人教版物理选修3-2全册精品课件第四章第三节.ppt

第三节 楞次定律,学习目标：1.通过实验探究归纳出楞次定律. 2.理解楞次定律的内容和本质. 3.会用右手定则及楞次定律解答有关问题 重点难点： 1.引导学生对演示实验进行观察、分析、归纳、总结得出楞次定律. 2.理解定律中“阻碍”原磁场磁通量的增加或减小的含义. 3.应用楞次定律判断感应电流方向.,一、探究感应电流的方向 自主探究 实验现象：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431所 示，记录感应电 流方向如下：,图431,(1)线圈内磁通量增加时的情况,向下,向上,向上,向下,(2)线圈内磁通量减少时的情况,向下,向下,向上,向上,成功发现 当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场 _磁通量的增加；当线圈内磁通量减 少时，感应电流的磁场_磁通量的减 少 二、楞次定律 1834年，物理学家楞次归纳出以下结论： 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁 场总要阻碍_的 变化,阻碍,阻碍,引起感应电流的磁通量,三、右手定则 1.内容：伸开右手，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_，并使拇指指向导 线运动的方向，这时_所指的方向就 是感应电流的方向 图432,垂直,进入,四指,2.适用范围：适用于闭合电路_切割磁感线产生感应电流的情况,部分导体,要点1 对楞次定律的理解及应用 1.因果关系：闭合导体回路中磁通量的变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因 2.“阻碍”的含义,3.应用楞次定律的一般步骤 判定感应电流的方向，思路和步骤如下 上述步骤也可概括为下列四句话：“明确增减 和方向，增反减同切莫忘，安培定则来判 断，四指环绕是流向”,(2012河北省冀州中学高二上学期期末)电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图433所示现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( ) A从a到b，上极板带正电 B从a到b，下极板带正电 C从b到a，上极板带正电 D从b到a，下极板带正电 图433,【思路点拨】,【精讲精析】 在磁体自由下落，N极接近线圈 上端的过程中，通过线圈的磁通量方向向下且在 增大，根据楞次定律可判断出线圈中感应电流的 磁场方向向上，利用安培定则可判知线圈中感应 电流方向为逆时针绕向(由上向下看)，流过R的 电流方向从b到a，电容器下极板带正电，选项D 正确 【答案】 D,【规律总结】 应用楞次定律判断感应电流方向的关键是由原磁场的方向和其磁通量的增减判定感应电流的磁场方向,缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O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，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( ) Aabcda Bdcbad C先是dcbad，后是abcda D先是abcda，后是dcbad,解析：选B.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，由楞次定律可 得感应电流的方向为dcbad；过O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，由楞次定律可得感应电流 的方向仍为dcbad，故B选项正确,要点2 楞次定律的广义表述及应用 1.广义表述：感应电流的“效果”总是要反抗(阻碍)引起感应电流的“原因” 常见的“阻碍”有以下三种情况：,2.应用步骤 判断产生感应电流的原因，思路和步骤如下,如图435所示，光滑固定导轨M、N 水平放置，两根导体棒P、Q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 接近回路时( ) AP、Q将相互靠拢 BP、Q将相互远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g,图435,【思路点拨】 楞次定律的推广含义感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因,拢，由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g，当S极为下端时，可得到同样的结果 法二：根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题的“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，所以P、Q将相互靠近且磁铁的加速度小于g.,【答案】 AD 【题后反思】 从上面提供的两种解法来看，应用楞次定律的推广含义分析此类问题往往比直接应用楞次定律方便、快捷,变式训练 2.(2012杭州二中高二检测)一块铜片置于如图437所示的磁场中，如果用力把铜片从磁场拉出或把它进一步推入， 则在这两个过程中有关磁 场对铜片的作用力，下列 叙述正确的是( ) 图437,A拉出时是阻力 B推入时是阻力 C拉出时不受磁场力 D推入时不受磁场力 解析：选AB.将铜片从磁场拉出或推入，磁通 量发生变化，在铜片上产生感应电流根据 楞次定律，感应电流受到的安培力应阻碍导 体和磁场的相对运动，故A、B正确,要点3 右手定则的理解和应用 1.楞次定律与右手定则的区别与联系,2.右手定则与左手定则的比较,如图438所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈P相连接，要使小线圈Q获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面) ( ) A向右匀速运动 B向左加速运动 C向右减速运动 D向右加速运动 图438,【精讲精析】 法一：(逆向思维法) 欲使Q线圈中产生顺时针的感应电流，感应电流 的磁场方向垂直于纸面向里，由楞次定律可知有 两种情况，一是P中有顺时针方向的逐渐减小的电 流，该电流产生的穿过Q的磁通量在减少；二是P 中有逆时针方向的逐渐增大的电流，该电流产生 的穿过Q的磁通量在增大因此，对于第一种情 况，应使ab减速向右运动；对于第二种情况，应 使ab加速向左运动当ab匀速运动时，在P中产生,的感应电流是稳定的，穿过Q的磁通量不变化, Q中无感应电流故选项B、C正确 法二：(筛选法) 若ab向右匀速运动，Q中无感应电流，选项A排 除，依次筛选剩余选项故选B、C. 【答案】 BC,【规律总结】 解答此类问题的关键是抓住因果关系，并选择合理的定则或定律来判断，其对应关系如下：,变式训练 3.如图439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( ) 图439,AAB中感应电流的方向为A到B BAB中感应电流的方向为B到A CCD向左移动 DCD向右移动 解析：选AD.由右手定则可判断AB中感应电 流方向为A到B，从而CD中电流方向为C到D. 导体CD所受安培力方向由左手定则判断知向 右，所以CD向右移动,楞次定律与能量守恒定律 楞次定律中的“阻碍”作用，正是能的转化和守 恒定律在电磁感应现象中的反映，在克服这种阻 碍的过程中其他形式的能转化为电能,经典案例 如图4310所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中 正确的是( ) 图4310,A金属环在下落过程中的机械能守恒 B金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量 C金属环的机械能