2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第2章电磁感应第1节楞次定律课件

1 楞次定律楞次定律1.基本知识基本知识将右手手掌伸平将右手手掌伸平,使大拇指与其余并使大拇指与其余并拢拢的四指的四指 ,并与手掌在同一平面内并与手掌在同一平面内,让让磁感磁感线线从从 穿穿入入,大大拇拇指指指指向向方向方向,这时这时四指的指向就是四指的指向就是 的的方方向向,也也就就是是的方向的方向右手定则右手定则 垂直垂直手心手心导体运动导体运动感应电流感应电流感应电动势感应电动势2思考判断思考判断(1)右手定右手定则则只适用于匀只适用于匀强强磁磁场场()(2)导导体体不不垂垂直直切切割割磁磁感感线线时时,不不能能用用右右手手定定则则判判断断感感应应电电流的方向流的方向()(3)右右手手定定则则是是用用来来判判断断磁磁场场B,切切割割磁磁感感线线的的速速度度v,感感应应电电流流I三者方向关系的三者方向关系的()3.探究交流探究交流什么情况下用左手定什么情况下用左手定则则,什么情况下用右手定什么情况下用右手定则则？【提提示示】在在利利用用左左、右右手手定定则则时时,一一定定要要明明确确现现象象的的本本质质,因动而生电：右手定则；因电而受力：左手定则因动而生电：右手定则；因电而受力：左手定则.1.基本知识基本知识(1)实验实验探究探究将将螺螺线线管管与与电电流流计计组组成成闭闭合合导导体体回回路路,分分别别将将条条形形磁磁铁铁的的N极极、S极极插插入入、抽抽出出线线圈圈,如如图图141所所示示,记记录录感感应应电电流流方方向如下向如下楞次定律楞次定律 图图141 (2)实验记录实验记录图图号号磁磁场场方向方向感感应电应电流方流方向向(俯俯视视)感感应电应电流的流的磁磁场场方向方向归纳总结归纳总结甲甲_逆逆时针时针_感感应电应电流的磁流的磁场场 磁磁通量的增加通量的增加乙乙_顺时针顺时针_丙丙_顺时针顺时针_感感应电应电流的磁流的磁场场 磁通磁通量的减少量的减少丁丁_逆逆时针时针_向下向下向上向上向上向上向下向下阻碍阻碍向下向下向下向下向上向上向上向上阻碍阻碍(3)实实验验结结论论：当当穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量增增加加时时,感感应应电电流流的的磁磁场场与原磁与原磁场场的方向的方向；当当穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量减减少少时时,感感应电应电流的磁流的磁场场与原磁与原磁场场的方向的方向 相反相反相同相同(4)楞次定律楞次定律内内容容：感感应应电电流流具具有有这这样样的的方方向向,即即感感应应电电流流的的磁磁场场总总要要 引起感引起感应电应电流的磁通量的流的磁通量的 运用楞次定律判定感运用楞次定律判定感应电应电流方向的思流方向的思维维程序程序图图阻碍阻碍变化变化2思考判断思考判断(1)楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的意思就是的意思就是“阻止阻止”()(2)感感应电应电流的磁流的磁场总场总是阻碍原磁通量的是阻碍原磁通量的变变化化()(3)感感应应电电流流的的磁磁场场方方向向总总是是与与引引起起它它的的磁磁场场方方向向相相反反()3探究交流探究交流楞次定律和右手定楞次定律和右手定则则的使用范的使用范围围有什么不同？有什么不同？【提提示示】楞楞次次定定律律适适用用于于一一切切电电磁磁感感应应现现象象而而右右手手定定则只适用于导体切割磁感线的情况则只适用于导体切割磁感线的情况.【问题导思问题导思】1楞次定律反映出什么楞次定律反映出什么样样的因果关系？的因果关系？2阻碍是否是阻止？阻碍是否就一定是相反？阻碍是否是阻止？阻碍是否就一定是相反？3如何理解如何理解“阻碍磁通量阻碍磁通量变变化的原因化的原因”？