物理3-2 4.3楞次定律精华版20160229
高中物理人教版选修3-2课件:4-3楞次定律
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X 新知导学 Z 重难探究
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
D 当堂检测
ANGTANGJIANCE
练一练
如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸内 , a 、 b、 c、d 为圆形线圈上等距离的四点。现用外力作用在上述 四点,将线圈拉成正方形,设线圈导线不可伸长,且线圈仍 处于原先所在的平面内,则在线圈发生形变的过程中 ( ) A.线圈中将产生 abcd 方向的感应电流 B.线圈中将产生 adcb 方向的感应电流 C.线圈中产生感应电流的方向先是 abcd,后是 adcb D.线圈中无感应电流产生 解析 :在线圈发生形变的过程中,闭合回路的面积减小。根据楞次定律 知感应电流的方向为 abcd,所以选项 A 正确。 答案 :A
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D 当堂检测
ANGTANGJIANCE
探究一
探究二
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 沿顺时针方向的,选项 B 正确,选项 A、C 错误;另外,圆环在磁场中运动时, 穿过圆环的磁通量没有改变,该情况无感应电流,故选项 D 错误。 答案 :B
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HONGNANTANJIU
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探究一
探究二
题后反思
应用楞次定律判断感应电流方向时,首先应明确原磁场的方向和原磁 通量的增减,然后根据楞次定律的“增反减同”判断感应电流的磁场方向,最 后由安培定则判断感应电流的方向。
人教版高二物理选修3-2 :4.3《楞次定律》(共16张PPT)
4.3 楞次定律
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(二)右手定则
1.判定方法:伸开右手,让大 拇指跟其余四指垂直,并且都 跟手掌在同一平面内,让磁感 线从手心垂直进入,大拇指指 向导体运动的方向,其余四指 所指的方向就是感应电流的方 向。
2.适用范围:适用于闭合电路一部分导线 切割磁感线产生感应电流的情况。
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2、对“阻碍”的理解:
谁起阻碍作用? 感应电流产生的磁场
阻碍什么? 引起感应电流的磁通量的变化
“阻碍”增反减同”
阻碍是阻止吗? 否,只是使磁通量的变化变慢
为何阻碍?
遵循能量守恒定律
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4、利用安培定则确定感应电流的方向
向里
A-C-D-B
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物理选修3-2:4.3《楞次定律》ppt课件(含答案)
甲 __向__下___ 逆时针(俯视) 乙 _向__上___ 顺时针(俯视)
_向___上__ _向___下__
②线圈内磁通量减少时的情况
图号 磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向
丙
_向__下__ 顺时针(俯视)
丁
_向__上__ 逆时针(俯视)
_向___下__ _向__上___
(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 相反 ;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 相同 。 表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相斥 ;当磁铁远 离线圈时,两者 相吸 。
(3)左手定则和右手定则中“四指所指的方向”表示的 物理意义一样吗? 提示:左手定则中“四指所指的方向”为已知电流的方向, 右手定则中“四指所指的方向”表示感应电流的方向。
用楞次定律判断感应电流的方向
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。
[思路点拨] 明确穿过线圈的磁 楞次 判断线圈中感应 安培 判断线圈中感 通量及其变化情况 ―定―律→ 电流的磁场方向 ―定―则→ 应电流的方向
[解析] 在磁体自由下落,N 极接近线圈上端的过程中, 通过线圈的磁通量方向向下且在增大,根据楞次定律可判断出 线圈中感应电流的磁场方向向上,利用安培定则可判知线圈中 感应电流方向为逆时针绕向(由上向下看),流过 R 的电流方向 从 b 到 a,电容器下极板带正电。选项 D 正确。
2.楞次定律 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻 碍引起感应电流的 磁通量的变化。
二、右手定则
高二物理人教版选修3-2第四章 3 楞次定律
探究一
探究二
楞次定律 问题探究
根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作,并填 好实验现象记录表格。
探究一
探究二
探究一
探究二
(1) 请根据上表所填内容分析,感应电流的磁场方向是否总是与原 磁场方向相反或相同?什么时候相反?什么时候相同?感应电流的磁 场对原磁场磁通量变化有何影响?
