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1、高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件第4章 第三节楞次定律高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件课标定位定位学学习目目标：1.深刻理解楞次定律的内容深刻理解楞次定律的内容2理解楞次定律与能量之理解楞次定律与能量之间的关系的关系3会用右手定会用右手定则及楞次定律解答有关及楞次定律解答有关问题重点重点难点：点：1.引引导学生学生对演示演示实验进行行观察、分察、分析、析、归纳、总结得出楞次定律得出楞次定律2理解定律中理解定律中“阻碍阻碍”原磁原磁场磁通量的增加或减磁通量的增加或减小的含小的含义3应用楞次定律判断感用楞次定律判断感应电流方向流方向高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课
2、件 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第三三节节楞楞次次定定律律课前自主学案课前自主学案高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件课前自主学案课前自主学案一、探究感一、探究感应电流的方向流的方向1实验探究探究将螺将螺线管与管与电流流计组成成闭合回路，分合回路，分别将将N极、极、S极插入、抽出极插入、抽出线圈，如圈，如图431所示，所示，记录感感应电流方向如下：流方向如下：高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件图431高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件2现象分析象分析(1)线圈内磁通量增加圈内磁通量增加时的情况的情况图号 磁场方向感应电流
3、方向感应电流的磁场方向甲_逆时针(俯视)_乙_顺时针(俯视)_向下向下向上向上向上向上向下向下高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件(2)线圈内磁通量减少圈内磁通量减少时的情况的情况图号 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)_向下向下向上向上向下向下向上向上高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件3.归纳结论当当线圈内磁通量增加圈内磁通量增加时，感，感应电流的磁流的磁场_磁磁通量的增加；当通量的增加；当线圈内磁通量减少圈内磁通量减少时，感，感应电流的流的磁磁场_磁通量的减少磁通量的减少说明：明：实验前前应首先首先查明明线圈中圈中电流的流向与流
4、的流向与电流流表指表指针偏偏转方向之方向之间的关系的关系二、楞次定律二、楞次定律1834年，物理学家楞次年，物理学家楞次归纳出以下出以下结论：感感应电流具有流具有这样的方向，即感的方向，即感应电流的磁流的磁场总要要_引起感引起感应电流的磁通量的流的磁通量的_.阻碍阻碍阻碍阻碍阻碍阻碍变化化高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件三、右手定三、右手定则1适用范适用范围：适用于：适用于闭合合电路部分路部分导体切割磁感体切割磁感线产生感生感应电流的情况流的情况2内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指_,并且都与手掌在同一个平面内，并且都与手掌在同一个平面内，让磁
5、感磁感线从掌心从掌心进入，并使拇指指向入，并使拇指指向_，这时四指所四指所指的方向就是指的方向就是_的方向的方向垂直垂直导线运运动的方向的方向感感应电流流高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件核心要点突破核心要点突破一、一、对楞次定律的理解楞次定律的理解1因果关系：因果关系：闭合合导体回路中磁通量的体回路中磁通量的变化是因化是因,产生感生感应电流是果；原因流是果；原因产生生结果，果，结果又反果又反过来来影响原因影响原因2“阻碍阻碍”的含的含义谁阻碍谁是感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而
6、不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时，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，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢,这种变化将继续进行特特别提醒：提醒：“阻碍阻碍”的的实质，是，是实现了其他形式的了其他形式的能向能向电能的能的转化，化，这和能的和能的转化与守恒相吻合化与守恒相吻合.如如果不是果不是“阻碍阻碍”，将，将违背能量守恒，可以得出背能量守恒，可以得出总能能量同量同时增加的增加的错误结论高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件3应用楞次定律的思路用楞次定律的思路(1)明确研究的是哪一个明确研究的是哪一
