人教版物理选修32全册精品课件第四章第三节

1、栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应第三节楞次定律第三节楞次定律栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应学习目标：学习目标：1.通过实验探究归纳出楞次定律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会用右手定则及楞次定律解答有关问题重点难点：重点难点： 1.引导学生对演示实验进行观察、分析、归引导学生对演示实验进行观察、分析、归纳、总结得出楞次定律纳、总结得出楞次定律.2.理解定律中理解定律中“阻碍阻碍”原磁场磁通量的增加或减小的含原磁场磁通量的增加或减小的含义义.3.应用楞次定律判断感应电流方向应用楞次定

2、律判断感应电流方向.栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应新知初探自主学习新知初探自主学习一、探究感应电流的方向一、探究感应电流的方向自主探究自主探究实验现象：将螺线管与电流计组成闭合回路，分实验现象：将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将别将n极、极、s极插入、极插入、抽出线圈，抽出线圈，如图如图431所所示，记录感应电示，记录感应电流方向如下：流方向如下：图图431栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应(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磁场方向向感应电流的感应电流的方向方向感应电流的磁场感应电流的磁场方向方向甲甲_ 逆时针逆时针(俯视俯视)_乙乙

3、_ 顺时针顺时针(俯视俯视)_向下向下向上向上向上向上向下向下栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应(2)线圈内磁通量减少时的情况线圈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方向感应电流的方向感应电流的磁场方感应电流的磁场方向向丙丙_顺时针顺时针(俯视俯视)_丁丁_逆时针逆时针(俯视俯视)_向下向下向下向下向上向上向上向上栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应成功发现成功发现当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场_磁通量的增加；当线圈内磁通量减磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场少时，感应电流的磁场_磁通量的减磁通量的减

4、少少二、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：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍场总要阻碍_的的变化变化阻碍阻碍阻碍阻碍引起感应电流的磁通量引起感应电流的磁通量栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应三、右手定则三、右手定则1.内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指内容：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，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心磁感线从掌心_，并使拇指指向导，并使拇指指向导线运动的方向，这时线运动的方向，这时_所指的方向就所指的方向就是感

5、应电流的方向是感应电流的方向 图图432垂直垂直进入进入四指四指栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应2.适用范围：适用于闭合电路适用范围：适用于闭合电路_切切割磁感线产生感应电流的情况割磁感线产生感应电流的情况部分导体部分导体栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应要点探究讲练互动要点探究讲练互动要点要点1对楞次定律的理解及应用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果又反过来影响原因2.“阻碍阻碍”的含义的含义栏目栏目导引导引

6、第四章电磁感应第四章电磁感应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是感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场的磁场(原磁场原磁场)的磁通量的变化的磁通量的变化阻碍阻碍什么什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身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，与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即同，即“增反减同增反减同”结果结果如何如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的阻碍并不是阻止，只是延缓了

7、磁通量的变化，这种变化将继续进行变化，这种变化将继续进行栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应3.应用楞次定律的一般步骤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：上述步骤也可概括为下列四句话：“明确增明确增减减和方向，和方向，增反减同增反减同切莫忘，安培定则来切莫忘，安培定则来判判断，四指环绕是流向断，四指环绕是流向”栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应(2012河北省冀州中学高二上学期期末河北省冀州中学高二上学期期末)电阻电阻r、电容、电容c与一线圈连成闭合电路，条形与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止

8、于线圈的正上方，磁铁静止于线圈的正上方，n极朝下，如图极朝下，如图433所示现使磁铁开始自由下落，在所示现使磁铁开始自由下落，在n极极接近线圈上端的过程中，流过接近线圈上端的过程中，流过r的电流方向和的电流方向和电容器极板的带电情况是电容器极板的带电情况是()a从从a到到b，上极板带正电，上极板带正电b从从a到到b，下极板带正电，下极板带正电c从从b到到a，上极板带正电，上极板带正电d从从b到到a，下极板带正电，下极板带正电 图图433例例1栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应【思路点拨】【思路点拨】栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应【精讲精析】【精讲精析】在磁体自由下落，在