答案:D 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤
探究一
探究二
变式训练1(多选)如图所示,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(未到达ad),导体框abcd中感应电流的方向 为abcda D.当导线L向右平移时(未到达ad),导体框abcd中感应电流的方向 为adcba
探究一
探究二
典例剖析 【例题1】1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电 源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S、电流表G组成另一
个回路,如图所示。通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电
流的条件。关于该实验,下列说法正确的是 ( )
A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流 B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流 C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有a→b的感应 电流 D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应 电流
一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀
强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F
高中物理人教版选修3-2课件:4.3 楞次定律(两篇)
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(4)弄清“阻碍”与“阻止”“相反”的区别
①阻碍不是阻止,最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化,
是“阻而未止”。
②阻碍不是相反。当引起感应电流的磁通量增加时,感应电流的
磁场与引起感应电流的原磁场方向相反;当引起感应电流的磁通量 减少时,感应电流的磁场与引起感应电流的原磁场方向相同(增反 减同)。
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(4)实验分析
①线圈内磁通量增加时的情况
图号
磁场 方向
感应电流的 感应电流的 方向(俯视) 磁场方向
甲 向下 逆时针 向上
乙 向上 顺时针 向下
归纳总结
感应电流的磁场阻碍磁 通量的增加
②线圈内磁通量减少时的情况
图号
磁场 方向
感应电流 感应电流的 方向(俯视) 磁场方向
归纳总结
丙 向下 顺时针 向下
②从阻碍相对运动的角度来看,可理解为“来拒去留”。楞次定律
的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其 他形式的能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所 以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负 功,是阻力,表现出的现象就是阻碍相对运动。
123
③从改变线圈面积的角度来看,可理解为“增缩减扩”。若穿过闭
③涉及相对运动时,阻碍的是导体与磁体间的相对运动,而不是
阻碍导体或磁体的运动。
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2.楞次定律与右手定则的区别 (1)从研究对象上说,楞次定律研究的是整个闭合电路,右手定则 研究的是闭合电路的一部分,即一段做切割磁感线运动的导体。 (2)从适用范围上说,楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电 流的各种情况,右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线 运动的情况。 (3)有的问题只能用楞次定律不能用右手定则,有的问题则两者都 能用,究竟选用楞次定律还是右手定则,要具体问题具体分析。例 如:
人教版高中物理选修3-2作业:4-3 楞次定律
3.楞次定律(在学生用书中分册装订!)1.如图所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,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,环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时,环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在离开磁场之后,仍然有感应电流解析:不管将金属圆环从哪边拉出磁场,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场总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.B正确,A、C错误.另外,在圆环离开磁场后无磁通量穿过圆环,该种情况无感应电流,故D错误.答案: B2.如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上受外力作用向左运动,那么ab导线中感应电流的方向(已知有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是() A.电流由b向a,安培力向左B.电流由b向a,安培力向右C.电流由a向b,安培力向左D.电流由a向b,安培力向右解析:由右手定则判断可知ab中感应电流方向为a→b,再由左手定则判断知,安培力方向向右,正确选项为D.答案: D3.如图所示,导线框abcd与通电直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流并通过ad 和bc的中点,当导线框向右运动的瞬间,则()A.线框中有感应电流,且按顺时针方向B.线框中有感应电流,且按逆时针方向C.线框中有感应电流,但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零,线框中没有感应电流解析:首先由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示),因ab边向右做切割磁感线运动,由右手定则判断感应电流方向由a→b,同理可判断cd导线中的感应电流方向由c→d,ad、bc两边不做切割磁感线运动,所以整个导线框中的感应电流是逆时针方向的,故B选项正确.答案: B4.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面,则线框中感应电流的方向是()A.a→b→c→d→aB.d→c→b→a→dC.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→aD.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d解析:线圈从右端到最低点和从最低点到左侧最高点的过程中,磁感线是从线圈的两个不同面进入的,假设前半段时间是从正面进入,则后半段时间从背面进入.由楞次定律,一开始磁通量减小,后来磁通量增大,由“增反”“减同”可知电流方向是d→c→b→a→d.答案: B5.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是() A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力向左D.