高中物理 第4章 电磁感应 3 楞次定律同步备课课件 新人教版选修

,第四章 电磁感应,3 楞次定律,学习目标 1.正确理解楞次定律的内容及其本质. 2.掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式. 3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.,内容索引,知识探究,题型探究,达标检测,知识探究,1,一、楞次定律,根据如图1甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象.,图1,向下,向上,增加,减少,相反,相同,相同,相反,向上,向上,向下,向下,向上,减少,向下,请根据上表所填内容理解：甲、乙两种情况下，磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 ；丙、丁两种情况下，磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 .,相反,相同,减少,增加,楞次定律： (1)内容：感应电流总是具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍 . (2)理解：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 ，当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向 ，即增 减 .,引起感应电流的磁通量的变化,相反,反,同,相同,判断下列说法的正误. (1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反.( ) (2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同.( ) (3)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.( ),×,(1)请用楞次定律判断感应电流的方向.,二、右手定则,如图2所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动.,感应电流的方向adcba.,(2)感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间什么关系？根据课本P13右手定则，自己试着做一做.,满足右手定则.,答案,图2,答案,右手定则： 伸开右手，使拇指与其余四个手指 ，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使 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.,垂直,拇指,四指,判断下列说法的正误. (1)右手定则只能用来判断导体垂直切割磁感线时的感应电流方向.( ) (2)所有的电磁感应现象都可以用楞次定律判断感应电流方向.( ) (3)所有的电磁感应现象，都可以用安培定则判断感应电流方向.( ) (4)当导体不动，而磁场运动时，不能用右手定则判断感应电流方向.( ),×,×,×,2,题型探究,一、楞次定律的理解,1.因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果. 2.“阻碍”的含义： (1)谁阻碍感应电流产生的磁场. (2)阻碍谁阻碍引起感应电流的磁通量的变化. (3)如何阻碍当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同. (4)阻碍效果阻碍并不是阻止，结果增加的还是增加，减少的还是减少. 注意：从相对运动的角度看，感应电流的效果是阻碍相对运动.,例1 关于楞次定律，下列说法正确的是 A.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用 C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向 D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化,答案,解析,感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误； 原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误； 当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误.,二、楞次定律的应用,例2 (多选)如图3所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是 A.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反 B.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的 C.向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的,图3,D.将圆环左右拉动，当环全部处在磁场中运动时，圆环中无感应电流,答案,解析,将金属圆环不管从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，选项B正确，A、C错误； 另外在圆环离开磁场前，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，D正确.,楞次定律应用四步曲 (1)确定原磁场方向； (2)判定产生感应电流的磁通量如何变化(增加还是减少)； (3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)； (4)判定感应电流的方向. 该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原确定原磁场的方向；二变确定磁通量是增加还是减少，三感判断感应电流的磁场方向；四螺旋用右手螺旋定则判断感应电流的方向.,针对训练 如图4所示，金属环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为 A.外环顺时针、内环逆时针 B.外环逆时针、内环顺时针 C.内、外环均为逆时针 D.内、外环均为顺时针,答案,解析,图4,首先明确研究的回路由外环和内环共同组成，回路中包围的磁场方向垂直纸面向里且内、外环之间的磁通量增加.由楞次定律可知两环之间的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，垂直于纸面向外，再由安培定则判断出感应电流的方向是：在外环沿逆时针方向，在内环沿顺时针方向，故选项B正确.,三、右手定则的应用,1.适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断. 2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系. (1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动. (2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源.,例3 下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为ab的是,答案,解析,题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中电流方向为ab，B中电流方向为ba，C中电流方向沿adcba，D中电流方向为ba.故选A.,达标检测,3,1.某磁场磁感线如图5所示，有一铜线圈自图中A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是 A.始终顺时针 B.始终逆时针 C.先顺时针再逆时针 D.先逆时针再顺时针,答案,1,2,3,4,图5,自A处落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知线圈中感应电流方向为顺时针，从图示位置落至B处时，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，C项正确.,解析,2.磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图6方向的感应电流，则磁铁 A.向上运动 B.向下运动 C.向左运动 D.向右运动,答案,1,2,3,4,图6,3.如图7所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时 A.圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生 B.整个环中有顺时针方向的电流 C.整个环中有逆时针方向的电流 D.环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针 方向的电流,答案,解析,由右手定则知ef上的电流由ef，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D.,1,2,3,4,图7,4.1931年，英国物理学家狄拉克曾经从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱拉设计了一个寻找磁单极子的实验.他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图8所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现 A.先顺时针方向，后逆时针方向的感应电流 B.先逆时针方向，后顺时针方向的感应电流 C.顺时针方向持续流动的感应电流 D.逆时针方向持续流动的感应电流,答案,解析,1,2,3,4,图8,N极磁单极子从上向下通过时，穿过线圈的磁通量先向下增加，接着突变为向上减少.故由楞次定律知，感应电流的磁场一直向上，故电流始终为逆时针.,1,2,3,4,