教科版 (2019)选择性必修 第二册1 楞次定律课文配套ppt课件

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一、右手定则(1)内容:伸开右手,使大拇指与其余并拢的四指垂直,并与手掌在同一平面内,让磁感线垂直从　　　　穿入,并使拇指指向导线　　　　的方向,这时　　　　所指的方向就是感应电流的方向。 
(2)适用范围:只适用于判定导线　　　　　　　　运动而产生感应电流的情况。 
二、楞次定律 1.影响感应电流方向的因素当引起感应电流的原磁场穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向　　　　;当引起感应电流的原磁场穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向　　　　。 2.楞次定律(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的　　　　　　的变化。  不是阻止　　　　 增反减同　(2)楞次定律是　　　　　　　定律在电磁感应中的具体表现。 
情境链接如图所示,光滑平行金属导轨PP'和QQ'都处于同一水平面内,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,MN向右运动或向左运动时,通过MN的电流方向是怎样的?
提示 向右运动时,电流从N→M;向左运动时,电流从M→N。
教材拓展阅读教材P33“讨论交流”,回答问题:怎样理解楞次定律中“阻碍”两个字的含义?请用能量的观点解释。
提示 在克服“阻碍”的过程中,其他形式的能转化为电能,是能量守恒定律的表现。
易错辨析(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)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗。(　　)(3) 使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。(　　)(4) 任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律,又可使用右手定则。(　)(5)感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化。(　　)
探究点一　右手定则的理解和应用
如图所示,当导体棒CD向右运动时,穿过这个闭合回路的磁通量是增大还是减小?感应电流I的方向、原磁场B的方向和导体棒运动的速度v的方向之间满足什么关系?
提示 导体棒CD向右运动时,穿过闭合回路的磁通量增大。三者满足右手定则。
1.右手定则应用的两点说明(1)当导体不动而磁场运动时,拇指的指向是导体相对磁场的运动方向。(2)做“切割”运动的那段导体中,感应电流方向就是感应电动势方向,由低电势指向高电势,因为这段导体相当于电源的内电路。
2.右手定则与左手定则的比较
【例1】 下列选项图分别表示闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情境,导体ab中的感应电流从a到b的是(　　)
解析 用右手定则判断可知,A选项中导体ab中的电流从a到b,B、C、D选项中导体ab中的电流从b到a,故A正确。
对点演练1(多选)如图所示,光滑平行金属导轨PP'和QQ'处于同一水平面内,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拉动导体棒MN。下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是(　　)A.感应电流的方向是N→MB.感应电流的方向是M→NC.安培力水平向左D.安培力水平向右
解析 导体棒所处位置磁场的方向向下,导体棒运动方向向右,根据右手定则可知,导体棒中感应电流的方向是N→M,再根据左手定则可知,导体棒所受安培力的方向水平向左,选项A、C正确。
探究点二　探究影响感应电流方向的因素
将线圈与电流表相连,把磁铁的某一个磁极插入线圈中或从线圈中抽出,两种情况电流表的指针都发生了偏转,但两种情况下偏转的方向不同,这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与什么因素有关?