9、磁体自由下落，n极接近线圈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电流方向为逆时针绕向(由上向下看由上向下看)，流过，流过r的的电流方向从电流方向从b到到a，电容器下极板带正电，选项，电容器下极板带正电，选项d正确正确【答案】【答案】d栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应【规律总结】【规律总结】应用楞次定律判断感应电流应用楞次定律判断感应电流方向的

10、关键是由原磁场的方向和其磁通量的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增减判定感应电流的磁场方向图图434变式训练变式训练1.如图如图434所示，所示，在磁感应强度大小为在磁感应强度大小为b、方向竖直向上的匀强方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为磁场中，有一质量为m、阻值为、阻值为r的闭合矩的闭合矩形金属线框形金属线框abcd用绝用绝栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应缘轻质细杆悬挂在缘轻质细杆悬挂在o点，并可绕点，并可绕o点摆动金点摆动金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在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，细杆和金属线摆动到左

11、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线框中感应电流的方向是()aabcdabdcbadc先是先是dcbad，后是，后是abcdad先是先是abcda，后是，后是dcbad栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应解析：选解析：选b.线框从右侧开始由静止释放，穿过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得感应电流的方向为dcbad；过；过o点点纵轴继续向左摆动过程中，穿过线框平面的纵轴继续向左摆动过程中，穿过线框平面的磁通量

12、逐渐增大，由楞次定律可得感应电流磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为的方向仍为dcbad，故，故b选项正确选项正确栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应要点要点2楞次定律的广义表述及应用楞次定律的广义表述及应用1.广义表述：感应电流的广义表述：感应电流的“效果效果”总是要反抗总是要反抗(阻碍阻碍)引起感应电流的引起感应电流的“原因原因”常见的常见的“阻碍阻碍”有以下三种情况：有以下三种情况：增反增反减同减同就磁通量而言，感应电流的磁场总是阻就磁通量而言，感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化碍原磁场磁通量的变化来拒来拒去留去留由于相对运动导致的电磁感应现象，感由于相对运动导

13、致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍相对运动应电流的效果阻碍相对运动增缩增缩减扩减扩电磁感应致使回路面积有变化趋势时，电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化量的变化栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应2.应用步骤应用步骤判断产生感应电流的原因，思路和步骤如下判断产生感应电流的原因，思路和步骤如下栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应如图如图435所示，光滑固定导轨所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，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形成一

14、个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时接近回路时()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g图图435例例2栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应【思路点拨】【思路点拨】楞次定律的推广含义楞次定律的推广含义感应感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因电流的效果总要反抗产生感应电流的原因【精讲精析】【精讲精析】法一：设磁铁下端为法一：设磁铁下端为n极，极，如图如图436所示，根据所示，根据楞次定律可判断出楞次定律可判断出p、q中感应电流方向，根据中感应电流方向，根据左手定则可判断左手定则可判断p、

15、q所受安培所受安培力的方向，可见力的方向，可见p、q将相互靠将相互靠图图436栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应拢，由于回路所受安培力的合力拢，由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿向下，由牛顿第三定律知磁铁将受到向上的反作用力，从而第三定律知磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于加速度小于g，当，当s极为下端时，可得到同样的极为下端时，可得到同样的结果结果法二：根据楞次定律的另一种表述法二：根据楞次定律的另一种表述感应电感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，本题的题的“原因原因”是回路中磁通量的增加，归根结是回路中磁通量的增加，归根结底

16、是磁铁靠近回路，底是磁铁靠近回路，“效果效果”便是阻碍磁通量便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近，所以的增加和磁铁的靠近，所以p、q将相互靠近且将相互靠近且磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于g.栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应【答案】【答案】ad【题后反思】【题后反思】从上面提供的两种解法来看，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、快捷直接应用楞次定律方便、快捷栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应变式训练变式训练2.(2012杭州二中高二检测杭州二中高二检测)一块铜片置于如图一块铜片置于如图

17、437所示的磁场中，如果用力把铜片从磁所示的磁场中，如果用力把铜片从磁场拉出或把它进一步推入，场拉出或把它进一步推入，则在这两个过程中有关磁则在这两个过程中有关磁场对铜片的作用力，下列场对铜片的作用力，下列叙述正确的是叙述正确的是() 图图437栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应a拉出时是阻力拉出时是阻力b推入时是阻力推入时是阻力c拉出时不受磁场力拉出时不受磁场力d推入时不受磁场力推入时不受磁场力解析：选解析：选ab.将铜片从磁场拉出或推入，磁通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楞

