人教版高中物理选修3-2：3-楞次定律课件

楞次定律楞次定律感应电流的方向感应电流的方向人教版高中物理选修人教版高中物理选修3 32 2第四章第第四章第3 3节节1、安培定则（右手螺旋定则）N用用右手右手握住螺旋管，让弯曲的握住螺旋管，让弯曲的四四指指所指的方向跟所指的方向跟电流电流方向方向一致一致，大拇指所指的方向就是螺旋大拇指所指的方向就是螺旋N N极极的方向。的方向。2、磁通量在匀强磁场中，磁感应强度在匀强磁场中，磁感应强度B B与垂直磁场方与垂直磁场方向平面的面积向平面的面积S S的乘积，叫做穿过这个面的的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。磁通量。=B S=B S（B S）一、实验一、实验:探究感应电流的产生探究感应电流的产生知识回顾结论：结论：左进左偏左进左偏 右进右偏右进右偏+G1、如何确定感应电流的方向实验准备NS+G结论：结论：电流计左偏电流计左偏 螺线管中电流螺线管中电流(俯视俯视)逆时针逆时针电流计右偏电流计右偏 螺线管中电流螺线管中电流(俯视俯视)顺时针顺时针2、如何确定螺线管上的电流方向(俯视)NS分组实验完分组实验完成记录成记录 N 极插入极插入 N 极拔出极拔出 S 极插入极插入 S 极拔出极拔出示意图示意图(顺时针顺时针)原原磁磁场场方方向向原原磁磁场场的的磁磁通通变变化化感感应应电电流流方方向向(俯俯视视）感感应应电电流流的的磁磁场场方方 向向原原磁磁场场方方向向与与感感应应磁磁场场方方向向向下向下减小减小顺时针顺时针向下向下向上向上向上向上减小减小顺时针顺时针逆时针逆时针向下向下向上向上增加增加向下向下增加增加逆时针逆时针向上向上NGGNGGNSS相反相反相同相同相反相反相同相同B感感原原增增减减与与B原原与与B原原阻碍变 化反反同同归纳总结 感应电流具有这样的方感应电流具有这样的方向向，即感应电流产生的磁场即感应电流产生的磁场总是总是阻碍阻碍引起感应电流的磁引起感应电流的磁通量的通量的变化变化。二、楞次定律内容二、楞次定律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阻碍引起感应电流的磁通量的变化谁阻碍？谁阻碍？能否阻止？能否阻止？如何阻碍？如何阻碍？阻碍谁？阻碍谁？楞次定律的理解楞次定律的理解感应电流产生的磁场感应电流产生的磁场原磁场的磁通量变化原磁场的磁通量变化“增反减同增反减同”不能阻止，只是减缓原磁不能阻止，只是减缓原磁场的磁通量的变化过程场的磁通量的变化过程讨论回答1、明确闭合回路并确定原磁场方向；、明确闭合回路并确定原磁场方向；2、判断回路的磁通量的增减；、判断回路的磁通量的增减；3、根据楞次定律、根据楞次定律（增反减同）（增反减同）判断感判断感应电流的磁场方向；应电流的磁场方向；4、利用安培定则、利用安培定则（右手螺旋定则）（右手螺旋定则）来判来判断感应电流的方向。断感应电流的方向。三、应用楞次定律判定感应电流方向的三、应用楞次定律判定感应电流方向的四个步骤：四个步骤：例题：例题：通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，并总结判断感应电流的步骤。并总结判断感应电流的步骤。vI分析分析：、原磁场的方向：、原磁场的方向：向里向里、原磁通量变化情况：、原磁通量变化情况：减小减小、感应电流的磁场方向：、感应电流的磁场方向：向里向里、感应电流的方向：、感应电流的方向：顺时针顺时针1、下图中弹簧线圈面积增大时，判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针。顺时针顺时针牛刀小试2 2、如图如图,导线导线AB和和CD互相平行互相平行,在闭合开关在闭合开关S时导时导线线CD中感应电流的方向如何中感应电流的方向如何?I 牛刀小试 3、在图中在图中CDEFCDEF是金属框，当导体是金属框，当导体ABAB向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断ABCDABCD和和ABFEABFE两个电路中感应电流的两个电路中感应电流的方向。我们能不能用这两个电路中方向。我们能不能用这两个电路中的任一个来判定导体的任一个来判定导体ABAB中感应电流中感应电流的方向？的方向？答：答：答：答：ABCD中感应电流方向：中感应电流方向：ABCDAABFE中感应电流方向：中感应电流方向：ABFEAAB中感应电流方向：中感应电流方向：AB略通小道4 4、一水平放置的矩形闭合线圈一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的，在细长磁铁的N极附近竖极附近竖直下落，由图示位置直下落，由图示位置经过位置经过位置到位置到位置，位置，位置和位置和位置都都很靠近位置很靠近位置 在这个过程中，线圈中感应电流：在这个过程中，线圈中感应电流：A.沿沿abcd流动流动 B.沿沿dcba流动流动C.从从到到是沿是沿abcd流动，流动，从从到到是沿是沿dcba流动流动D.从从到到是沿是沿dcba流动，流动，从从到到是是 沿沿 abcd 流动流动 略通小道5 5、导线框导线框abcd与直导线在同一平面内，直导与直导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流线中通有恒定电流I，当线框自左向右匀速通，当线框自左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流如何流动过直导线的过程中，线框中感应电流如何流动？I先是顺时针，abdvc然后为逆时针，最后为顺时针。渐入佳境6、如如图所示，在长直载流导线附近有图所示，在长直载流导线附近有一个一个矩形线圈矩形线圈ABCDABCD，线圈与导线始终，线圈与导线始终在在同一同一个平面内。