高中物理电磁感应楞次定律.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四章电磁感应,新 课 程 新 设 计 名 师 同 步 导 学,首 页,上一页,下一页,末 页,第四章电磁感应,同步导学方案,课后强化演练,第,3,节楞次定律,1,实验探究,将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将,N,极、,S,极插入、抽出线圈，如图所示，记录感应电流方向如下：,教 材 要 点 解 读,对应学生用书,P,6,2,分析,(1),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,向下,逆时针,(,俯视,),向上,乙,向上,顺时针,(,俯视,),向下,(2),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,向下,顺时针,(,俯视,),向下,丁,向上,逆时针,(,俯视,),向上,3.,归纳结论,当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场阻碍磁通量的减少,1,楞次定律的内容,感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,2,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，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,3,楞次定律中的,“,阻碍,”,作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在克服这种阻碍的过程中，其他形式的能转化为电能,阻碍不是,“,阻止,”,，阻碍也不是,“,相反,”,，就磁通量而言，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化,(,增反减同,),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掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向，如图所示,2,适用情况,适用于闭合电路中部分导体切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则与楞次定律的结果一致，在导体切割磁感线时，用右手定则判断感应电流方向更简便,3,楞次定律与三个定则的比较,在研究电磁感应现象时，经常用到右手螺旋定则、左手定则，右手定则及楞次定律等规律要想灵活运用,“,三定则一规律,”,，就必须明确这些规律的区别与联系,(1),“,三定则一规律,”,应用于不同的现象,基本现象,应用的定则或规律,运动电荷、电流产生的磁场,右手螺旋定则,磁场对运动电荷、电流的作用力,左手定则,电磁感应,导线切割磁感线,右手定则,闭合回路磁通量变化,楞次定律,(2),左手定则与右手定则的区别,比较项目,右手定则,左手定则,作用,判断磁场,B,、速度,v,、感应电流,I,方向关系,判断磁场,B,、电流,I,、磁场力,F,方向,已知条件,运动方向、磁场方向、感应电流方向任知其中二个,电流方向、磁场方向、磁场力方向任知二个,图例,因果关系,因动而电,因电而动,应用实例,发电机,电动机,使用时左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为,“,通电受力用左手，运动生电用右手,”,简称为,“,通电左，生电右,”,(3),楞次定律与右手定则的比较,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,解 题 方 法 指 导,对应学生用书,P,7,如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用丝线悬挂于,O,点，将圆环拉至位置,a,后无初速度释放，在圆环从,a,摆向,b,的过程中,(,),A,感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针,B,感应电流方向一直是逆时针,C,感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针,D,感应电流方向一直是顺时针,【,分析,】,解答本题时应注意以下几点：,(1),在虚线两侧磁场方向不同，且沿水平方向非均匀分布；,(2),圆环摆动过程中要注意磁通量的变化特点,【,解析,】,在竖直虚线左侧，圆环向右摆时磁通量增加，由楞次定律可判断，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向；摆过竖直虚线时，环中磁通量左减右增相当于方向向外的增大，因此感应电流方向为顺时针方向；在竖直虚线右侧向右摆动时，环中磁通量减小，感应电流的磁场与原磁场同向，可知感应电流为逆时针方向，因此只有,A,项正确,【,答案,】,A,【,方法总结,】,运用楞次定律判定感应电流方向的步骤,(1),首先弄清原磁场的方向及闭合电路中磁通量的变化情况,(2),根据,“,阻碍,”,原则，判断出感应磁场的方向,(3),由感应磁场的方向，利用安培定则判断出感应电流的方向,如图所示，两个大小不同的绝缘金属圆环叠放在一起，小圆环有一半面积在大圆环内，当大圆环通上顺时针方向电流的瞬间，小圆环中