高中物理(新教材)选修二课件2：2-1楞次定律 人教版

2.1楞次定律

线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中拉出时，电流表的指针发生了偏转，但两种情况下偏转的方向不同，这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因素有关呢？新课导入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甲乙丙丁一、影响感应电流方向的因素(2)线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流方向感应电流的磁场方向甲_____逆时针(俯视)_____乙_____顺时针(俯视)_____图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙_____顺时针(俯视)_____丁_____逆时针(俯视)_____向下向上向上向下向下向下向上向上(1)线圈内磁通量增加时的情况2.分析3.归纳结论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．阻碍阻碍二、楞次定律定义：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。对楞次定律中“阻碍”的理解：1.阻碍的含义：阻碍既不是“相反”，也不是“阻止”，而是，反抗“变大”，反抗“变小”。2.阻碍过程中体现了能量转化和守恒定律，在克服阻碍过程中其他形式的能转化为电能。楞次定律符合能量守恒定律从楞次定律可知，感应电流总要阻碍磁铁相对于螺线管的运动。当把磁铁移进螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的斥力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。当让磁铁离开螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的引力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。GNSNSNGN楞次定律判断感应电流方向的步骤：明确研究的对象是哪一个闭合电路该电路磁通量如何变化该电路磁场的方向如何

根据楞次定律判定感应电流磁场方向判定感应电流方向根据右手螺旋定则该方框图不仅概括了根据楞次定律判定感应电流方向的思路，同时也描述了磁通量变化、磁场方向、感应电流方向三个因素的关系，只要知道了其中任意两个因素，就可以判定第三个因素。例1.关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是（）A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反D．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反解析：根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化，A项正确；感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反，在磁通量减小时与原磁场方向相同，B、C项错误，D项正确.答案：AD例1.关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是（）A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反D．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反解析：根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化，A项正确；感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反，在磁通量减小时与原磁场方向相同，B、C项错误，D项正确.答案：AD例2：如图所示，线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中(

)A.通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥C.电容器的B极板带正电，线圈与磁铁相互吸引D.电容器的B极板带负电，线圈与磁铁相互排斥解析：当磁铁向下运动时，穿过线圈的磁通量变大，原磁场方向向上，所以感应磁场方向向下，根据右手螺旋定则，拇指表示感应磁场的方向，四指弯曲的方向表示感应电流的方向，即通过电阻的电流方向为b→a。根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用，故磁铁与线圈相互排斥。综上所述:线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向由b→a，磁铁与线圈相互排斥，故A错误，B正确;由上分析可知，B极板带正电，且线圈与磁铁相互排斥，故C、D错误。答案：B三、右手定则适用范围：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况.判定方法：伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，大拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向.楞次定律与右手定则的比较1.楞次定律可适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况，而右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导线不动时不能应用，因此右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。2.在判断由导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的，而右手定则比楞次定律更方便。例3：下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(

)A

B

C

D解析：题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向沿a→d→c→b→a，D中电流方向为b→a，故选A。答案：A例3：下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(

)A

B

C

D解析：题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为a→b，B中电流方向为b→a，C中电流方向沿a→d→c→b→a，D中电流方向为b→a，故选A。答案：A随堂练习1.某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断，在保持开关闭合的状态下(

)A.当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向左偏B.当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向右偏B2.如图所示，若套在条形磁铁上的弹性金属线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ，则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是(

)A.有顺时针方向的感应电流B.有逆时针方向的感应电流C.有先逆时针后顺时针方向的感应电流D.无感应电流A3.闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是(

)A.向右进入磁场B.向左移出磁场C.以ab为轴转动D.以cd为轴转动B4.如图所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的电流。现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计，图中未画出)检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是(

)A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.先逆时针后顺时针，然后再逆时针D.先顺时针后逆时针，然后再顺时针C备用工具&资料3.闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是(

)A.向右进入磁场B.向左移出磁场C.以ab为轴转动D.以cd为轴转动B随堂练习1.某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中，将直流电源、滑动变阻器、线圈A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。在实验中，该同学发现开关闭合的瞬间，灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断，在保持开关闭合的状态下(

)A.当线圈A拔出时，灵敏电流计的指针向左偏B.当线圈A中的铁芯拔出时，灵敏电流计的指针向右偏C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时，灵敏电流计的指针不偏转D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时，灵敏电流计的指针向右偏B1.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甲乙丙丁一、影响感应电流方向的因素二、楞次定律定义：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。对楞次定律中“阻碍”的理解：1.阻碍的含义：阻碍既不是“相反”，也不是“阻止”，而是，反抗“变大”，反抗“变小”。2.阻碍过程中体现了能量转化和守恒定律，在克服阻碍过程中其他形式的能转化为电能。楞次定律符合能量守恒定律从楞次定律可知，感应电流总要阻碍磁铁相对于螺线管的运动。当把磁铁移进螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的斥力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。当让磁铁离开螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的引力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。GNSNSNGN例1.关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是（