楞次定律的理解楞次定律的理解 1楞次定律中楞次定律中“两个磁场两个磁场”间的因果关系间的因果关系2对对“阻碍阻碍”的理解的理解3“阻碍阻碍”的三种表现形式的三种表现形式(1)阻碍原磁通量的阻碍原磁通量的变变化化“增反减同增反减同”(2)阻碍阻碍(导导体的体的)相相对对运运动动“来拒去留来拒去留”(3)回回路路面面积积有有增增大大或或减减小小的的趋趋势势来来反反抗抗磁磁通通量量的的变变化化“增增缩缩减减扩扩”1阻碍不是阻止阻碍不是阻止,是阻而不止是阻而不止2阻阻碍碍的的是是导导体体和和磁磁体体间间的的相相对对运运动动,而而不不一一定定阻阻碍碍运运动动如如图图142所所示示,在在水水平平地地面面下下有有一一条条沿沿东东西西方方向向铺铺设设的的水水平平直直导导线线,导导线线中中通通有有自自东东向向西西稳稳定定、强强大大的的直直流流电电流流,现现用用一一闭闭合合的的检检测测线线圈圈(线线圈圈中中串串有有灵灵敏敏的的检检流流计计,图图中中未未画画出出)检检测测此此通通电电直直导导线线的的位位置置,若若不不考考虑虑地地磁磁场场的的影影响响,在在检检测测线线圈圈位位于于水水平平面面内内,从从距距直直导导线线很很远远处处由由北北向向南南沿沿水水平平地地面面通通过过直直导导线线的的上上方方移移至至距距直直线线很很远远处处的的过过程程中中,俯俯视视检检测测线线圈圈,其中的感其中的感应电应电流的方向是流的方向是()图图142A先先顺时针顺时针后逆后逆时针时针B先逆先逆时针时针后后顺时针顺时针C先逆先逆时针时针后后顺时针顺时针,然后再逆然后再逆时针时针D先先顺时针顺时针后逆后逆时针时针,然后再然后再顺时针顺时针【审题指导审题指导】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)电流产生的磁场在空间的分布情况电流产生的磁场在空间的分布情况(2)线圈运动过程中线圈运动过程中,穿过线圈的磁通量如何变化穿过线圈的磁通量如何变化(3)根据根据“阻碍阻碍”效果确定感应电流的方向效果确定感应电流的方向【解解析析】根根据据通通电电直直导导线线周周围围的的磁磁感感线线的的特特点点,检检测测线线圈圈由由远远处处移移至至直直导导线线正正上上方方时时,穿穿过过线线圈圈的的磁磁场场有有向向下下的的分分量量,磁磁通通量量先先增增加加后后减减小小,由由楞楞次次定定律律和和安安培培定定则则可可知知,线线圈圈中中的的电电流流方方向向先先逆逆时时针针后后顺顺时时针针当当检检测测线线圈圈由由直直导导线线正正上上方方移移至至远远处处时时,穿穿过过线线圈圈的的磁磁场场有有向向上上的的分分量量,磁磁通通量量先先增增加加后后减减小小,由由楞楞次次定定律律和和安安培培定定则则可可知知,线线圈圈中中的的电电流流方方向向先先顺顺时时针针后逆时针后逆时针,所以所以C正确正确【答案答案】C1一一金金属属圆圆环环水水平平固固定定放放置置现现将将一一竖竖直直的的条条形形磁磁铁铁,在在圆圆环环上上方方沿沿圆圆环环轴轴线线从从静静止止开开始始释释放放,在在条条形形磁磁铁铁穿穿过过圆圆环环的的过过程中程中,条形磁条形磁铁铁与与圆环圆环()A始始终终相互吸引相互吸引B始始终终相互排斥相互排斥C先相互吸引先相互吸引,后相互排斥后相互排斥D先相互排斥先相互排斥,后相互吸引后相互吸引【解解析析】当当条条形形磁磁铁铁靠靠近近圆圆环环时时,产产生生感感应应电电流流,感感应应电电流流在在磁磁场场中中受受到到安安培培力力的的作作用用,由由楞楞次次定定律律可可知知,安安培培力力总总是是“阻阻碍碍变变化化”,因因此此,条条形形磁磁铁铁靠靠近近圆圆环环时时,受受到到排排斥斥力力；当当磁磁铁穿过圆环远离圆环时铁穿过圆环远离圆环时,受到吸引力受到吸引力,D正确正确【答案答案】D【问题导思问题导思】1利利用用楞楞次次定定律律判判断断感感应应电电流流方方向向的的一一般般步步骤骤是是什什么么？2楞次定律有哪些楞次定律有哪些应应用？用？