新教材2023-2024學年高中物理第2章電磁感應(yīng)1第2課時楞次定律課件新人教版選擇性必修第二冊

第二章1第2課時楞次定律基礎(chǔ)落實·必備知識全過關(guān)重難探究·能力素養(yǎng)全提升目錄索引

學以致用·隨堂檢測全達標基礎(chǔ)落實·必備知識全過關(guān)一、楞次定律1.內(nèi)容感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的

總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

阻礙不是阻止

阻礙的是“磁通量的變化”2.適用情況

電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

磁場

所有二、右手定則1.內(nèi)容伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線從

進入,并使拇指指向

的方向,這時四指所指的方向就是

的方向。

左手判力,右手判電

2.適用范圍適用于閉合電路部分導(dǎo)體

產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。

電路不閉合只有感應(yīng)電動勢

掌心導(dǎo)線運動感應(yīng)電流切割磁感線情境鏈接如圖所示,將磁鐵從線圈中插入和拔出,電流表的指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)。請思考:(1)線圈內(nèi)為什么有電流?(2)插入和拔出磁鐵時,電流方向一樣嗎?為什么?提示

(1)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。(2)電流方向相反,因為磁通量變化不一樣。易錯辨析(1)感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。(

)(2)感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(

)(3)應(yīng)用右手定則時,磁感線需垂直穿入掌心。(

)×提示

原磁場引起回路磁通量增加時,感應(yīng)電流磁場與原磁場方向相反;原磁場引起磁通量減少時,兩磁場方向相同。√×提示

磁感線穿入掌心,可以不垂直。

重難探究·能力素養(yǎng)全提升探究點一楞次定律導(dǎo)學探究根據(jù)如圖甲、乙、丙、丁所示進行電路圖連接與實驗操作,并填好實驗現(xiàn)象記錄表格。序號甲乙丙丁條形磁體運動的情況N極向下插入線圈S極向下插入線圈S極向上拔出線圈N極向上拔出線圈原磁場方向(向上或向下)向下向上向下向上穿過線圈的磁通量變化情況(增加或減少)增加增加減少減少感應(yīng)電流的方向(在螺線管上俯視)逆時針順時針順時針逆時針感應(yīng)電流的磁場方向(向上或向下)向上向下向下向上原磁場與感應(yīng)電流磁場的方向關(guān)系相反相反相同相同(1)請根據(jù)上表所填內(nèi)容分析,感應(yīng)電流的磁場方向是否總是與原磁場方向相反或相同?什么時候相反?什么時候相同?感應(yīng)電流的磁場對原磁場磁通量變化有何影響?(2)分析當磁體靠近或遠離線圈時兩者的相互作用有什么規(guī)律。要點提示

(1)不一定,有時相反,有時相同;閉合回路中原磁場的磁通量增加時,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反;閉合回路中原磁場的磁通量減少時,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相同;感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化。(2)當條形磁體插入時,磁體與線圈的磁極是同名磁極相對;當條形磁體拔出時,磁體與線圈的磁極是異名磁極相對。即兩者靠近時,相互排斥;兩者遠離時,相互吸引。感應(yīng)電流總要阻礙原磁場的相對運動。知識歸納對楞次定律的理解1.因果關(guān)系:楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系,原磁場磁通量發(fā)生變化是原因,產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果,原因產(chǎn)生結(jié)果,結(jié)果反過來影響原因。2.對“阻礙”的理解特別提示

“阻礙”不是“阻止”。引起感應(yīng)電流的磁場仍然變化了,是阻而未止。“阻礙”并不意味著“相反”,當原磁場磁通量減少時,“阻礙”意味著“相同”。應(yīng)用體驗【例1】

把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個回路,B線圈與開關(guān)S、電流表G組成另一個回路,如圖所示。關(guān)于該實驗,下列說法正確的是(

)A.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流B.閉合開關(guān)S的瞬間,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流C.閉合開關(guān)S后,在增大電阻R的過程中,電流表G中有a→b的感應(yīng)電流D.閉合開關(guān)S后,在增大電阻R的過程中,電流表G中有b→a的感應(yīng)電流D解析

在滑動變阻器R的滑片不動的情況下,A線圈中通過的是恒定電流,產(chǎn)生的磁場是恒定的,所以不論開關(guān)S是否閉合,B線圈中都不產(chǎn)生感應(yīng)電流,選項A、B錯誤;在增大電阻R的過程中,A線圈中通過的是逐漸減弱的電流,即線圈B處于逐漸減弱的磁場中,由安培定則和楞次定律判斷得知,電流表中的電流從b→a,故選項C錯誤,D正確。方法技巧