磁场对导体棒AB的作用力向左解析:利用楞次定律,两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.以此为基础,再根据左手定则进一步判定CD、AB的受力方向,经过比较可得正确答案.答案:BD6.(2014·台州高二检测)如图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A、B,导轨与直导线平行且在同一水平面内,在导轨上有两条可自由滑动的导体棒ab和cd.载流直导线中的电流逐渐增强时,导体棒ab和cd的运动情况是()A.一起向左运动B.一起向右运动C.ab和cd相向运动,相互靠近D.ab和cd相背运动,相互远离解析:方法一:电流增强时,电流在abdc回路中产生的垂直向里的磁场增强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知,回路产生逆时针方向电流;ab边电流方向向下,所受安培力向右,cd边电流方向向上,所受安培力向左,故ab和cd相向运动,C项正确.方法二:电流增强时,电流在abdc回路中产生的垂直向里的磁场增强,回路磁通量增大,根据楞次定律可知,回路要减小面积以阻碍磁通量的增加,因此,两导体棒要相向运动,相互靠拢,C项正确.答案: C7.如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,金属杆ab与框架间无摩擦.整个装置处于竖直方向的磁场中.若因磁场的变化,使杆ab向右运动,则磁感应强度() A.方向向下并减小B.方向向下并增大C.方向向上并增大D.方向向上并减小解析:因磁场变化,发生电磁感应现象,杆ab中有感应电流产生,而使杆ab受到磁场力的作用,并发生向右运动.而杆ab向右运动,使得闭合回路中磁通量有增加的趋势,说明原磁场的磁通量必定减弱,即磁感应强度正在减小,与方向向上、向下无关.答案:AD8.如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环.在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触.当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻()A.有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向右B.有电流通过电流表,方向由c→d;作用于ab的安培力向左C.有电流通过电流表,方向由d→c;作用于ab的安培力向右D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零解析:金属杆顺时针转动切割磁感线,由右手定则可知产生a到b的感应电流,电流由c→d流过电流表,再由左手定则知此时ab杆受安培力向右,故A正确.答案: A9.一金属方框abcd从离磁场区域上方高A处自由落下,然后进入与线框平面垂直的匀强磁场中,在进入磁场的过程中,可能发生的情况是(如图所示)()A.线框做加速运动,加速度a<gB.线框做匀速运动C.线框做减速运动D.线框会反向运动回到原处解析:当线框下落进入磁场过程中,感应电流的磁场将阻碍线框进入磁场,这就说明进入磁场时产生的感应电流使线框受到向上的安培力,且大小与进入磁场时的速度有关,设为F.如果F=mg,线框将匀速进入磁场.如果F<mg,线框将加速进入磁场,加速度小于g.如果F>mg,线框将减速进入磁场.由此可见,线框进入磁场的运动特点是由其自由下落的高度h决定的(对于确定的线圈),A、B、C三种情况均有可能.但D项所示情况绝不可能,因为线框进入磁场,才会受到向上的安培力,线框的速度方向不会向上,可见线框不会反向运动.答案:ABC10.如图所示,在条形磁铁中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断中正确的是()A.释放圆环,环下落时产生感应电流B.释放圆环,环下落时无感应电流C.释放圆环,环下落时环的机械能守恒D .释放圆环,环下落时环的机械能不守恒解析: 由条形磁铁磁场分布特点可知,穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零.所以,在环下落的过程中磁通量不变,没有感应电流,圆环只受重力,则环下落时机械能守恒,故A 、D 错误,B 、C 正确.答案: BC11.如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示.在0~T 2时间内,直导线中电流向上,则在T 2~T 时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是( )A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左解析: 在T 2~T 时间内,直导线中的电流方向向下增大,穿过线框的磁通量垂直纸面向外增加,由楞次定律知感应电流方向为顺时针,线框所受安培力的合力由左手定则可知向右,所以C 正确.答案: C 12.如图,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当a 绕O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a ( )A .顺时针加速旋转B .顺时针减速旋转C .逆时针加速旋转D .逆时针减速旋转解析: 由楞次定律,欲使b 中产生顺时针方向的电流,则a 环内磁场应向里减弱或向外增强,r a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于b环又有收缩趋势,说明a 环外部磁场向外,内部向里,故选B.答案: B13.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关,按图连接.在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流表指针向右偏转.由此可以推断()A.线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动,都能引起电流表指针向左偏转B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流表指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流表指针静止在中央D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流表指针偏转的方向解析:电流表指针是否偏转取决于穿过线圈B的磁通量是否发生变化,而电流表中指针的偏转方向由穿过线圈B的磁通量是变大还是变小决定.由题意知当P向左滑动时,线圈A中的电流变小,导致穿过线圈B的磁通量减小,电流表指针向右偏转.依此推理,若穿过线圈B的磁通量增大时,电流表指针应向左偏转,D错误;线圈A上移或断开开关时,穿过线圈B的磁通量减小,指针向右偏,A错误,B正确;P匀速向左滑动时穿过线圈B的磁通量减小,指针向右偏转,P 匀速向右滑动时穿过线圈B的磁通量增大,指针向左偏转,故C错误.答案: B14.电阻R、电容器C与一个线圈连成闭合回路,条形磁铁静止在线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电解析:磁铁N极接近线圈的过程中,线圈中有向下的磁场,并且磁通量增加,由楞次定律可得,感应电流的方向为b→R→a,故电容器下极板带正电,上极板带负电,D正确.答案: D。
高中物理选修3-2课件4.3楞次定律 (共18张PPT)
● 楞 次 定 律
例题2:
判断下面两个图中导体棒的感应电流
的方向及安培力方向.
v
● 楞 次 定 律
v
ab向右运动
ab向左运动
课堂小结
本节的重点内容概括如下:
一组铝环实验
二条判断规律 三种理解角度 四个应用步骤
● 楞 次 定 律
同学们, 再见!