提示 感应电流的方向与磁通量的变化情况有关。
探究影响感应电流方向的因素(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线。(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(3)实验分析。①线圈内磁通量增大时的情况:
②线圈内磁通量减小时的情况:
(4)实验结论。当穿过线圈的磁通量增大时,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小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
【例2】 (2023福建龙岩第一中学高二期末)某中学实验小组利用如图所示电路探究电磁感应现象。
(1)如果在闭合开关时发现电流表的指针向右偏转了一下,那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是:
①将通电线圈A迅速插入感应线圈B中时,电流表指针将　　　　(选填“左偏”“不偏”或“右偏”)。 ②将通电线圈A插入感应线圈B中后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,电流表指针将　　　　(选填“左偏”“不偏”或“右偏”)。 
(2)在上述实验中,如果感应线圈B两端不接任何元件,则感应线圈B中　　　　。 A.因电路不闭合,无电磁感应现象B.有电磁感应现象,有感应电动势,但无感应电流C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向
解析 (1)①闭合开关时电流表的指针向右偏转了一下,说明当通过感应线圈B的磁通量增加时,产生的感应电流将使电流表的指针向右偏转;则将通电线圈A迅速插入感应线圈B中时,通过感应线圈B的磁通量增加,电流表指针将右偏。②将通电线圈A插入感应线圈B中后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值将增大,电路电流减小,电流产生的磁感应强度减小,通过感应线圈B的磁通量减小,电流表指针将左偏。(2)在上述实验中,如果感应线圈B两端不接任何元件,通过感应线圈B的磁通量发生变化时,感应线圈B中有电磁感应现象,有感应电动势,能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向;但因电路不是闭合的,所以无感应电流。故选B。
对点演练2(2023上海嘉定第一中学高二期末)用磁铁和线圈做研究电磁感应现象的实验,已知电流从电流表正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,则甲图中电流表指针偏向　　　　　　　　　,乙图中条形磁铁下方是　　　极,丙图中条形磁铁向　　　运动,在丁图中画出线圈的绕制方法。
解析 甲图中磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增大,磁铁的磁场方向向下,根据楞次定律可知俯视时线圈中产生的感应电流方向为逆时针,此时电流从电流表正接线柱流入,所以指针偏向正接线柱一侧。乙图中电流表指针偏向负接线柱一侧,所以电流从电流表负接线柱流入,俯视时线圈中感应电流方向为顺时针,根据
安培定则可知线圈中感应电流磁场方向向下,磁铁向下运动,根据楞次定律可知条形磁铁下方是S极。同理丙图线圈中感应电流磁场方向向下,磁铁的磁场方向也向下,说明此时磁通量在减小,所以磁铁在向上运动。丁图中电流表指针偏向正接线柱一侧,所以电流从电流表正接线柱流入,磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增大,磁铁的磁场方向向上,根据楞次定律可知此时线圈中感应电流的磁场方向向下,可得线圈的绕制方法如答案图所示。
探究点三　楞次定律的理解和应用
如图所示,当开关S接通或断开时,线圈A、B中分别产生了什么方向的感应电流?
提示 当开关接通时,A、B中感应电流均从右向左流经电流表;当开关断开时,A、B中感应电流均从左向右流经电流表。
1.因果关系闭合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,即只有当闭合回路中的原磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现。
2.楞次定律中“阻碍”的含义
【例3】 (2023山西高二期末)如图所示,通电直导线旁放有一闭合线圈abcd,线圈与直导线在同一平面内并可自由移动,ab与直导线平行。当直导线中的电流I大小发生变化时,下列判断正确的是(　　)A.电流I增大,线圈向右平动B.电流I增大,线圈向左平动C.电流I减小,线圈向纸面外平动D.电流I减小,线圈向纸面内平动
解析 根据安培定则可知线圈处磁场垂直纸面向里,当直导线中的电流I增大时,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈内感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,再根据安培定则可知线圈内产生逆时针方向的感应电流,根据左手定则可知,线圈受到的安培力向右,所以线圈向右平动,故A正确,B错误;同理,当直导线中的电流I减小时,穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,线圈产生顺时针方向的感应电流,根据左手定则可知,线圈受到的安培力向左,所以线圈向左平动,故C、D错误。
