物理楞次定律.ppt

第4章 第三节楞次定律课标课标定位定位学学习习目目标标：：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间的关系．的关系．3．会用右手定．会用右手定则则及楞次定律解答有关及楞次定律解答有关问题问题．．重点重点难难点：点：1.引引导导学生学生对对演示演示实验进实验进行行观观察、分察、分析、析、归纳归纳、、总结总结得出楞次定律．得出楞次定律．2．理解定律中．理解定律中““阻碍阻碍””原磁原磁场场磁通量的增加或磁通量的增加或减小的含减小的含义义．．3．．应应用楞次定律判断感用楞次定律判断感应电应电流方向．流方向． 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课前自主学案课前自主学案一、探究感一、探究感应电应电流的方向流的方向1．．实验实验探究探究将螺将螺线线管与管与电电流流计组计组成成闭闭合回路，分合回路，分别别将将N极、极、S极插入、抽出极插入、抽出线线圈，如圈，如图图4－－3－－1所示，所示，记录记录感感应电应电流方向如下：流方向如下：图图4－－3－－12．．现现象分析象分析(1)线线圈内磁通量增加圈内磁通量增加时时的情况的情况图号 磁场方向感应电流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科目一考试 2016年科目一模拟考试题科目二考试 2016年科目二考试技巧、考试内容、考试视频(2)线线圈内磁通量减少圈内磁通量减少时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3.归纳结论归纳结论当当线线圈内磁通量增加圈内磁通量增加时时，感，感应电应电流的磁流的磁场场______磁磁通量的增加；当通量的增加；当线线圈内磁通量减少圈内磁通量减少时时，感，感应电应电流的流的磁磁场场______磁通量的减少．磁通量的减少．说说明：明：实验实验前前应应首先首先查查明明线线圈中圈中电电流的流向与流的流向与电电流流表指表指针针偏偏转转方向之方向之间间的关系．的关系．二、楞次定律二、楞次定律1834年，物理学家楞次年，物理学家楞次归纳归纳出以下出以下结论结论：：感感应电应电流具有流具有这样这样的方向，即感的方向，即感应电应电流的磁流的磁场总场总要要______引起感引起感应电应电流的磁通量的流的磁通量的______.阻碍阻碍阻碍阻碍阻碍阻碍变变化化三、右手定三、右手定则则1．适用范．适用范围围：适用于：适用于闭闭合合电电路部分路部分导导体切割磁感体切割磁感线产线产生感生感应电应电流的情况．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，让让磁感磁感线线从掌心从掌心进进入，并使拇指指向入，并使拇指指向________________，，这时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．垂直垂直导线导线运运动动的方向的方向感感应电应电流流核心要点突破核心要点突破一、一、对对楞次定律的理解楞次定律的理解1．因果关系：．因果关系：闭闭合合导导体回路中磁通量的体回路中磁通量的变变化是因化是因,产产生感生感应电应电流是果；原因流是果；原因产产生生结结果，果，结结果又反果又反过过来来影响原因．影响原因．2．．““阻碍阻碍””的含的含义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阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而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别提醒：提醒：““阻碍阻碍””的的实质实质，是，是实现实现了其他形式了其他形式的能向的能向电电能的能的转转化，化，这这和能的和能的转转化与守恒相吻合化与守恒相吻合.如果不是如果不是““阻碍阻碍””，将，将违违背能量守恒，可以得出背能量守恒，可以得出总总能量同能量同时时增加的增加的错误结论错误结论．．3．．应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个闭闭合合电电路．路．(2)明确原磁明确原磁场场的方向．的方向．(3)判断判断闭闭合回路内原磁合回路内原磁场场的磁通量是增加的磁通量是增加还还是减少是减少.(4)由由““增反减同增反减同””判断感判断感应电应电流的磁流的磁场场方向．方向．(5)由安培定由安培定则则判断感判断感应电应电流的方向．流的方向．4．楞次定律含．楞次定律含义义的推广的推广(1)若由于相若由于相对对运运动导动导致致电电磁感磁感应现应现象，象，则则感感应电应电流流的效果阻碍的效果阻碍该该相相对对运运动动，，简简称口称口诀诀：：““来拒去留来拒去留””.