高中物理选修3-2 · 第四章 电磁感应3ຫໍສະໝຸດ 楞次定律温故而知新
1.初中学过,异名磁极相互吸引,同名磁极相互 排斥。请问: 相互吸引的两个磁铁对应的磁感线有什么特点? 相互排斥的两个磁铁的磁感线有什么特点?
● 楞 次 定 律
方向大致相反
方向大致相同
温故而知新
2.如何判断通过环形电流内部磁感线的方
向?
方向 (向左看)
排斥
吸引 排斥 吸引
增加
减少 增加 减少
相反
相同 相反 相同 增反减同
逆时针
顺时针 逆时针 顺时针 安培定则
● 楞 次 定 律
靠近 S极 远离
总结
来拒去留
一、楞次定律 比较物体做功快慢的方法
1834年发现:
● ● 楞 功 次 定 率 律
感应电流具有这 样的方向,即感应电 流的磁场总要阻碍引 起感应电流的磁通量 的变化。
● 楞 次 定 律
右手螺旋定则
温故而知新
3.产生感应电流的条件是什么?
一是有闭合回路
二是穿过闭合回路的磁通量发生变化。
● 楞 次 定 律
温故而知新
4.如何直观判断磁通量的变化? 用穿过闭合回路的磁感线条数的多 少来判断
● 楞 次 定 律
铝环实验
● 楞 次 定 律
高中物理选修3-2第四章同步教学课件:4-3楞次定律 共32张 精品
4
如图,当导体棒ab向右运动时,则a、b两点的电势哪一 点高?
a
G
b
导体棒ab相当于电源,在电源内电流从负极流向正 极.即a端为电源的正极,b端为电源的负极.a点电势高于 b点.
从另一个角度认识楞次定律
感应电流的 磁场方向
感应电流的 磁场作用效 果
一、楞次定律
1、内容: “增反减同”
感应电流的磁场 总要 阻碍 引起感应电流的 磁通量的变化
楞次
一、楞次定律
内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁 场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
对“阻碍”的理解:
谁在阻碍? 阻碍什么? 如何阻碍?
感应电流的磁场应阻碍磁通量减少,所以: 向下!
根据右手螺旋定则,线圈N中感应电流方向:如图
2 如图所示,在长直载流导线附近有一
个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同 一个平面内。线圈在导线的右侧平移时, 其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。 请判断,线圈在向哪个方向移动?
载流直导线一侧磁感线分布: 如图
实验观察
S N
_+
S N
_+
N极 向下
感应电流方 向
(俯视)
穿过回路磁 通量的变化
插入
逆时针
增大
拔出
顺时针
减小
原磁场 方向
向下 向下
感应电流磁 场方向
向上
向下
实验观察
N S
_+
N S
_+
S极 向下
插入
拔出
感应电流方向
3-2新4.3楞次定律
④感应电流的方向: ABCDA
×A .× D ×.
× .×
×B
C
三、右手定则
闭合导体的一部分做切割磁感线运动时,应用楞次定 律判定感应电流方向?
ABEFA
E
B
× ××××
× ××××
G × ××××
× ××××
× ××××
F
A
右手定则——导体切割磁感线
右手定则: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平面 内;让磁感线从手心进入, 并使拇指指向导线运动方 向,这时四指所指的方向 就是感应电流的方向。
在竖直向下的匀强磁场中,放在水平光滑的轨 道上的两平行导线aa′、bb′,其中aa′受外力 作用而向左运动,试分析导线bb′向哪边运动?
分析:用右手定则判断出aa′ 中的感应电流的方向 有a→a′→b′→b,bb′中 因为有了电流受安培力而运动, 由左手定则判断bb′向左运动
电磁感应中能量怎么变—— 其它形式的能转化为电能
例题、如图在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD, 线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的右侧 向左平移时,请判断:线圈中产生的感应电流的方向。 已知距离载流直导线较近的位置,磁场较强。
①线圈原磁场的方向 : 向里
②磁通量变化:
增加
③感应电流的磁场方向 :向外
4.3、楞次定律
--判断感应电流的方向
一、实验探究
用试触法 G
+
红进偏“+” 黑进偏“-”
2、器材:条形磁铁、螺线管、灵敏电路计
N S
G
+
3、实验记录及分析
1、内容:
楞次
感应电流的磁场 总要 阻碍
引起感应电流的 磁通量的变化
高二物理 选修3-2 4.3楞次定律
课堂练习
如图,当导体棒ab向右运动时,则a、b两点 的电势哪一点高?
a
G
b
导体棒ab相当于电源,在电源内部电流从负 极流向正极。即a端为电源的正极,b端为电源 的负极。a点电势高于b点。
课后练习3在图中CDEF是金属框,当 导体AB向右移动时,请用楞次定律 判断ABCD和ABFE两个电路中感应电 流的方向。我们能不能用这两个电 路中的任一个来判定导体AB中感应 电流的方向?
