【高中物理】楞次定律应用课件 2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册.pptx

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1、2.1.2 楞次定律的应用第二章 电磁感应NS一、楞次定律推论推论1：来拒去留vN SN SNSvF安F安NSvS NS NNSvF安F安感应电流产生的磁场阻碍它们之感应电流产生的磁场阻碍它们之间的相对运动间的相对运动，从而，从而阻碍磁通量的变化阻碍磁通量的变化。相互靠近时相互靠近时产生产生斥力斥力，相互远离时相互远离时产生产生引力，引力，记作记作“来拒去留来拒去留”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【例题【例题1】如图所示，光滑固定导轨如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒水平放置，两根导

2、体棒P、Q平平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时时()ADNSvabBF安推论推论2 2：“增缩减扩”(适用于平面内只有单向磁场通过适用于平面内只有单向磁场通过)判断导体棒将沿导轨什么方向运动判断导体棒将沿导轨什么方向运动?INSvabBF安F安I缩小缩小或或具有缩小的趋势具有缩小的趋势 增大增大或或具有扩大的趋势具有扩大的趋势使线圈面积有增大或缩小的趋势，从使线圈面积有增大或缩小的趋势，从而阻碍磁通量的变化而阻碍磁通量的变化。【例题例题】如图甲所示，在一空心螺线管内部中点处放置一小铜环，图如图甲所示，

3、在一空心螺线管内部中点处放置一小铜环，图乙所示，在一空心螺线管外部放置一大铜环，电路接通瞬间，下列说乙所示，在一空心螺线管外部放置一大铜环，电路接通瞬间，下列说法正确的是法正确的是()A.从左往右看，两个铜环中部都有顺时针方向感应电流从左往右看，两个铜环中部都有顺时针方向感应电流B.从左往右看，小铜环有顺时针方向感应电流，大铜环中有逆时针方从左往右看，小铜环有顺时针方向感应电流，大铜环中有逆时针方向感应电流向感应电流C.两个铜环都有收缩趋势两个铜环都有收缩趋势D.小铜环有收缩趋势，大铜环有扩张趋势小铜环有收缩趋势，大铜环有扩张趋势根据右手螺旋定则，当接通开关瞬间时，导致穿过甲铜环的磁感线（单向

4、）向左增大，磁通量也是增大，则铜环中的感应电流的磁场的方向向右，从左侧看，铜环的感应电流顺时针；再根据右手螺旋定则，当接通开关瞬间时，导致穿过乙铜环的磁感线（双向：从左侧看，如右图所示），净净磁通量也是增大，则铜环中的感应电流的磁场的方向向右，从左侧看，铜环的感应电流顺时针也可以判断出大铜环也有顺时针方向感应电流，故 A 正确，B 错误；CD、当接通开关瞬间时，导致穿过线圈的磁通量向左增大，根据楞次定律可知，小铜环的面积收缩能阻碍磁通量的增大，所以小铜环有收缩的趋势；但由于螺线管外侧的磁场方向与螺线管内部的磁场的方向相反，所以大铜环的面积增大能阻碍环内磁通量的增大，所以大铜环有扩张趋势，故 C

5、 错误，D 正确；故选：AD。增缩减扩（适用单向磁场穿过）增扩减缩（适用双向磁场穿过）推论推论3 3：“增离减靠”指出滑片向上和向下移动时指出滑片向上和向下移动时，圆环的运动状态。，圆环的运动状态。磁通量增大磁通量增大时，可移动线圈平面总朝时，可移动线圈平面总朝远离磁场方向远离磁场方向移动。移动。磁通量减小磁通量减小时，可移动线圈平面总朝时，可移动线圈平面总朝靠近磁场方向靠近磁场方向移动。移动。NSNSF安F安F安F安使使移动线圈平面总朝移动线圈平面总朝远离或靠近磁场方向远离或靠近磁场方向，从，从而阻碍磁通量的变化。而阻碍磁通量的变化。【变式训练变式训练】(多选）多选）如图所示，圆环形导体线圈