7、个闭合合电路路(2)明确原磁明确原磁场的方向的方向(3)判断判断闭合回路内原磁合回路内原磁场的磁通量是增加的磁通量是增加还是减少是减少.(4)由由“增反减同增反减同”判断感判断感应电流的磁流的磁场方向方向(5)由安培定由安培定则判断感判断感应电流的方向流的方向4楞次定律含楞次定律含义的推广的推广(1)若由于相若由于相对运运动导致致电磁感磁感应现象，象，则感感应电流流的效果阻碍的效果阻碍该相相对运运动，简称口称口诀：“来拒去留来拒去留”.高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件(2)若若电磁感磁感应致使回路的面致使回路的面积有收有收缩或或扩张的的趋势,则收收缩或或扩张是是为了阻碍回路磁通量的
8、了阻碍回路磁通量的变化，即化，即磁通量增大磁通量增大时，面，面积有收有收缩趋势，磁通量减少，磁通量减少时，面面积有增大有增大趋势，简称口称口诀：“增增缩减减扩”. .特特别提醒：提醒：判断回路面判断回路面积的的变化化趋势时，若穿，若穿过闭合回路的磁感合回路的磁感线皆朝同一方向，既可由一般步皆朝同一方向，既可由一般步骤判判断，也可根据楞次定律的推广含断，也可根据楞次定律的推广含义判断，若判断，若闭合回合回路所路所围面面积内存在两个方向的磁内存在两个方向的磁场，则不宜采用楞不宜采用楞次定律的推广含次定律的推广含义判断、判断、应根据一般步根据一般步骤判断判断高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课
9、件即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1(2011年哈年哈尔尔滨高二高二检测)关于关于对楞次定律的楞次定律的理解，下面理解，下面说法中正确的是法中正确的是()A感感应电流的方向流的方向总是要使它的磁是要使它的磁场阻碍原来的阻碍原来的磁通量的磁通量的变化化B感感应电流的磁流的磁场方向，方向，总是跟原磁是跟原磁场方向相同方向相同C感感应电流的磁流的磁场方向，方向，总是跟原磁是跟原磁场方向相反方向相反D感感应电流的磁流的磁场方向可以跟原磁方向可以跟原磁场方向相同，方向相同，也可以相反也可以相反高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件解析：解析：选AD.根据楞次定律，感根据楞次定律，感
10、应电流的磁流的磁场阻阻碍原磁碍原磁场的磁通量的的磁通量的变化，化，A项正确；感正确；感应电流流的磁的磁场方向在磁通量增加方向在磁通量增加时与原磁与原磁场方向相反，方向相反，在磁通量减小在磁通量减小时与原磁与原磁场方向相同，方向相同，B、C项错误，D正确正确高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件二、楞次定律与右手定二、楞次定律与右手定则的区的区别及及联系系楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生电磁感应的现
11、象较方便联系右手定则是楞次定律的特例高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件特特别提提醒醒：(1)楞楞次次定定律律判判断断的的电流流方方向向也也是是电路路中中感感应电动势的的方方向向，右右手手定定则判判断断的的电流流方方向向也也是是做做切切割割磁磁感感线运运动的的导体体上上感感应电动势的的方方向向若若电路路是是开开路路，可可假假设电路路闭合合，应用用楞楞次次定定律律或或右右手手定定则确确定定电路路中中假假想想电流流的的方方向向即即为感感应电动势的方向的方向(2)在在分分析析电磁磁感感应现象象中中电势高高低低时，一一定定要要明明确确产生生感感应电动势的的那那部部分分电路路就就是是电源源在在电
12、源源内部，内部，电流方向从低流方向从低电势处流向高流向高电势处高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件2如如图432所示，一个有界匀所示，一个有界匀强强磁磁场区域，磁区域，磁场方向垂直方向垂直纸面向外一个矩形面向外一个矩形闭合合导线框框abcd沿沿纸面由位置面由位置1(左左)匀速运匀速运动到位置到位置2.则()A导线框框进入磁入磁场时，感，感应电流方向流方向为abcdaB导线框离开磁框离开磁场时，感，感应电流方向流方向为adcba图432高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件C导线框离开磁框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右，受到的安培力方向水平向右D导线框框进入磁入磁场时，受到的