楞次定律的应用楞次定律的应用 1判判断断回回路路运运动动情情况况及及回回路路面面积积的的变变化化趋趋势势的的一一般般步步骤骤2楞次定律的应用楞次定律的应用(1)楞次定律的含楞次定律的含义义感感应应电电流流的的效效果果总总是是反反抗抗(或或阻阻碍碍)引引起起感感应应电电流流的的原原因因(2)运运动动情况的判断情况的判断第一种方法第一种方法由由于于相相对对运运动动导导致致的的电电磁磁感感应应现现象象,感感应应电电流流的的效效果果阻阻碍碍相相对对运运动动简记简记口口诀诀：“来拒去留来拒去留”(3)面面积变积变化化趋势趋势的判断的判断第二种方法第二种方法电电磁磁感感应应致致使使回回路路面面积积有有变变化化趋趋势势时时,则则面面积积收收缩缩或或扩扩张张是是为为了了阻阻碍碍回回路路磁磁通通量量的的变变化化,即即磁磁通通量量增增大大时时,面面积积有有收收缩缩趋趋势势,磁磁通通量量减减少少时时,面面积积有有扩扩张张趋趋势势简简记记口口诀诀：“增增缩缩减减扩扩”判判断断回回路路面面积积变变化化趋趋势势时时,若若闭闭合合回回路路所所围围面面积积内内存存在在两两个个方方向向的的磁磁场场,则则不不宜宜采采用用简简记记口口诀诀判判断断,应应采采用用一一般般步步骤骤判判断断例例如如,套套在在通通电电螺螺线线管管上上的的回回路路,在在通通电电螺螺线线管管中中电电流流变变化时面积的变化趋势化时面积的变化趋势,应采用一般步骤判断应采用一般步骤判断如如图图143所所示示,光光滑滑固固定定导导轨轨M、N水水平平放放置置,两两根根导导体体棒棒P、Q平平行行放放置置于于导导轨轨上上,形形成成一一个个闭闭合合回回路路,当当一条形磁一条形磁铁铁从高从高处处下落接近回路下落接近回路时时()AP、Q将相互靠将相互靠拢拢BP、Q将相互将相互远远离离C磁磁铁铁的加速度仍的加速度仍为为gD磁磁铁铁的加速度小于的加速度小于g图图143 【审审题题指指导导】(1)根根据据楞楞次次定定律律判判断断出出感感应应电电流流的的方方向向(2)运用左手定则判断出受力方向运用左手定则判断出受力方向(3)根据楞次定律的阻碍效果得出结论根据楞次定律的阻碍效果得出结论【解解析析】法法一一：设设磁磁铁铁下下端端为为N极极,如如图图所所示示,根根据据楞楞次次定定律律可可判判断断出出P、Q中中感感应应电电流流方方向向,根根据据左左手手定定则则可可判判断断P、Q所所受受安安培培力力的的方方向向,可可见见P、Q将将相相互互靠靠拢拢,由由于于回回路路所所受受安安培培力力的的合合力力向向下下,由由牛牛顿顿第第三三定定律律知知磁磁铁铁将将受受到到向向上上的的反反作作用用力力,从而加速度小于从而加速度小于g,当当S极为下端时极为下端时,可得出同样的结果可得出同样的结果法法二二：根根据据楞楞次次定定律律的的另另一一种种表表述述感感应应电电流流的的效效果果总总是是要要反反抗抗产产生生感感应应电电流流的的原原因因,本本题题的的“原原因因”是是回回路路中中磁磁通通量量的的增增加加,归归根根结结底底是是磁磁铁铁靠靠近近回回路路,“效效果果”便便是是阻阻碍碍磁磁通通量量的的增增加加和和磁磁铁铁的的靠靠近近,所所以以P、Q将将相相互互靠靠近近且且磁磁铁铁的的加加速速度度小于小于g.【答案答案】AD楞次定律的逆向应用法楞次定律的逆向应用法楞楞次次定定律律的的一一般般应应用用是是已已知知原原磁磁场场的的变变化化,分分析析感感应应电电流流的的方方向向及及其其所所受受安安培培力力或或由由于于受受安安培培力力而而引引起起的的运运动动趋趋势势,但但有有些些情情况况恰恰恰恰相相反反,已已知知感感应应电电流流或或感感应应电电流流所所受受安安培培力力的的方方向向等等“感感应应结结果果”,分分析析“感感应应原原因因”即即原原磁磁场场的的变变化化,与与前前者者相相比比,后后者者可可称称为为逆逆向向题题目目,解解答答此此类类题题目目有有两两种种思思路路,一一种种是是由由结结果果入入手手,逆逆向向推推理理,分分析析产产生生的的原原因因,称称为为“逆逆推推法法”；另另一一种种是是假假设设某某选选项项正正确确,把把该该选选项项按按正正向向推推理理分分析析,符符合合题题设设条条件件者正确者正确,称为称为“验证法验证法”2如如图图144所所示示,通通电电螺螺线线管管置置于于闭闭合合金金属属环环a的的轴轴线线上上,当螺当螺线线管中管中电电流流I减小减小时时()图图144 A环环有有缩缩小的小的趋势趋势以阻碍原磁通量的减小以阻碍原磁通量的减小