6、如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，平放在水平桌面上，在在a的正上方固定一竖直螺线管的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列向上滑动，下列说法中正确的是说法中正确的是()A.穿过线圈穿过线圈a的磁通量变大的磁通量变大B.线圈线圈a有扩张的趋势有扩张的趋势C.线圈线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流中将产生俯视顺时针方向的感应电流D.线圈线圈a对水平桌面的压力对水平桌面的压力FN将减小将减小BCD【例题例题3】(多选多选)如

7、图所示如图所示,由绕在铁芯上的线圈与电由绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路源、滑动变阻器和开关组成闭合回路,左侧金属圆环套左侧金属圆环套在光滑的绝缘杆上在光滑的绝缘杆上.当固定线圈中突然通过直流电流时当固定线圈中突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环被弹射出去线圈左侧的金属环被弹射出去.下列说法正确的是下列说法正确的是()A.从右侧看从右侧看,开关闭合瞬间环中会产生沿逆时针方向的感应电流开关闭合瞬间环中会产生沿逆时针方向的感应电流B.滑动变阻器的滑片向上滑动时滑动变阻器的滑片向上滑动时,左侧的金属环也会被向左弹射出去左侧的金属环也会被向左弹射出去C.电池正、负极调换后电池正、负

8、极调换后,闭合开关闭合开关S的瞬间的瞬间,金属环仍能向左弹射金属环仍能向左弹射D.若将金属环置于线圈右侧若将金属环置于线圈右侧,则闭合开关则闭合开关S的瞬间的瞬间,环将向右弹射环将向右弹射BCD【变式训练变式训练】如图所示，通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线如图所示，通电螺线管中间正上方和左侧分别用绝缘细线静止悬挂着铝环静止悬挂着铝环a和和b，两环平面与螺线管的中心轴线都垂直，两环平面与螺线管的中心轴线都垂直，b环的圆心环的圆心在螺线管的中心轴上在螺线管的中心轴上.当滑动变阻器当滑动变阻器R的滑片的滑片P向左滑动时，下列关于两环向左滑动时，下列关于两环中产生的感应电流方向和受到的安培力方

9、向的说法正确的是中产生的感应电流方向和受到的安培力方向的说法正确的是()A.电流方向相同，受力方向电流方向相同，受力方向a环向上、环向上、b环向右环向右B.电流方向相同，受力方向电流方向相同，受力方向a环向下、环向下、b环向左环向左C.电流方向相反，受力方向电流方向相反，受力方向a环向下、环向下、b环向右环向右D.电流方向相反，受力方向电流方向相反，受力方向a环向上、环向上、b环向左环向左D S NS N磁通量减小磁通量减小时，可转动线圈平面总朝磁场和平面的时，可转动线圈平面总朝磁场和平面的夹角增大夹角增大方向转动。方向转动。磁通量增大磁通量增大时，可转动线圈平面总朝磁场和平面的时，可转动线圈

10、平面总朝磁场和平面的夹角减小夹角减小方向转动。方向转动。推论推论4 4：“增小减大”S NS N标出导体框中垂直纸面的导体棒标出导体框中垂直纸面的导体棒a、b中电流方向，并判断导体框转动方向中电流方向，并判断导体框转动方向使使转动线圈平面磁场和平面的转动线圈平面磁场和平面的夹角增大或减小方向转动夹角增大或减小方向转动，从而阻碍磁通量从而阻碍磁通量的变化。的变化。【例题例题4】（多选）（多选）如图所示如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴是一个可绕垂直于纸面的轴O转转动的闭合矩形导线框动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时的滑片自左向右滑动时,关于关于线框线框ab的说