13、安培力方向水平向左，受到的安培力方向水平向左解析：解析：选D.导线框框进入磁入磁场时，cd边切割磁感切割磁感线，由，由右手定右手定则可知，可知，电流方向沿流方向沿adcba，这时cd边受到的安培力由左手定受到的安培力由左手定则可判断其受力方向水平向可判断其受力方向水平向左，左，A错、D对；在；在导线框离开磁框离开磁场时，ab边处于磁于磁场中且在做切割磁感中且在做切割磁感线运运动，同，同样用右手定用右手定则和左手和左手定定则可以判断可以判断电流方向流方向为abcda，这时安培安培力的方向仍然水平向左，力的方向仍然水平向左，B、C错高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件 如如图433所所示示
14、，在在磁磁感感应强强度度大大小小为B、方方向向竖直直向向上上的的匀匀强强磁磁场中中，有有一一质量量为m、阻阻值为R的的闭合合矩矩形形金金属属线框框abcd用用绝缘轻质细杆杆悬挂挂在在O点点，并并可可绕O点点摆动金金属属线框框从从右右侧某某一一位位置置由由静静止止开开始始释放放，在在摆动到到左左侧最最高高点点的的过程程中中,细杆杆和和金金属属线框框平平面面始始终处于于同同一一平平面面，且且垂垂直直纸面面则线框中感框中感应电流的方向是流的方向是()课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一楞次定律的应用楞次定律的应用例例例例1 1高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件AabcdaBdcbadC先是
15、先是dcbad，后是，后是abcdaD先是先是abcda，后是，后是dcbad图433高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【精精讲精析精析】线框从右框从右侧开始由静止开始由静止释放，穿放，穿过线框平面的磁通量逐框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感减少，由楞次定律可得感应电流的方向流的方向为dcbad；过O点点纵轴继续向左向左摆动过程中穿程中穿过线框平面的磁通量逐框平面的磁通量逐渐增大，由增大，由楞次定律可得感楞次定律可得感应电流的方向仍流的方向仍为dcbad，故，故B选项正确正确高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【答案答案】B【规律律总结】应用楞次定律判断感用楞次定律判断
16、感应电流方向的流方向的关关键是确定原磁是确定原磁场的方向及其磁通量的的方向及其磁通量的变化四个化四个步步骤可灵活运用，可以逆可灵活运用，可以逆过来根据感来根据感应电流的方向流的方向确定引起感确定引起感应电流的原因流的原因高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件变式式训练1如如图434所示，当磁所示，当磁铁运运动时，流流过电阻的阻的电流由流由A经R到到B，则磁磁铁的运的运动可能可能是是()A向下运向下运动B向上运向上运动C向左平移向左平移 D向右平移向右平移图434高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件解析：解析：选BCD.用已知的用已知的结论应用楞次定律逆向推断用楞次定律逆向推断产生
17、感生感应电流的原因流的原因(1)由感由感应电流方向流方向ARB，应用安培定用安培定则知感知感应电流在螺流在螺线管内管内产生的生的磁磁场方向向下；方向向下；(2)由楞次定律判断得螺由楞次定律判断得螺线管内的管内的磁通量磁通量变化化应是向下的减小或向上的增加；是向下的减小或向上的增加；(3)由由条形磁条形磁铁的磁感的磁感线分布知螺分布知螺线管内原磁管内原磁场方向是向方向是向下的下的,故故应是磁通量减小，磁是磁通量减小，磁铁向上运向上运动、向左或向、向左或向右平移都会右平移都会导致通致通过螺螺线管内向下的磁通量减小管内向下的磁通量减小.高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件 如如图435所示，
18、当磁所示，当磁铁突然向突然向铜环运运动时，铜环的运的运动情况是情况是()A向右运向右运动B向左运向左运动C静止不静止不动D不能判定不能判定类型二类型二利用楞次定律判断导体的运动情况利用楞次定律判断导体的运动情况例例例例2 2图435高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【精精讲精析精析】法一：阻碍相法一：阻碍相对运运动法法产生磁生磁场的物体与的物体与闭合合线圈之圈之间的相互作用力可概的相互作用力可概括括为四个字四个字“来拒去留来拒去留”磁磁铁向右运向右运动时，铜环产生的感生的感应电流流总是阻碍是阻碍导体体间的相的相对运运动，则磁磁铁和和铜环间有排斥作用故有排斥作用故A正确正确法二：法二：
19、电流元受力分析法流元受力分析法如如图436所示，当磁所示，当磁铁向向环运运动时，由楞次定，由楞次定律判断出律判断出铜环的感的感应电流方向，把流方向，把铜环的的电流等效流等效为多段直多段直线电流元，取上、下两小段流元，取上、下两小段电流元流元进行研行研高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件究，由左手定究，由左手定则判断出两段判断出两段电流元的受力，由此可流元的受力，由此可判断整个判断整个铜环所受合力向右故所受合力向右故A选项正确正确.图436图437法三：等效法法三：等效法如如图437所示，磁所示，磁铁向右运向右运动，使，使铜环产生的生的感感应电流可等效流可等效为条形磁条形磁铁，而两磁，而