感应电流的方向是,(,),A,顺时针方向,B,逆时针方向,C,左半圆顺时针，右半圆逆时针,D,无感应电流,解析：,根据安培定则得，当大圆环中电流为顺时针方向时，圆环所在平面内的磁场是垂直于纸面向里的，而环外的磁场方向垂直于纸面向外，虽然小圆环在大圆环里外的面积一样，但环里磁场比环外磁场要强，所以净磁通量还是垂直于纸面向里的由楞次定律知，感应电流的磁场阻碍垂直纸面向里方向的磁通量的增加，应垂直于纸面向外，再由安培定则得出小圆环中感应电流的方向为逆时针方向，,B,选项正确,答案：,B,如图所示，导体,AB,、,CD,可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通，当导体棒,AB,向左移动时,(,),A,AB,中感应电流的方向为,A,到,B,B,AB,中感应电流的方向为,B,到,A,C,CD,向左移动,D,CD,向右移动,【,解析,】,由右手定则可判断,AB,中感应电流,A,B,，,CD,中电流,C,D,，由左手定则可判定,CD,受到向右的安培力作用而向右运动,【,答案,】,AD,【,方法总结,】,对于导体切割磁感线产生电磁感应的现象，应用右手定则判断比较方便；对于磁感应强度,B,随时间变化所产生的电磁感应现象，应用楞次定律判断比较方便,如图所示，导线框,abcd,和通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过,ad,和,bc,的中点，当线框向右运动的瞬间，则,(,),A,线框中有感应电流，且按顺时针方向,B,线框中有感应电流，且按逆时针方向,C,线框中有感应电流，但方向难以判断,D,由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流,解析：,此题可用两种方法求解，借此感受右手定则和楞次定律分别在哪种情况下更便捷,解法一：首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向,(,如图所示,),，因,ab,导线向右做切割磁感线运动，由右手定则判断感应电流由,a,b,，同理可判断,cd,导线中的感应电流方向由,c,d,，,ad,、,bc,两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感应电流是逆时针方向的,解法二：同样由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向，由对称性可知合磁通量,0,；当导线框向右运动时，穿过线框的磁通量增大,(,方向垂直向里,),，由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外，再由安培定则判断出感应电流按逆时针方向故,B,选项正确,答案：,B,默 读 联 想 记 忆,对应学生用书,P,8,磁通量,磁场,安培,切割,动,右手,课 堂 巩 固 训 练,对应学生用书,P,8,1.,根据楞次定律知感应电流的磁场一定是,(,),A,阻碍引起感应电流的磁通量,B,与引起感应电流的磁场反向,C,阻碍引起感应电流的磁通量的变化,D,与引起感应电流的磁场方向相同,解析：,根据楞次定律的表述可知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，若原磁通量增加，则感应电流的磁场方向与其相反，阻碍其增加，反之，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍其减小,答案：,C,2.,某磁场的磁感线如图所示，一铜线圈自图示,A,位置到,B,位置，在下落过程中，自上向下看，线圈中感应电流的方向是,(,),A,始终顺时针,B,始终逆时针,C,先顺时针后逆时针,D,先逆时针后顺时针,解析：,分两过程，第一过程：由,A,下落到磁通量最大的位置，,增大,顺时针；第二过程：由磁通量最大的位置下落到,B,，,减小,逆时针,答案：,C,3,(2013,延安高二检测,),如图所示，光滑平行金属导轨,PQ,和,MN,，都处于同一水平面内，,P,和,M,之间连接一电阻,R,，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现在垂直于导轨放置一根导体棒,ab,，用一水平向右的力,F,拉动导体棒，以下关于导体棒中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是,(,),A,感应电流方向,b,a,B,感应电流方向,a,b,C,安培力水平向左,D,安培力水平向右,解析：,磁场方向向下，导体棒,ab,的运动方向向右，由右手定则知，感应电流方向是,b,a,.,再由左手定则知，安培力方向水平向左，所以,A,、,C,正确,答案：,AC,4,(2013,安溪高二检测,),在水平放置的光滑绝缘杆,ab,上，挂有两个金属环,M,和,N,，两环套在一个通电密绕长螺线管的中部，如图所示，螺线管中部区域的管外磁场可以忽略，当变阻器的滑动触头向左移动时，两环将,(,),A,一起向左移动,B,一起向右移动,C,互相靠近,D,互相远离,解析：,当变阻器的细滑动触头向左移动时，通过螺线管线圈的电流增大，金属环,M,和,N,均有感应电流产生，根据楞次定律可知，两环中是同方向电流，因为同向电流互相吸引，故,C,项正确,答案：,C,为了巩固和提升所学内容，请使用“课后强化演练”。,课 后 强 化 演 练,对应学生用书课后,P,2,本文观看结束！,谢 谢,欣 赏！,