人教版高中物理选择性必修第二册楞次定律的理解及推论课件

第二章电磁感应楞次定律的理解及推论学习目标21、理解楞次定律的含义2、知道感应电流方向的判断方法3、知道楞次定律的几个推论及应用4、会处理二次感应问题一、楞次定律的理解楞次定律中“阻碍”的四层含义

方法一楞次定律判断感应电流方向的“四步法”方法二用右手定则判断(1)掌心

磁感线垂直穿入；(2)拇指

指向导体运动的方向;(3)四指

指向感应电流的方向.该方法适用于部分导体切割磁感线二、判断感应电流的方法

审题导析1.条形磁铁穿过线圈的过程可分解为两个分过程：穿入线圈过程、穿出线圈过程.2.在穿入线圈过程中,确定磁铁磁场的方向.3.磁铁穿入的过程中,明确线圈回路中磁通量的变化情况.4.由楞次定律的“增反减同”判定感应电流产生的磁场方向.5.应用右手定则判断感应电流的方向.【例1】

某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是(

)．A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b

I感I感NS解析

①确定原磁场的方向：条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下．②明确回路中磁通量的变化情况：线圈中向下的磁通量增加．③由楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上．④应用右手定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)即：b→G→a.同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，由楞次定律可得线圈中将产生顺时针方向的感应电流(俯视)，电流从a→G→b.答案D

磁场中闭合电路运动情况的分析方法规律方法(2)效果法由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义。据“阻碍”原则，可直接对运动趋势作出判断，更简捷、迅速。解析根据安培定则可知线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里，若直导线中的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律得到：线圈中感应电流方向为逆时针方向。根据左手定则可知线圈中各边所受安培力均指向线圈内，由于靠近导线磁场强，则安培力较大；远离导线磁场弱，则安培力较小。因此线圈离开AB直导线，即向右摆动，反之产生顺时针方向的电流，向左摆动，故C正确。答案

C针对训练1．如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内。当发现闭合线圈向右摆动时(

)A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流

3．[易错题](多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(

)A．向右做匀速运动B．向左做减速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动解析当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈c中的磁通量恒定不变，无感应电流产生，选项A错误；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，选项B正确；同理可判定选项C正确，D错误。答案

BCNS三、楞次定律推论推论1：来拒去留vNSNSvF安F安NSvSNNSvF安F安感应电流产生的磁场阻碍它们之间的相对运动，从而阻碍磁通量的变化。相互靠近时产生斥力，相互远离时产生引力，记作“来拒去留”A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g【例3】如图所示，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(

)ADNSv·×abBF安推论2：“增缩减扩”(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?INSv×·abBF安F安I缩小或具有缩小的趋势

增大或具有扩大的趋势使线圈面积有增大或缩小的趋势，从而阻碍磁通量的变化。【例4】如图甲所示，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向感应电流C.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）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3：“增离减靠”指出滑片向上和向下移动时，圆环的运动状态。磁通量增大时，可移动线圈平面总朝远离磁场方向移动。磁通量减小时，可移动线圈平面总朝靠近磁场方向移动。NSNSF安F安F安F安使移动线圈平面总朝远离或靠近磁场方向，从而阻碍磁通量的变化。【例5】(多选）如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a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变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法中正确的是()A.穿过线圈a的磁通量变大B.线圈a有扩张的趋势C.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流D.线圈a对水平桌面的压力FN将减小BCD【例6】(多选)如图所示,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,左侧金属圆环套在光滑的绝缘杆上.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.下列说法正确的是(

)A.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B.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C.电池正、负极调换后,闭合开关S的瞬间,金属环仍能向左弹射D.若将金属环置于线圈右侧,则闭合开关S的瞬间,环将向右弹射BCD＋

－SN磁通量减小时，可转动线圈平面总朝磁场和平面的夹角增大方向转动。磁通量增大时，可转动线圈平面总朝磁场和平面的夹角减小方向转动。推论4：“增小减大”＋

－SN•×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ו使转动线圈平面磁场和平面的夹角增大或减小方向转动，从而阻碍磁通量的变化。【例7】（多选）如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时,关于线框ab的说法是(

)A.具有收缩的趋势B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向AC楞次定律推论总结：（1）增反减同：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：是安培力作用在回路导线上产生的形变或运动效果；都朝着阻碍磁通量的变化趋势进行。总而言之：感应电流引起的效果的本质都是阻碍或反抗原磁场磁通量的变化。四、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，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”的综合应用：螺旋定则左手定则右手定则楞次定律适用场合判断I周围的B方向判断I在B中所受F安方向判断导体切割磁感线产生的I方向判断回路中Φ变化时产生的I方向因果关系

电生磁

电受力

动生电

感应生电【例8】如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(

)A．向右减速运动B．向左匀速运动C．向右匀速运动D．向左加速运动(1)导体棒匀速切割时，感应电流不变，此电生磁，磁不变，不能在其它线圈中发生二次感应。(2)导体棒变速切割时，感应电流变化，此电生磁，磁变化，能在其它线圈中发生二次感应。【针对训练】如图所示，A、B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P、Q和M、