判明螺线管的绕向
G
+
电流计右偏
螺线管中电流(俯视)
逆时针
电流计左偏
螺线管中电流(俯视)
顺时针
Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS
G
N极插入
S N
N极抽出 S极插入
N S
-
+
+
S极抽出
实验现象用简单的图表示为:
的感 方 应 逆时针 顺时针 顺时针 向电 流 中介——感应电流的磁场 的原 变磁 化场
逆时针
向下 增加
向上 增加
向下 减少
Ii
练习1通电直导线与矩形线圈在同一平面内,当
线圈远离导线时,判断线圈中感应电流的方向
分析:
1、原磁场的方向: 向里
I
v
2、原磁通量变化情况: 减小
3、感应电流的磁场方向: 向里 4、感应电流的方向: 顺时针
例1、如图所示,条形磁铁水平放置,金属圆 环环面水平,从条形磁铁附近自由释放,分 析下落过程中圆环中的电流方向。
√
理解楞次定律的另一种表述:
感应电流总是反抗产生感应电流的原因
表现形式有四种: a.阻碍原磁通量的变化:增反减同 b.阻碍物体间的相对运动:来拒去留 【例】通有稳恒电流的长直螺线管竖直放置,铜环R 沿螺线管的轴线加速下落.在下落过程中,环面始终保 持水平.铜环先后经过轴线上1、2、3位置 时的加速度分别为a1、a2、a3.位置2处 于螺线管的中心,位置1、3与位置2等 距离.设重力加速度为g,则( ) A. a1<g B. a2<g C. a3<g D. a2=g
人教版高中物理选修3-2全册教案4.3楞次定律
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
5、实验验证:(1)学生首先根据得到的结论,初步分析当S 极向下时,插入螺线管或从螺线管中拔出,螺线管中的电流方向,并记录在表格中。
(2)学生动手分组实验。
c 、S 极向下,插入螺线管,并将实验数据记录在表格中。
d 、S 极向下,拔出螺线管,并将实验数据记录在表格中。
6、教师引导学生总结出楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
7、微观动画模拟:N 极插入、拨出及S 极插入、拨出时磁场间的"阻碍"作用,让学生根据动画理解阻碍的含义,来加深理解。
8、强调:阻碍的含义:1、谁起阻碍作用:要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”2、阻碍什么:感应电流的磁场阻碍的是磁通量的变化3、怎样阻碍?4、阻碍不是阻止5、阻碍不总是相反9、教师讲授:将定律概括成“增之减之,减之增之”,以增强记忆。
10、随堂练习:下列说法中正确的是:A 、 感应电流的磁场方向总是和回路中原磁场方向相反B 、 感应电流的磁场总是阻止原磁通量C 、 感应电流的磁场方向有可能和原磁场方向相同,也可能和原磁场方向相反D 、 当闭合回路中原磁场的磁通量变化时,由于感应电流的阻碍作用,回路中总磁通量可能不变11、从另一角度理解楞次定律:学生在图4中标出每个螺线管的等效N 极和S 极。
根据标出的磁极方向总结规律:感应电流的磁场总是阻碍相对运动。
强调:楞次定律可以从两种不同的角度来理解:1、从磁通量变化的角度看:感应电流总要阻碍磁通量的变化。
2、从导体和磁体的相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍相对运动。
12、巩固练习:如右图,矩形线框 abcd 的平面跟磁场垂直。
当线框的ab 边在da 、cb 边上向右滑动时,ab 边中产生的感应电流是什么方向的?(从b 到a )让学生根据此题的求解过程——图5。
最新高中物理选修3-2第四章《楞次定律》精编版
2020年高中物理选修3-2第四章《楞次定律》精编版新人教版高中物理选修3-2第四章《楞次定律》精品教案课题§4.3楞次定律课型新授课课时 1教学目的1、知识与技能1、掌握楞次定律的内容和内涵2、能够从能量守恒的角度理解楞次定律的正确性3、能用楞次定律解决相关问题4、掌握右手定则理解楞次定律的准确内涵、“阻碍原磁通变化”的领会2、过程与方法:学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法。
3、情感、态度与价值观:渗透物理学方法的教育,通过实验观察和实验探究,理解楞次定律的内容及在生活和生产中的应用。
重难点教学重点:通过实验观察和实验探究,理解感应电流的产生条件。
教学难点:感应电流的产生条件。
教学方法实验观察法、讲述法、分析推理法。
教学过程教学教师活动学生活动【复习】电磁感应产生的条件?磁通量是如何定义的?意义怎样?【学习过程】一、楞次定律:1.展示情景,指出问题分析有无感应电流,确定感应电流的方向。
提出问题:如何判断感应电流的方向呢?2.分组实验,探索研究注意:利用如课本P9页图4.4-2装置进行实验时,(用导线、灵敏电流计和线圈组成回路),分别用磁铁的N极和S极移近或插入线圈、离开线圈或从线圈中拔出,观察指针的偏转情况。