线圈在导线的右侧平个平面内。线圈在导线的右侧平移时移时，其中，其中产生了产生了A AB BC CD DA A方向方向的电流。的电流。请判断，线圈在向哪个方向移动？请判断，线圈在向哪个方向移动？载流直导线一侧磁感线分布：载流直导线一侧磁感线分布：如图如图由由线圈中感应电流的线圈中感应电流的方向：方向：如图如图楞次定律楞次定律感应电流磁场应阻碍磁通量变化感应电流磁场应阻碍磁通量变化线圈是向左移动的！线圈是向左移动的！渐入佳境课堂小结楞次定律楞次定律一、内容：一、内容：感应电流具有这样的方向感应电流具有这样的方向，即感应电流即感应电流产生的磁场总是产生的磁场总是阻碍阻碍引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的变化变化二、楞次定律解题步骤二、楞次定律解题步骤 1、明确闭合回路并确定原磁场方向；、明确闭合回路并确定原磁场方向；2、判断回路的磁通量的增减；、判断回路的磁通量的增减；3、根据楞次定律、根据楞次定律（增反减同）（增反减同）判断感应电流的磁场方向；判断感应电流的磁场方向；4、利用安培定则、利用安培定则（右手螺旋定则）（右手螺旋定则）来判断感应电流的方向。来判断感应电流的方向。三、楞次定律的理解三、楞次定律的理解-楞次（18041865）俄国物理学家和地球物理学家。1在电磁学方面的成就 楞次楞次 -俄国科学家俄国科学家,在物理学上的主要成就是发现了电磁感应的在物理学上的主要成就是发现了电磁感应的楞次定律和电热效应的焦耳楞次定律。楞次定律和电热效应的焦耳楞次定律。1831年法拉第发现了电磁感应现象后，当时已有许多便于记忆的年法拉第发现了电磁感应现象后，当时已有许多便于记忆的“左手定则左手定则”、“右手定则右手定则”、“右手螺旋法则右手螺旋法则”等经验性规则，但是并等经验性规则，但是并没有给出确定感应电流方向的一般法则。没有给出确定感应电流方向的一般法则。1833年楞次在总结了安培年楞次在总结了安培的电动力学与法拉第的电磁感应现象后，发现了确定感应电流方向的电动力学与法拉第的电磁感应现象后，发现了确定感应电流方向的定律的定律楞次定律。楞次定律。2 地球物理方面的贡献地球物理方面的贡献 u测量了深海的海水比重和温度测量了深海的海水比重和温度。u发现并正确地解释了大西洋和太平洋赤道南北的海水是含盐量较发现并正确地解释了大西洋和太平洋赤道南北的海水是含盐量较高，且大西洋的比太平洋的高，而印度洋含盐量低的现象。高，且大西洋的比太平洋的高，而印度洋含盐量低的现象。u还注意到在一定纬度下，海洋表面的水温高于水上面的空气温度还注意到在一定纬度下，海洋表面的水温高于水上面的空气温度。u1845年在他倡导和协助下组织了俄国地理学会年在他倡导和协助下组织了俄国地理学会。谢谢大家知识回顾 如图所示，光滑固定导体轨如图所示，光滑固定导体轨M M、N N水平放置，两根导水平放置，两根导体棒体棒P P、Q Q平行放于导轨上，形成一个闭合路，当一平行放于导轨上，形成一个闭合路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时条形磁铁从高处下落接近回路时 （）A AP P、Q Q将互相靠拢将互相靠拢 B BP P、Q Q相互相远离相互相远离 C C磁铁的加速度仍为磁铁的加速度仍为g g D D磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于g gAD PQM MN N演绎推广增缩减扩理解规律领会内涵理解规律领会内涵明确以下几点：谁起阻碍作用阻碍的是什么怎样阻碍阻碍的结果怎样电磁感应中能量怎么变电磁感应中能量怎么变感应电流的磁场原磁场的磁通量变化“增反减同”,增缩减扩，来拒去留减缓减缓原磁场的磁通量的变化其它形式的能转化为电能当闭合导体的导体当闭合导体的导体棒棒ABAB向右运动做切向右运动做切割磁感线运动时，割磁感线运动时，如何判断感应电流如何判断感应电流的方向的方向？1、研究的是哪个闭合电路？、研究的是哪个闭合电路？2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小？、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小？3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向？、感应电流的磁场应该是沿哪个方向？4、导体棒、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向？中的感应电流沿哪个方向？ABEF增大增大垂直纸面向外垂直纸面向外沿沿AB棒向上棒向上四、右手定则四、右手定则伸开右手伸开右手,使拇指与其使拇指与其余四个手指垂直余四个手指垂直,并且并且都与手掌在同一个平都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是时四指所指的方向就是感应电流的方向。感应电流的方向。练习练习 在图中在图中CDEFCDEF是金属框，当导体是金属框，当导体ABAB向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断ABCDABCD和和ABFEABFE两个电路中感应电流两个电路中感应电流的方向。我们能不能用这两个电路中的方向。我们能不能用这两个电路中的任一个来判定导体的任一个来判定导体ABAB中感应电流中感应电流的方向？的方向？答：答：答：答：ABCD中感应电流方向：中感应电流方向：ABCDAABFE中感应电流方向：中感应电流方向：ABFEAAB中感应电流方向：中感应电流方向：AB如何判定感应电流的如何判定感应电流的方向方向楞次定律相对运动增反减同增缩减扩来拒去留磁通量变化阻碍小结再见