20、两磁铁有排斥作用有排斥作用.故故A正确正确高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【答案答案】A【规律律总结】本例列出了判断感本例列出了判断感应电流受力及其流受力及其运运动方向的方法，并方向的方法，并进一步从多个角度深刻理解楞一步从多个角度深刻理解楞次定律中阻碍的含次定律中阻碍的含义，虽然方法不同，但本然方法不同，但本质都是都是楞次定律，只有楞次定律，只有领会其精髓，才能运用它会其精髓，才能运用它进行正确行正确的判断深刻理解楞次定律中的判断深刻理解楞次定律中“阻碍阻碍”的含的含义是灵活是灵活运用楞次定律运用楞次定律进行分析判断的前提行分析判断的前提高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课
21、件变式式训练2如如图438所示，光滑固定所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根水平放置，两根导体棒体棒P、Q平行放置于平行放置于导轨上，上，形成一个形成一个闭合回路，一条形磁合回路，一条形磁铁从高从高处下落接近回下落接近回路路时()AP、Q将相互靠将相互靠拢BP、Q将相互将相互远离离C磁磁铁的加速度仍的加速度仍为gD磁磁铁的加速度小于的加速度小于g图438高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件解析：解析：选AD.条形磁条形磁铁接近回路的接近回路的过程中，磁通量程中，磁通量增大，由增大，由“阻碍阻碍”的含的含义可知，可知，P、Q相互靠相互靠拢，阻，阻碍磁通量增大，排斥磁碍磁通量增大，排斥磁
22、铁，阻碍其靠近，故正确，阻碍其靠近，故正确选项为A、D.高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件 如如图439所示装置中，所示装置中，L1、L2为闭合合铁芯，芯，cd杆原来静止当杆原来静止当ab 杆做如下哪些运杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移杆将向右移动()A向右匀速运向右匀速运动B向右加速运向右加速运动C向左加速运向左加速运动 D向左减速运向左减速运动类型三类型三楞次定律、右手定则、左手定则的综合楞次定律、右手定则、左手定则的综合应用应用例例例例3 3图439高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【自自主主解解答答】ab匀匀速速运运动时，ab中中感感应电流流恒恒定定，L1中中磁磁
23、通通量量不不变，穿穿过L2的的磁磁通通量量不不变，L2中中无无感感应电流流产生生，cd保保持持静静止止，A不不正正确确；ab向向右右加加速速运运动时，L2中中的的磁磁通通量量向向下下增增大大，L2中中感感应电流流产生生的的磁磁场方方向向向向上上，故故通通过cd的的电流流方方向向向向下下，cd向向右右移移动，B正正确确；同同理理得得C不不正正确确，D正确正确高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件【答案答案】BD【规律律总结】对于于“二二级感感应”问题，可可参参考考如如下下规律律：ab棒棒向向右右匀匀加加速速、向向左左匀匀减减速速运运动，cd中中电流流方方向向相相同同；ab棒棒向向右右匀匀减
24、减速速、向向左左匀匀加加速速运运动，cd中中电流流方方向向相相同同但但这两两种种情情况况中中cd电流方向相反流方向相反高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件变式式训练3如如图4310所示，水平放置的两条所示，水平放置的两条光滑光滑轨道上有可自由移道上有可自由移动的金属棒的金属棒PQ、MN，当，当PQ在外力作用下运在外力作用下运动时，MN在磁在磁场力作用下向右力作用下向右运运动，则PQ所做的运所做的运动可能是可能是()A向右加速运向右加速运动B向左加速运向左加速运动C向右减速运向右减速运动 D向左减速运向左减速运动图4310高中物理选修高中物理选修3-23-2课件课件解解析析：选BC.设P
25、Q向向右右运运动，用用右右手手定定则和和安安培培定定则判判定定可可知知穿穿过L1的的磁磁感感线从从下下至至上上，若若PQ向向右右加加速速运运动，则穿穿过的的磁磁通通量量增增加加，用用楞楞次次定定律律判判定定可可知知，感感应电流流从从N流流向向M，用用左左手手定定则判判定定可可知知MN是是向向左左运运动，可可见A不不正正确确若若PQ向向右右减减速速运运动，则穿穿过L1的的磁磁通通量量减减少少，用用楞楞次次定定律律判判定定可可知知感感应电流流从从M流流向向N，用用左左手手定定则判判定定可可知知MN是是向向右右运运动，可可见C正正确确同同理理，设PQ向向左左运运动，用用上上述述类似似方方法法可可判判定定B正正确确而而D错误本本题应选B、C.
