高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律评课课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律评课课件ppt，共34页。PPT课件主要包含了图4－3－1，磁通量的变化，图4－3－2，图4－3－3，图4－3－4，图4－3－5，图4－3－6，图4－3－7，图4－3－8，图4－3－9等内容，欢迎下载使用。

1．探究感应电流的方向 (1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系). (2)实验现象：如图4－3－1所示,在四种情况下,将实验结果填入下表：
①线圈内磁通量增加时的情况：
②线圈内磁通量减少时的情况：
(3)实验结论： 表述一：当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向 ；当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向 . 表述二：当磁铁靠近线圈时,两者 ；当磁铁远离线圈时,两者 . 2．楞次定律 感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 .
1．对楞次定律的理解 (1)因果关系： 闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果,即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现.
(2)对“阻碍”的理解：
(3)“阻碍”的表现形式： ①就磁通量而言,感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化(增反减同). ②由于相对运动导致的电磁感应现象,感应电流的效果阻碍相对运动(来拒去留). ③电磁感应致使回路面积有变化趋势时,则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化(增缩减扩).
2．应用楞次定律判断感应电流方向的思路(1)明确研究对象是哪一个闭合电路.(2)明确原磁场的方向.(3)判断原磁场的磁通量是增加还是减少.(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向.(5)由安培定则判断感应电流的方向.
1.如图4－3－2所示,两个相同的铝环穿 在一根光滑杆上,将一根条形磁铁向 左插入铝环的过程中,两环的运动情 况是(　　) A．同时向左运动,间距增大 B．同时向左运动,间距不变 C．同时向左运动,间距变小 D．同时向右运动,间距增大
解析：将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中,两个环中均产生感应电流.根据楞次定律,感应电流将阻碍与磁体间的相对运动,所以两环均向左运动.靠近磁体的环所受的安培力大于另一个,又可判断两环在靠近.选项C正确.答案：C
1．内容 伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从 进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时 所指的方向就是感应电流的方向. 2．适用范围 适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况.
在研究电磁感应现象时,经常用到右手螺旋定则、左手定则、右手定则及楞次定律等规律.要想灵活运用“三定则一定律”,就必须明确这些规律的区别与联系.
1．“三定则一规律”应用于不同的现象
2．左手定则与右手定则的区别
3．楞次定律与右手定则的关系
2．如图4－3－3所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向 垂直纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由 位置1(左)匀速运动到位置2(右),则 (　　)
A．导线框进入磁场时,感应电流方向为abcdaB．导线框离开磁场时,感应电流方向为adcbaC．导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左解析：线框进入磁场时cd边切割磁感线产生感应电流,方向为adcba,根据左手定则可知安培力的方向向左,同理可判断离开磁场时的情况.答案：D
[例1]如图4－3－4所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速度释放,在圆环从a摆向b的过程中 (　　)A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针D．感应电流方向一直是顺时针
[思路点拨]　解答本题时应注意以下几点： (1)在虚线两侧磁场方向不同,且沿水平方向非均匀分布； (2)圆环摆动过程中要注意磁通量的变化特点. [解析]　在竖直虚线左侧,圆环向右摆时磁通量增加,由楞次定律可判断,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,由安培定则可知感应电流方向为逆时针方向；摆过竖直虚线时,环中磁通量左减右增相当于方向向外的增大,因此感应电流方向为顺时针方向；在竖直虚线右侧向右摆动时,环中磁通量减小,感应电流的磁场与原磁场同向,可知感应电流为逆时针方向,因此只有A项正确. [答案]　A
[借题发挥]运用楞次定律判定感应电流方向的步骤 (1)首先弄清原磁场的方向及闭合电路中磁通量的变化情况. (2)根据“阻碍”原则,判断出感应磁场的方向. (3)由感应磁场的方向,利用安培定则判断出感应电流的方向.