應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向四步法

對點演練1.(多選)如圖為通電直導(dǎo)線L和平行于直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框abcd,當通電直導(dǎo)線L運動時,以下說法正確的是(

)A.當直導(dǎo)線L向左平移時,導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為abcdaB.當直導(dǎo)線L向左平移時,導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為adcbaC.當直導(dǎo)線L向右平移時(未到達ad),導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為abcdaD.當直導(dǎo)線L向右平移時(未到達ad),導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為adcbaAD解析

當直導(dǎo)線L向左平移時,閉合導(dǎo)體框abcd中磁場減弱,磁通量減少,abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙磁通量的減少,由于直導(dǎo)線L在abcd中的磁場方向垂直紙面向里,所以abcd中感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向為abcda,選項A正確,B錯誤;當直導(dǎo)線L向右平移時,閉合導(dǎo)體框abcd中磁場增強,磁通量增加,abcd回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場將阻礙原磁通量的增加,可知abcd中感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外,由安培定則可知感應(yīng)電流的方向為adcba,選項D正確,C錯誤。探究點二右手定則導(dǎo)學探究在圖中,假定導(dǎo)體棒AB向右運動。

(1)我們研究的是哪個閉合電路?要點提示

(1)ABEF;(2)增大;(3)垂直紙面向外;(4)A→B。

(2)當導(dǎo)體棒AB向右運動時,穿過這個閉合電路的磁通量是增大還是減小?(3)感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個方向的?(4)導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流是沿哪個方向的?知識歸納1.當切割磁感線時四指的指向就是感應(yīng)電流的方向,即感應(yīng)電動勢的方向(注意等效電源內(nèi)部感應(yīng)電流方向由負極指向正極)。2.楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系比較項目楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分,即做切割磁感線運動的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況應(yīng)用用于磁感應(yīng)強度B隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例應(yīng)用體驗【例2】

下圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景,其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是(

)A解析

由右手定則判知,A中感應(yīng)電流方向為a→b,B、C、D中均為b→a。

對點演練2.一個閉合金屬線框的兩邊接有電阻R1、R2,線框上垂直放置一根金屬棒ab,棒與線框接觸良好,整個裝置放在勻強磁場中,如圖所示。當用外力使ab棒右移時,下列判斷正確的是(

)A.穿過線框的磁通量不變,框內(nèi)沒有感應(yīng)電流B.框內(nèi)有感應(yīng)電流,電流方向沿順時針方向繞行C.框內(nèi)有感應(yīng)電流,電流方向沿逆時針方向繞行D.框內(nèi)有感應(yīng)電流,左半邊沿逆時針方向繞行,右半邊沿順時針方向繞行D解析

ab棒右移時,切割磁感線。根據(jù)右手定則,ab棒中的感應(yīng)電流從a流向b。此時ab棒起電源的作用,分別對兩邊電阻供電,如圖所示,所以流過R1、R2的電流都由上而下地繞行,故D正確。學以致用·隨堂檢測全達標12341.(右手定則)如圖所示,勻強磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直,導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好。當ef向右勻速運動時(

)A.圓環(huán)中磁通量不變,環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生B.整個環(huán)中有順時針方向的電流C.整個環(huán)中有逆時針方向的電流D.環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流,環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流D解析

由右手定則知ef上的電流由e→f,故右側(cè)的電流方向為逆時針,左側(cè)的電流方向為順時針,故選D。12342.(楞次定律)如圖所示,兩勻強磁場的磁感應(yīng)強度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是(

)A.同時增大B1減小B2B.同時減小B1增大B2C.同時以相同的變化率增大B1和B2D.同時以相同的變化率減小B1和B2B1234解析

同時增大B1減小B2,向里的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,產(chǎn)生逆時針方向感應(yīng)電流,選項A錯誤;同時減小B1增大B2,向外的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,產(chǎn)生順時針感應(yīng)電流,選項B正確;同時以相同的變化率增大B1和B2或者以相同的變化率減小B1和B2,磁通量不變,沒有感應(yīng)電流,選項C、D錯誤。12343.(楞次定律)(2023湖北武漢期末)如圖所示,兩個線圈A、B套在一起,線圈A中通有電流,方向為逆時針。當線圈A中的電流突然減小時,線圈B中的感應(yīng)電流(

)A.沿順時針方向B.沿逆時針方向C.先沿逆時針方向,再沿順時針方向D.先沿順時針方向,再沿逆時針方向B解析

當線圈A中通有減小的逆時針方向的電流時,穿過線圈B的磁通量垂直紙面向外,且減小,根據(jù)楞次定律,線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外,即線圈B中的感應(yīng)電流沿逆時針方向。故選B。12344.(楞次定律)(多選)如圖