方法技巧　应用楞次定律判断感应电流方向四步法
对点演练3(2023上海中学高二期末)如图所示,长直导线MN中通有由M向N的电流,要使与它共面放置的闭合导线圈a中产生图示方向的感应电流,应采取的办法是(　　)A.a不动,使MN中电流增大B.a不动,使MN中电流减小C.MN中电流不变,使a平行于MN运动D.MN中电流不变,使a向着MN运动
解析 根据安培定则可知闭合导线圈所在处的磁场方向垂直纸面向里,a不动,直导线MN中的电流增大,则穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知线框中感应电流方向为逆时针方向,故A错误;a不动,直导线MN中的电流减小,则穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知线框中感应电流方向为顺时针方向,故B正确;MN中电流保持恒定,使a平行于MN运动,线圈中的磁通量不变,没有感应电流,故C错误;使a靠近MN运动,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知线框中感应电流方向为逆时针方向,故D错误。
1.(楞次定律的理解)(2023重庆铜梁一中高二期末)下列对楞次定律的说法不正确的是(　　)A.应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向B.应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后,再由安培定则确定感应电流的方向C.楞次定律中“阻碍”二字的含义是指感应电流的磁场与原磁场的方向相反D.楞次定律中的“阻碍”是指阻碍原磁场的变化,因而感应电流的磁场方向也可能与原磁场方向相同
解析 应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向,故A正确,不符合题意;应用楞次定律确定感应电流的磁场方向后,再由安培定则确定感应电流的方向,故B正确,不符合题意;感应电流的磁场方向总是阻碍原磁场的变化,方向可能与原磁场方向相同,也可能相反,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
2.(右手定则的应用)(2023河北邯郸高二期末)如图所示,边长为d的正方形线圈从位置A开始向右运动,穿过宽度为L(L>d)的匀强磁场区域到达位置B,则(　　)A.线圈进入磁场的过程中,感应电流的方向为逆时针方向;线圈离开磁场的过程中,感应电流的方向为顺时针方向B.整个过程中,线圈中始终没有感应电流C.整个过程中,线圈中始终有感应电流D.线圈进入磁场和离开磁场的过程中,均有感应电流,且方向都是逆时针方向
解析 由右手定则可知,线圈进入磁场的过程中,线圈中感应电流沿逆时针方向,线圈离开磁场的过程中,感应电流沿顺时针方向,D错误,A正确;在线圈进入或离开磁场的过程中,穿过线圈的磁通量发生变化,有感应电流产生,线圈完全在磁场中时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,B、C错误。
3.(楞次定律的应用)(2023北京平谷中学高二期末)如图甲所示,将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关进行连接。该电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从右接线柱流入电流表时,指针向右偏转,其中A线圈绕法如图乙所示,B线圈绕法如图丙所示。闭合开关,线圈A放在线圈B中。下列判断正确的是(　　)
A.断开开关的瞬间,电流表指针将向右偏转B.将线圈A从线圈B中拔出时,电流表指针将向左偏转C.当滑动变阻器的滑片向左加速滑动时,电流表指针将向左偏转D.当滑动变阻器的滑片向左匀速滑动时,电流表指针不发生偏转
解析 由安培定则可知,A线圈中的磁场方向向上,断开开关的瞬间,B线圈中的磁通量减小,由楞次定律可知,B线圈中感应电流的磁场方向向上, B线圈中的感应电流由c流向d,电流从左接线柱流入电流表,电流表指针将向左偏转,A错误;将线圈A从线圈B中拔出时,B线圈中的磁通量减小,由楞次定律可知,B线圈中感应电流的磁场方向向上, B线圈中的感应电流由c流向d,电流从左接线柱流入电流表,电流表指针将向左偏转,B正确;无论滑动变阻器的滑片是向左加速滑动,还是向左匀速滑动,滑动变阻器接入电路的电阻值都减小,电路中的电流增大,A线圈中的磁场方向向上,磁通量增大,B线圈中的磁通量增大,由楞次定律可知,B线圈中感应电流的磁场方向向下,B线圈中感应电流由d流向c,电流从右接线柱流入电流表,电流表指针将向右偏转,C、D错误。
4.(楞次定律的应用)(2023四川宜宾南溪第一中学高二期末)如图所示,一圆形金属环在通电直导线旁边,直导线中通有图示方向的电流,金属环与通电直导线在同一纸面内,下列判断正确的是(　　)A.若金属环竖直向上运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向B.若金属环竖直向下运动,则环上的感应电流方向为顺时针方向C.若金属环靠近通电直导线,则环上的感应电流方向为逆时针方向D.若金属环远离通电直导线,则环上的感应电流方向为逆时针方向