18、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，故体和磁场的相对运动，故a、b正确正确栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应要点要点3右手定则的理解和应用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楞次定律与右手定则的区别与联系楞次定律楞次定律右手定则右手定则区区别别研究对象研究对象整个闭合回路整个闭合回路闭合回路的一部分，即闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导做切割磁感线运动的导体体适用范围适用范围各种电磁感应现各种电磁感应现象象只适用于导体在磁场中只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情做切割磁感线运动的情况况栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应楞次定律

19、楞次定律右手定则右手定则区区别别应用应用对于磁感应强度随时对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁间变化而产生的电磁感应现象较方便感应现象较方便对于导体棒切割磁感对于导体棒切割磁感线产生的电磁感应现线产生的电磁感应现象较方便象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特例栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应2.右手定则与左手定则的比较右手定则与左手定则的比较比较项目比较项目右手定则右手定则左手定则左手定则作用作用判断感应电判断感应电流方向流方向判断通电导体所受判断通电导体所受磁场力的方向磁场力的方向图例图例因果关系因果关系运动运动电流电流电流电流运动运动应用实例应用实例发电

20、机发电机电动机电动机栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应如图如图438所示，在匀强磁场中放有所示，在匀强磁场中放有平行金属导轨，它与大线圈平行金属导轨，它与大线圈p相连接，要使小相连接，要使小线圈线圈q获得顺时针方向的感应电流，则放在导获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒轨上的裸金属棒ab的运动情况是的运动情况是(两线圈共面两线圈共面)()a向右匀速运动向右匀速运动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向右加速运动向右加速运动 图图438 例例3栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应【精讲精析】【精讲精析】法一：法一：(逆向思维法逆向思维法)欲使欲使q

21、线圈中产生顺时针的感应电流，感应电流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，一是两种情况，一是p中有顺时针方向的逐渐减小的电中有顺时针方向的逐渐减小的电流，该电流产生的穿过流，该电流产生的穿过q的磁通量在减少；二是的磁通量在减少；二是p中有逆时针方向的逐渐增大的电流，该电流产生中有逆时针方向的逐渐增大的电流，该电流产生的穿过的穿过q的磁通量在增大因此，对于第一种情的磁通量在增大因此，对于第一种情况，应使况，应使ab减速向右运动；对于第二种情况，应减速向右运动；对于第二种情况，应使使ab加速向左运动当加速向

22、左运动当ab匀速运动时，在匀速运动时，在p中产生中产生栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应的感应电流是稳定的，穿过的感应电流是稳定的，穿过q的磁通量不变化的磁通量不变化,q中无感应电流故选项中无感应电流故选项b、c正确正确法二：法二：(筛选法筛选法)若若ab向右匀速运动，向右匀速运动，q中无感应电流，选项中无感应电流，选项a排排除，依次筛选剩余选项故选除，依次筛选剩余选项故选b、c.【答案】【答案】bc栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应【规律总结】【规律总结】解答此类问题的关键是抓住因果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，并选择合理的定

23、则或定律来判断，其对应关系如下：关系如下： 基本现象基本现象常用的定则或常用的定则或定律定律电流、运动电荷产生的磁场电流、运动电荷产生的磁场安培定则安培定则磁场对电流、运动电荷有作用力磁场对电流、运动电荷有作用力左手定则左手定则栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应基本现象基本现象常用的定则或常用的定则或定律定律电磁电磁感应感应部分导体做部分导体做切割磁感线运动切割磁感线运动右手定则右手定则闭合回路的闭合回路的磁通量变化磁通量变化楞次定律楞次定律栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应变式训练变式训练3.如图如图439所示，导体所示，导体ab、cd可在水平轨可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通当导体棒互不相通当导体棒ab向左移动时向左移动时()图图439栏目栏目导引导引第四章电磁感应第四章电磁感应aab中感应电流的方向为中感应电流的方向为a到到bbab中感应电流的方向为中感应电流的方向为b到到accd向左移动向左移动dcd向右移动向右移动解析：选解析：选ad.由右手定则可判断由右手定则可判断ab中感应电中感应电流方向为流方向为a到到b，从而，从而cd中电流方向