3.综合分析,得出结论学生根据自己的实验结果,参考课本P10页表1、表2的提示进行分析、归纳结论,以组为单位,推举代表发言。
并把下表填出。
学生总结:引导学生复习电磁感应产生的条件和磁通量的定义。
(2分钟)演示实验,并引导学生分析并得到结论(15分钟)过程教学过程4验证──完成特殊到一般的飞跃看多媒体显示或者课本P6页图4.2-3电路,按屏幕上的图连接实验器材。
实验时注意观察闭合电键、移动滑动变阻器触头及断开电键时,大口径线圈中产生的感应电流的方向与用愣次定律判断的结果是否相符合。
注意归纳用楞次定律确定感应电流方向的一般分几步:⑴判定原磁场的方向;⑵判定原磁场穿过所研究平面磁通量变化情况;⑶判定感应电流磁场方向;④判定感应电流的方向。
人教高二物理选修3-2第四章:4.3楞次定律说课 课件
2. 通过小组合作,培养学生的合作精 神,表达交流能力
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教学重难点
重点
1.探究楞次定律的过 程;
2.楞次定律的含义。
难点
楞次定律中“阻碍” 含义的理解。
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教法分析
发现法
实验演示法 小组讨论法
讲练结合法
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学法分析
自主探究法
选修3-2
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第四章 电磁感应
4.3 楞次定律
说课人:***
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说课内容
1
教材与学情分析
2
教学三维目标
3
教学重难点与教学法
4
教学过程设计
5
板书设计
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教材与学情分析
1.作用与地位:本章《电磁感应》是电磁学中承上启下的一章, 第三节《楞次定律》是判断感应电流方向的规律。是《电磁感应》 这一章的重点难点,在高考中占有重要地位。
4.学生已经接触过有关电磁感应现象的一些知识,但还比较粗浅。 本节力图通过学生自己的探究,总结出感应电流方向判断的规则。
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教学三维目标
知识与技能
1. 理解楞次定律的内容 2. 会用楞次定律解决相关问题
过程与方法 情感态度价值观
1. 通过楞次定律的探究实验使学生了解 实验探究的一般过程
2. 在探究楞次定律的过程中,培养学生 实验、观察、分析、归纳、概括的能力
☼ 如何描述感应 电流产生的阻碍 作用?
讨论
☼ 磁通量的改变 有哪几种情况?
☼ 如何描述感应电流
产生的磁场?
返回
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1. 自主探究
人教版高二物理选修3-2 :4.3《楞次定律》(共16张PPT)
人教版高二物理选修3-2 :4.3《楞次定律》(共16张PPT)
人教版高二物理选修3-2 :4.3《楞次定律》(共16张PPT)
课堂训练
1、如图所示,当条形磁铁突 然向闭合铜环运动时,铜环 里产生的感应电流的方向怎 样?铜环运动情况怎样?
如何判定感应电流的方向 楞次定律
磁通量变化
相对运动
人教版高二物理选修3-2 :4.3《楞次定律》(共16张PPT)
增反减同
来阻去留
能量守恒
G
C
D
A
S
B
研究对象: 上边的闭合回路
原磁场
方向
穿过回路 磁通量的 变化
感应电流 磁场方向
感应电流 方向
向外 增加 向里 D—C
人教版高二物理选修3-2 :4.3《楞次定律》(共16张PPT)
人教版高二物理选修3-2 :4.3《楞次定律》(共16张PPT)
课堂训练
3、如图,在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导 体棒AB、CD,当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何 运动?(不考虑导体棒间的磁场力)
4.3 楞次定律
实验准备
电流计左偏 螺线管中电流(俯视) 逆时针 电流计右偏 螺线管中电流(俯视) 顺时针
N S
G
+
示意图
N 极插入
N
N 极拔出
N
G
G
S 极插入
NS S
S 极拔出
S
G
G
原磁场方向 向下
向下
原磁场的磁 通变化
感应电流方 向(俯视)
感应电流的 磁场方向
物理选修3-2人教版-4.3楞次定--(共18张)
感应电流的磁场阻碍磁通量减少
老子说:天之道,损有余而补不足
楞次定律:
感应电流具有这样的方向,即感应电流的 磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
感应电流的磁场 总要 阻碍 引起感应电流的 磁通量的变化
1、谁阻碍?
