁感线磁感线从从掌心掌心进入进入,拇指拇指指向导体指向导体运动的方向运动的方向,四指四指所指的方向就是所指的方向就是感应电流的方向感应电流的方向.例与练例与练1 3 3、在图中、在图中、在图中、在图中CDEFCDEF是金属框，当导体是金属框，当导体是金属框，当导体是金属框，当导体ABAB向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断ABCDABCD和和和和ABFEABFE两个电路中感应电流两个电路中感应电流两个电路中感应电流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方向。我们能不能用这两

20、个电路中的方向。我们能不能用这两个电路中的方向。我们能不能用这两个电路中的任一个来判定导体的任一个来判定导体的任一个来判定导体的任一个来判定导体ABAB中感应电流中感应电流中感应电流中感应电流的方向？的方向？的方向？的方向？ABCDABCD中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：ABCDAABCDAABFEABFE中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：ABFEAABFEAABAB中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：中感应电流方向：ABAB1、楞次定律适用于楞次定律适用于由磁通量变化引由磁通量变化引起感应电流的起感应电流的一切情况一切

21、情况;右手定则右手定则只适用于只适用于导体切割磁感线导体切割磁感线.“右手定则右手定则”是是“楞次定律楞次定律”的特的特例例.2、在判断、在判断导体切割磁感线导体切割磁感线产生的感产生的感应电流时应电流时右手定则与楞次定律是等右手定则与楞次定律是等效的效的,右手定则比楞次定律方便右手定则比楞次定律方便.判断判断“力力”用用“左手左手”,判断判断“电电”用用“右手右手”.“四指四指”和和“手掌手掌”的放法和意义的放法和意义是相同的，唯一是相同的，唯一不同的是拇指的意不同的是拇指的意义义.2、如图、如图,导线导线AB和和CD互相平行互相平行,在闭合在闭合开关开关S时导线时导线CD中感应电流的方向如

22、何中感应电流的方向如何?ABSCDGI 例与练例与练24、一水平放置的矩形闭合线圈、一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁在细长磁铁的铁的N极附近竖直下落，由图示位置极附近竖直下落，由图示位置经过位置经过位置到位置到位置，位置，位置和位置和位置都很靠近位置都很靠近位置 在这个过程中，线圈中感应电流：在这个过程中，线圈中感应电流：A.沿沿abcd流动流动 B.沿沿dcba流动流动C.从从到到是沿是沿abcd流动，流动，从从到到是沿是沿dcba流动流动D.从从到到是沿是沿dcba流动，流动，从从到到是是 沿沿 abcd 流动流动 NabcdA例与练例与练3 3、如图、如图,M、N是套在同一铁芯

23、上的两个线是套在同一铁芯上的两个线圈圈,M线圈与电池、电键、变阻器相连线圈与电池、电键、变阻器相连,N线线圈与圈与R连成一闭合电路连成一闭合电路.当电键合上后当电键合上后,将将图中变阻器图中变阻器R的滑片向的滑片向左端左端滑动的过程中滑动的过程中,流过电阻流过电阻R的感应电流什么方向的感应电流什么方向?B感感BI例与练例与练4例与练例与练5线圈内磁通量增加时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲磁场方向向下磁通量增加逆时针（俯视）向上乙磁场方向向上磁通量增加顺时针（俯视）向下当线圈内磁通量增加时当线圈内磁通量增加时当线圈内磁通量增加时当线圈内磁通量增加时,可以得出什么结论可以得出什么结论?线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙磁场方向向下磁通量减少顺时针（俯视）向下丁磁场方向向上磁通量减少逆时针（俯视）向上当线圈内磁通量减少时当线圈内磁通量减少时当线圈内磁通量减少时当线圈内磁通量减少时,可以得出什么结论可以得出什么结论?观察观察现象现象磁极运磁极运动方向动方向原磁场原磁场方向及方向及变化变化感应电感应电流的磁流的磁场方向场方向阻碍原阻碍原磁通量磁通量NS+G