1.如图4－3－5所示,通电直导线L和平行 直导线放置的闭合导体框abcd,当通电 导线L运动时,以下说法正确的是(　　) A．当导线L向左平移时,导体框abcd中 感应电流的方向为abcda B．当导线L向左平移时,导体框abcd中 感应电流的方向为adcba C．当导线L向右平移时,导体框abcd中 感应电流的方向为abcda D．当导线L向右平移时,导体框abcd中 感应电流的方向为adcba
解析：当导线L向左平移时,闭合导体框abcd中磁场减弱,磁通量减少,abcd回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的减少,由于导线L在abcd中磁场方向垂直纸面向里,所以abcd中感应电流的磁场方向应为垂直纸面向里,由安培定则可知感应电流的方向为abcda,选项A正确；当导线L向右平移时,闭合电路abcd中磁场增强,磁通量增加,abcd回路中产生的感应电流的磁场将阻碍磁通量的增加,可知感应电流的磁场为垂直纸面向外,再由安培定则可知感应电流的方向为abcda,选项D正确.答案：AD
[例2] 如图4－3－6所示,光滑固定的导轨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(　　)A．p、q将互相靠拢B．p、q将互相远离C．磁铁的加速度仍为重力加速度gD．磁铁的加速度小于重力加速度g
[思路点拨]　有两种方法可以解答本题： (1)直接应用楞次定律,根据楞次定律中的“阻碍”直接判断出闭合回路面积的变化趋势和导体棒的运动趋势 (2)首先判断出感应电流的方向,再利用左手定则判断安培力的方向. [解析]　条形磁铁从高处下落接近回路时,穿过闭合回路中的磁通量将增加,根据楞次定律,感应电流产生的磁场将阻碍这一磁通量的增加,具体表现应为：使回路面积减小,延缓磁通量的增加；对磁铁产生向上的磁场力,延缓磁铁的下落.故选项A、D正确. [答案]　AD
[借题发挥] 发生电磁感应现象时,通过什么方式来“阻碍”原磁通量的变化要根据具体情况而定,可能是阻碍导体的相对运动,也可能是通过改变线圈面积来阻碍原磁通量的变化,即：若原磁通量增加,则通过减小面积起到阻碍的作用；若原磁通量减小,则通过增大面积起到阻碍的作用.这种方法用来判断“动”的问题非常有效.
2．物理课上,老师做了一 个奇妙的“跳环实验”.如图1－3－8所 示,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和 电源用导线连接起来后,将一金属套环置 于线圈L上,且使铁芯穿过套环.闭合开关S的瞬间,套 环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接 好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动.对比老师 演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可 能是(　　)
A．线圈接在了直流电源上B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的材料与老师的不同解析：无论实验用的是交流电还是直流电,闭合开关S瞬间,穿过套环的磁通量均增加,只要套环的材料是导体,套环中就能产生感应电流,套环就会跳起.如果套环是塑料材料做的,则不能产生感应电流,也就不会受安培力作用而跳起.所以答案是D.答案：D
[例3]　如图4－3－8所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通,当导体棒AB向左移动时 (　　)
A．AB中感应电流的方向为A到BB．AB中感应电流的方向为B到AC．CD向左移动D．CD向右移动
[解析]　由右手定则可判断AB中感应电流A→B,CD中电流C→D,由左手定则可判定CD受到向右的安培力作用而向右运动. [答案]　AD [借题发挥] 对于导体切割磁感线产生电磁感应的现象,应用右手定则判比断比较方便；对于磁感应强度B随时间变化所产生的电磁感应现象,应用楞次定律判断比较方便.
3.如图4－3－9所示,平行导体滑轨 MM′、NN′水平放置,固定在竖直 向下的匀强磁场中.滑线AB、CD 横放其上静止,形成一个闭合电路, 当AB向右滑动的瞬间,电路中感应电流的方向及滑线CD 受到的磁场力方向分别为 (　　) A．电流方向沿ABCD；受力方向向右 B．电流方向沿ABCD；受力方向向左 C．电流方向沿ADCB；受力方向向右 D．电流方向沿ADCB；受力方向向左