感应电流的磁场
2、阻碍谁? 3、如何阻碍? 4、结果如何?
引起感应电流的 磁通量的 变化 “增反减同”
使磁通量的变化变慢
阻碍不是相反、阻碍不是阻止
S
N
N
S
甲
N
S
S
N
乙
S N
S N
丙
N S
N S
丁
从相对运动看,感应电流的磁场总是阻碍 相对运动。
李商隐:相见时,难!别,亦难!
通电直导线与矩形线圈在同一平面内, 当线圈远离导线时,判断线圈中感应电流的方 向,并总结判断感应电流方向的步骤。
2、适用范围:闭合电路一部分导体切割 磁感线产生感应电流.
在图中CDEF是金属框,当导体 F
B
C
X X XXX X
AB向右移动时,请用楞次定律判 X X X X V X X
断ABCD和ABFE两个电路中感应电 流的方向。我们能不能用这两个
X X XXX X
X X XXX X
E
A
D
电路中的任一个来判定导体AB中
M
N
M
N
I感 感
M
N
“增反减同”
E
B
1、我们研究的是哪个闭合电路?
G
v
ABEF
2、穿过这个闭合电路的磁通量
人教版高中物理选修3-2课件4.3楞次定律2
问题4:如图所示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,分析各图中感应 电流的方向:
切割的部分相当于电源
当磁场如图乙中变化时,线圈中感应电流的方向? (以“×”为正)
B
B
O
t2
t1
t3 t4
t
甲
乙
分析演示实验
当磁极靠近线圈, 线圈远离。
N
分析演示实验
当磁极远离线圈, 线圈靠近。
S N
【巩固训练】 6.如图所示,ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩 形导线框,当滑动变阻器R的滑片自左向右滑行时,线框ab的
运动情况是( C )
A.保持静止不动 B.逆时针转动 C.顺时针转动 D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向
7.如图所示,光滑固定导轨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 (AD )
A.p、q将互相靠拢 B.p、q将相互远离 C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g
如图,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方悬挂
一相同的线圈Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流,
电流随时间变化的ห้องสมุดไป่ตู้律如图所示,P所受的重力为G,
桌面对P的支持力为FN,则( )AD
A.t1时刻,FN>G
I
C.从b到a,上极板带正电 D.从b到a,下极板带正电
II
5.如图所示的软铁棒F插入线圈L1的过程中,电阻R上的电流
方向是( A )
A.从A流向B 增强磁场
B原
B感
B.从B流向A C.先从A流向B,再从B流向A
I原
I感
D.没有电流
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楞次
阻碍
理解:
感应电流磁场
①谁起阻碍作用————— 感应电流的磁场
②阻碍的是什么————— 原磁场的磁通量变化
③怎样阻碍——————— “增反减同”
④阻碍的结果怎样———— 减缓原磁场的磁通量的变化
楞次(1804~1865)俄国物理学家和地球 物理学家.16岁时以优异成绩从中学毕业后进 入大学,26岁当选为俄国科学院候补院士,30 岁时升为正式院士,并被其他院士推选为圣彼 得堡大学第一任校长. 楞次 学生中的“物理学家” 楞次在中学时期就酷爱物理学,成绩突出。1820年他以 优异成绩考入杰普特大学,学习自然科学。1823年他还在三 年级读书,就因为物理成绩优秀被校方选中,以物理学家的 身分参加了环球考察。1828年2月16日,楞次向彼得堡皇家科 学院作了考察成果汇报,由于报告生动、出色,被接收为科 学院研究生。
楞次 定律 右手 螺旋 定则 感应电流的 磁场方向 该电路原磁 通量如何变 化? 感应电流 的方向
明确研
究的对
象是哪 一个闭
该电路原磁 场的方向?
合电路
楞次定律描述 的就是这三个 量之间的关系
一原二感三螺旋。(七字经)
P12页例题2
如图所示,在长直载流导 线附近有一个矩形线圈 ABCD,线圈与导线始终 在同一个平面内。线圈在 导线的一侧左右平移时, 其中产生了A→B → C →D →A方向的电流。已 知距离载流直导线较近的 位置,磁场较强。请判断: 线圈在向哪个方向移动?
能量守恒
二、楞次定律的应用
P11页例题1
闭开关 偏方向
S M
B0
Ii N - +
原磁场方向
感磁场
原磁通变化
感电流
法拉第最初发现 电磁感应现象的实验 如图所示。软铁环上 饶有M、N两个线圈, 当M线圈电路中的开关 闭合的瞬间,线圈N中 的感应电流沿什么方 向?