(2)若若电电磁感磁感应应致使回路的面致使回路的面积积有收有收缩缩或或扩张扩张的的趋势趋势,则则收收缩缩或或扩张扩张是是为为了阻碍回路磁通量的了阻碍回路磁通量的变变化，即磁化，即磁通量增大通量增大时时，面，面积积有收有收缩趋势缩趋势，磁通量减少，磁通量减少时时，面，面积积有增大有增大趋势趋势，，简简称口称口诀诀：：““增增缩缩减减扩扩”.”.特特别别提醒：提醒：判断回路面判断回路面积积的的变变化化趋势时趋势时，若穿，若穿过闭过闭合回路的磁感合回路的磁感线线皆朝同一方向，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义判断，若判断，若闭闭合回合回路所路所围围面面积积内存在两个方向的磁内存在两个方向的磁场场，，则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义判断、判断、应应根据一般步根据一般步骤骤判断．判断．即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1．．(2011年哈年哈尔尔滨滨高二高二检测检测)关于关于对对楞次定律的理楞次定律的理解，下面解，下面说说法中正确的是法中正确的是(　　　　)A．感．感应电应电流的方向流的方向总总是要使它的磁是要使它的磁场场阻碍原来的阻碍原来的磁通量的磁通量的变变化化B．感．感应电应电流的磁流的磁场场方向，方向，总总是跟原磁是跟原磁场场方向相同方向相同C．感．感应电应电流的磁流的磁场场方向，方向，总总是跟原磁是跟原磁场场方向相反方向相反D．感．感应电应电流的磁流的磁场场方向可以跟原磁方向可以跟原磁场场方向相同，方向相同，也可以相反也可以相反解析：解析：选选AD.根据楞次定律，感根据楞次定律，感应电应电流的磁流的磁场场阻阻碍原磁碍原磁场场的磁通量的的磁通量的变变化，化，A项项正确；感正确；感应电应电流流的磁的磁场场方向在磁通量增加方向在磁通量增加时时与原磁与原磁场场方向相反，方向相反，在磁通量减小在磁通量减小时时与原磁与原磁场场方向相同，方向相同，B、、C项错项错误误，，D正确．正确．二、楞次定律与右手定二、楞次定律与右手定则则的区的区别别及及联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象较方便联系右手定则是楞次定律的特例特特别别提提醒醒：：(1)楞楞次次定定律律判判断断的的电电流流方方向向也也是是电电路路中中感感应应电电动动势势的的方方向向，，右右手手定定则则判判断断的的电电流流方方向向也也是是做做切切割割磁磁感感线线运运动动的的导导体体上上感感应应电电动动势势的的方方向向．．若若电电路路是是开开路路，，可可假假设设电电路路闭闭合合，，应应用用楞楞次次定定律律或或右右手手定定则则确确定定电电路路中中假假想想电电流流的的方方向向即即为为感感应应电电动动势势的方向．的方向．(2)在在分分析析电电磁磁感感应应现现象象中中电电势势高高低低时时，，一一定定要要明明确确产产生生感感应应电电动动势势的的那那部部分分电电路路就就是是电电源源．．在在电电源源内内部，部，电电流方向从低流方向从低电势处电势处流向高流向高电势处电势处．．2．如．如图图4－－3－－2所示，一个有界匀所示，一个有界匀强强磁磁场场区域，磁区域，磁场场方向垂直方向垂直纸纸面向外．一个矩形面向外．一个矩形闭闭合合导线导线框框abcd沿沿纸纸面由位置面由位置1(左左)匀速运匀速运动动到位置到位置2.则则(　　　　)A．．导线导线框框进进入磁入磁场时场时，感，感应电应电流方向流方向为为a→→b→→c→→d→→aB．．导线导线框离开磁框离开磁场时场时，感，感应电应电流方向流方向为为a→→d→→c→→b→→a图图4－－3－－2C．．导线导线框离开磁框离开磁场时场时，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．．导线导线框框进进入磁入磁场时场时，受到的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：选选D.导线导线框框进进入磁入磁场时场时，，cd边边切割磁感切割磁感线线，由，由右手定右手定则则可知，可知，电电流方向沿流方向沿a→→d→→c→→b→→a，，这时这时cd边边受到的安培力由左手定受到的安培力由左手定则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错错、、D对对；在；在导线导线框离开磁框离开磁场时场时，，ab边处边处于磁于磁场场中且在做切割磁感中且在做切割磁感线线运运动动，同，同样样用右手定用右手定则则和左手和左手定定则则可以判断可以判断电电流方向流方向为为a→→b→→c→→d→→a，，这时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错错．． 