11、法是的说法是()A.具有收缩的趋势具有收缩的趋势B.逆时针转动逆时针转动C.顺时针转动顺时针转动D.发生转动发生转动,但电源极性不明但电源极性不明,无法确定转动的方向无法确定转动的方向AC楞次定律推论总结：（1）增反减同：）增反减同：指出判断感应电流方向方法。指出判断感应电流方向方法。（2）来拒去留、增缩减扩、增离减靠、增小减大：）来拒去留、增缩减扩、增离减靠、增小减大：是安培力作用在回路是安培力作用在回路导线上产生的形变或运动效果；导线上产生的形变或运动效果；都朝着都朝着阻碍磁通量的变化趋势阻碍磁通量的变化趋势进行。进行。总而言之：总而言之：感应电流引起的效果的感应电流引起的效果的本质都是阻

12、碍或反抗原磁场磁本质都是阻碍或反抗原磁场磁通量的变化。通量的变化。二、二次感应问题 当闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流阻碍磁通量的变化，我们称之为一次感应当该回路附近存在另一回路时，感应电流的磁场如果在该回路中再次产生感应电流，则称之为“二次感应”要产生“二次感应”电流的条件是：第一次产生的感应电流是变化的第一次产生的感应电流是变化的，即变化的磁场产生感应电流，当感应电流变化时，就会在另一闭合回路中产生感应电流，就认为是“二次感应”问题三定则一定律三定则一定律”的综合应用的综合应用：螺旋定则螺旋定则左手定则左手定则右手定则右手定则楞次定律楞次定律适用适用场合场合判断判断I周

13、围的周围的B方向方向判断判断I在在B中中所受所受F安安方向方向判断导体切割磁判断导体切割磁感线产生的感线产生的I方向方向判断回路中判断回路中变变化时产生的化时产生的I方向方向因果因果关系关系 电生磁电生磁 电受力电受力 动生电动生电 感应生电感应生电【例题例题】如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQPQ、MNMN，当，当，当，当PQPQ在外力的作用下运动时，在外力的作用下运动时，在外力的作用下运动时，在外力的作用下运动时，MNMN在磁场力

14、的作用下向右运动，在磁场力的作用下向右运动，在磁场力的作用下向右运动，在磁场力的作用下向右运动，则则则则PQ PQ 所做的运动可能是所做的运动可能是所做的运动可能是所做的运动可能是 ()A A向右减速运动向右减速运动向右减速运动向右减速运动 B B向左匀速运动向左匀速运动向左匀速运动向左匀速运动C C向右匀速运动向右匀速运动向右匀速运动向右匀速运动 D D向左加速运动向左加速运动向左加速运动向左加速运动(1)导体棒导体棒匀速切割匀速切割时，感应电流不变，此电生磁，磁不变，时，感应电流不变，此电生磁，磁不变，不能在其它不能在其它线圈中发生二次感应线圈中发生二次感应。(2)导体棒导体棒变速切割变速

15、切割时，感应电流变化，此电生磁，磁变化，时，感应电流变化，此电生磁，磁变化，能在其它线能在其它线圈中发生二次感应。圈中发生二次感应。【例题例题】如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是(A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动D向左减速运动【变式训练变式训练】如图所示，如图所示，A、B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上，它们两个线圈绕在同一个闭合铁芯上，它们的两端分别与电阻可以不计的光滑、水平、平行导轨的两端分别与电阻可以不计的光滑、水平、平行导轨P、Q和和M、N相连；相连；P、Q处在竖

16、直向下的匀强磁场中，处在竖直向下的匀强磁场中，M、N处在竖直向下匀强磁场中；直处在竖直向下匀强磁场中；直导线导线ab横放在横放在P、Q上，直导线上，直导线cd横放在横放在M、N上，上，cd原来不动，下列说原来不动，下列说法正确的有（法正确的有（）A若若ab向右匀速滑动，则向右匀速滑动，则cd也向右滑动。也向右滑动。B若若ab向右加速滑动，则向右加速滑动，则cd也向右滑动。也向右滑动。C若若ab向右减速滑动，则向右减速滑动，则cd也右滑动。也右滑动。D若若ab向右减速滑动，则向右减速滑动，则cd也左滑动。也左滑动。BD二次感应特点：加速同向运动；减速反向运动二次感应特点：加速同向运动；减速反向运动：