小结:
应用楞次定律判定感应电流方向的思路
4.3 楞次定律
第2课时 右手定则
思考与讨论
E B
(判断方法1) 右手螺旋定则
在图中,假定导体棒AB向右运动,
E B
v
F
A
v
F
A
向右 原磁场方向 穿过回路磁通量的变化 感应电流磁场方向(增反减同) 感应电流方向
向左
向里 增大 向外
向里 减少 向里
A→B
B→A
三、(判断方法2)右手定则
1、内容:伸开右手,使拇指 与其余四指垂直,并且都与 手掌在同一平面内;让磁感 线从掌心进入,拇指指向导 体运动的方向, 四指所指的 方向就是感应电流的方向。 2、适用范围:闭合电路一部分导体切割磁感 线产生感应电流.
向下 减少
向上 减少
可以根据图示概括出感应电流的方向与磁 通量变化的关系吗?
很难!
是否可以通过一个中介——感应电流的 磁场来描述感应电流与磁通量变化的关系?
磁铁磁场的变化在线圈中产生了感应电 流,而感应电流本身也能产生磁场,感应电流 的磁场方向既跟感应电流的方向有联系,又 跟引起磁通量变化的磁场有关系.
判明螺线管的绕向
G
+
电流计右偏 电流计左偏
螺线管中电流(俯视) 螺线管中电流(俯视)
逆时针 顺时针
N S
G
N极插入
S
N
N极抽出 S极插入
N S
-
+
+
S极抽出
实验现象用简单的图表示为:
的感 方 应 逆时针 顺时针 顺时针 向电 流 中介——感应电流的磁场 的原 变磁 化场
逆时针
向下 增加
向上 增加
Ii
练习1通电直导线与矩形线圈在同一平面内,当
线圈远离导线时,判断线圈中感应电流的方向
分析:
1、原磁场的方向: 向里
I
v
2、原磁通量变化情况: 减小 3、感应电流的磁场方向: 向里 4、感应电流的方向: 顺时针
例2、试判断线圈中感应电流的方向。 从右侧看
I感 磁通量增大 B原 B感 阻碍磁通量增大
感应电流方 向(俯视) 感应电流的 磁 场 方 向
感应电流的磁场怎样影响原磁场磁通量的变化?
N N
G
G
感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化。
B感
与
B原 反
阻碍
与 B原 同
Φ原
增 减 变化
一、楞次定律:
感应电流具有这样的方向,即感应电 流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁 通量的变化。 “增反减同”
B原 N S
产生反方向的磁场
感应电流的磁场
例4、如图所示,当滑动变阻器R的滑片 向 右 滑 动 时 , 则 流 过 R′ 的 电 流 方 向 是 _____。
B原 B感 I感
滑动变阻器R的滑片向右 滑动时,A中电流减小 A的磁场向右减弱
R’中感应电流方向从b 到a
B中磁通量向右减小
B中感应磁场方向与原 磁场方向相同
4.3 楞次定律
第1课时 感应电流方向的判定
在电磁感应现象中,插入和拔出磁铁时,产生 的感应电流的方向是不一样的。
如何判定感应电流的方向呢? N
S
G
+
实验1:找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系
_
+
G
试触法
_ G
+
+
右进右偏 左进左偏
结论:电流从哪侧接线柱流入,指针就向哪一侧偏。
实验1:找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系
下面就来分析这三者之间的关系!
S
N
原磁场
原磁通量变化
原磁通量
感应电流 de磁场
感应电流
N 极插入
N
S 极插入
S
G
N 极拔出
N
G G
S 极拔出
S
示意图
G
原磁场方向
向下 增加 增 逆时针 向上
向上
增加 反 顺时针 向下
向下 减小 减 顺时针 向下
向上 减小 同 逆时针 向上
原磁场磁通 量 的 变 化
课堂练习
如图,当导体棒ab向右运动时,则a、b两点 的电势哪一点高?
a
G
导体棒ab相当于电源,在电源内部电流从负 极流向正极。即a端为电源的正极,b端为电源 的负极。a点电势高于b点。 3、四指所指的方向就是电源的正极。 由楞次定律判断出的感应电流方向就是感 应电动势的方向。
b
课后练习3在图中CDEF是金属框,当 导体AB向右移动时,请用楞次定律 判断ABCD和ABFE两个电路中感应电 流的方向。我们能不能用这两个电 路中的任一个来判定导体AB中感应 电流的方向?
原磁场
引起
闭合电路磁通量的变化
拓展:
N
感应电流 激 发 阻碍(增反减同)感应电流磁场
产生
N
N
s
N
G
S
s
N
G
S
N
G
s
G
s
从相对运动看: “来拒去留” 感应电流的磁场总要阻碍相对运动. 从能量观点看:楞次定律可以看成是能量 守恒定律在电磁感应现象中的反映。
如何判定 I 方向
楞次定律
磁通量变化 增反减同 相对运动 来拒去留