如如图图4－－3－－3所所示示，，在在磁磁感感应应强强度度大大小小为为B、、方方向向竖竖直直向向上上的的匀匀强强磁磁场场中中，，有有一一质质量量为为m、、阻阻值值为为R的的闭闭合合矩矩形形金金属属线线框框abcd用用绝绝缘缘轻轻质质细细杆杆悬悬挂挂在在O点点，，并并可可绕绕O点点摆摆动动．．金金属属线线框框从从右右侧侧某某一一位位置置由由静静止止开开始始释释放放，，在在摆摆动动到到左左侧侧最最高高点点的的过过程程中中,细细杆杆和和金金属属线线框框平平面面始始终终处处于于同同一一平平面面，，且且垂垂直直纸纸面．面．则线则线框中感框中感应电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A．．a→→b→→c→→d→→aB．．d→→c→→b→→a→→dC．先是．先是d→→c→→b→→a→→d，后是，后是a→→b→→c→→d→→aD．先是．先是a→→b→→c→→d→→a，后是，后是d→→c→→b→→a→→d图图4－－3－－3【精【精讲讲精析】精析】　　线线框从右框从右侧侧开始由静止开始由静止释释放，穿放，穿过过线线框平面的磁通量逐框平面的磁通量逐渐渐减少，由楞次定律可得感减少，由楞次定律可得感应应电电流的方向流的方向为为d→→c→→b→→a→→d；；过过O点点纵轴继续纵轴继续向左向左摆动过摆动过程中．穿程中．穿过线过线框平面的磁通量逐框平面的磁通量逐渐渐增大，由增大，由楞次定律可得感楞次定律可得感应电应电流的方向仍流的方向仍为为d→→c→→b→→a→→d，故，故B选项选项正确．正确．【答案】【答案】　　B【【规规律律总结总结】】　　应应用楞次定律判断感用楞次定律判断感应电应电流方向的流方向的关关键键是确定原磁是确定原磁场场的方向及其磁通量的的方向及其磁通量的变变化．四个化．四个步步骤骤可灵活运用，可以逆可灵活运用，可以逆过过来根据感来根据感应电应电流的方向流的方向确定引起感确定引起感应电应电流的原因．流的原因．变变式式训练训练1　如　如图图4－－3－－4所示，当磁所示，当磁铁铁运运动时动时，，流流过电过电阻的阻的电电流由流由A经经R到到B，，则则磁磁铁铁的运的运动动可能可能是是(　　　　)A．向下运．向下运动动　　B．向上运．向上运动动C．向左平移．向左平移 D．向右平移．向右平移图图4－－3－－4解析：解析：选选BCD.用已知的用已知的结论应结论应用楞次定律逆向推断用楞次定律逆向推断产产生感生感应电应电流的原因．流的原因．(1)由感由感应电应电流方向流方向A→→R→→B，，应应用安培定用安培定则则知感知感应电应电流在螺流在螺线线管内管内产产生的生的磁磁场场方向向下；方向向下；(2)由楞次定律判断得螺由楞次定律判断得螺线线管内的磁管内的磁通量通量变变化化应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)由条形由条形磁磁铁铁的磁感的磁感线线分布知螺分布知螺线线管内原磁管内原磁场场方向是向下的方向是向下的,故故应应是磁通量减小，磁是磁通量减小，磁铁铁向上运向上运动动、向左或向右平、向左或向右平移都会移都会导导致通致通过过螺螺线线管内向下的磁通量减小管内向下的磁通量减小.【精【精讲讲精析】精析】　法一：阻碍相　法一：阻碍相对对运运动动法．法．产产生磁生磁场场的物体与的物体与闭闭合合线线圈之圈之间间的相互作用力可概的相互作用力可概括括为为四个字四个字““来拒去留来拒去留””．．磁磁铁铁向右运向右运动时动时，，铜环铜环产产生的感生的感应电应电流流总总是阻碍是阻碍导导体体间间的相的相对对运运动动，，则则磁磁铁铁和和铜环间铜环间有排斥作用．故有排斥作用．故A正确．正确．法二：法二：电电流元受力分析法．流元受力分析法．如如图图4－－3－－6所示，当磁所示，当磁铁铁向向环环运运动时动时，由楞次定，由楞次定律判断出律判断出铜环铜环的感的感应电应电流方向，把流方向，把铜环铜环的的电电流等效流等效为为多段直多段直线电线电流元，取上、下两小段流元，取上、下两小段电电流元流元进进行研行研究，由左手定究，由左手定则则判断出两段判断出两段电电流元的受力，由此可流元的受力，由此可判断整个判断整个铜环铜环所受合力向右．故所受合力向右．故A选项选项正确正确.图图4－－3－－6　　　　　　图图4－－3－－7法三：等效法．法三：等效法．如如图图4－－3－－7所示，磁所示，磁铁铁向右运向右运动动，使，使铜环产铜环产生的生的感感应电应电流可等效流可等效为为条形磁条形磁铁铁，而两磁，而两磁铁铁有排斥作用有排斥作用.故故A正确．正确．解析：解析：选选AD.条形磁条形磁铁铁接近回路的接近回路的过过程中，磁通量程中，磁通量增大，由增大，由““阻碍阻碍””的含的含义义可知，可知，P、、Q相互靠相互靠拢拢，，阻碍磁通量增大，排斥磁阻碍磁通量增大，排斥磁铁铁，阻碍其靠近，故正确，阻碍其靠近，故正确选项为选项为A、、D.。