1、人教版高中物理选修二2.1 2.1 楞次定律楞次定律人教版高中物理选修二人教版高中物理选修二人教版高中物理选修二目录新知导入第 一 部 分新知探究第 二 部 分新知应用第 三 部 分新知巩固第 四 部 分课堂小结第 五 部 分什么是电流的磁效应和电磁感应现象什么是电流的磁效应和电磁感应现象?电流产生磁场电流产生磁场电流的磁效应电流的磁效应电电 磁磁 感感 应应磁场产生电流磁场产生电流新知导入新知导入 新知导入新知导入 要点回顾：产生感应电流的条件NS产生感应电流的条件:闭合电路；穿过电路的磁通量发生变化.AB新知导入新知导入新知导入新知导入磁通量发生改变磁通量发生改变感应电流感应电流大小：大小
2、：怎么计算？怎么计算？怎么判断怎么判断?方向：方向：闭闭 合合 电电 路路新知导入新知导入感应电流的感应电流的方向由哪些方向由哪些因素决定？因素决定？科学猜想：新知导入新知导入 实验：新知导入新知导入试触试触的方法确定的方法确定电流方向电流方向与电流计与电流计指针偏转方向指针偏转方向的关系：的关系：左进左左进左偏偏 右进右偏右进右偏新知探究新知探究新知探究新知探究N NS SN N极极向下向下插入插入拔出_+原磁场原磁场方向方向向下向下向下向下感应电流方感应电流方向向（俯视）（俯视）逆时针逆时针顺时针顺时针穿过回路磁穿过回路磁通量的变化通量的变化增大增大减小减小感应电流感应电流磁场方向磁场方向
3、向上向上向下向下N NS S_+BBIIIBBIIIVV新知探究新知探究S SN N_+N N极极向下向下插入插入拔出原磁场原磁场方向方向向上向上向上向上感应电流方感应电流方向向（俯视）（俯视）顺时针顺时针逆时针逆时针穿过回路磁穿过回路磁通量的变化通量的变化增大增大减小减小感应电流感应电流磁场方向磁场方向向下向下向上向上BBIIIS SN N_+BBIIIVV新知探究新知探究新知探究新知探究NS N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出示意图原磁场方向原磁场的磁通变化感应电流方向(俯 视）感应电流的磁 场 方 向向下减小顺时针向下向上向上减小顺时针逆时针向下向上增加向下增加逆时针向上GG
4、NGGNSS新知探究新知探究GN NS SGS SN NGS SN NGN NS S感应电流方向（俯视）逆时针逆时针顺时针顺时针顺时针顺时针逆时针逆时针穿过回路磁通量的变化增大增大减小减小增大增大减小减小原磁场方向向下向下向下向下向上向上向上向上感应电流磁场方向向上向上向下向下向下向下向上向上结论1：磁通量增大时，感应磁场和原磁场方向相反。结论2：磁通量减小时，感应磁场和原磁场方向相同。新知探究新知探究B感原增减与B原与B原阻碍变 化反同实验结论:新知探究新知探究I感 B感 产产生生阻阻 碍碍产产生生因果关系：新知探究新知探究N出左偏N进右偏新知探究新知探究S出右偏S进左偏新知探究新知探究 俄
5、国物理学家俄国物理学家1804.2.121804.2.12生于爱沙尼生于爱沙尼亚巴托。彼得堡科学院院士，亚巴托。彼得堡科学院院士，18341834年起年起兼圣兼圣彼得堡大学物理教授。他从青年时彼得堡大学物理教授。他从青年时代开始研究电磁感应，并在法拉第等著代开始研究电磁感应，并在法拉第等著名科学家研究的基础上，坚持不懈，克名科学家研究的基础上，坚持不懈，克服各种困难，于服各种困难，于18341834年提出关于感应电年提出关于感应电流方向的规律：流方向的规律：楞次定律。楞次定律。楞次简介楞次简介新知探究新知探究感应电流具有这样的方向，即感应电流总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化谁阻碍？能否阻止？
6、如何阻碍？阻碍谁？楞次定律的含义感应电流产生的磁场原磁场的磁通量变化“增反减同”不能阻止，只是减缓原磁场的磁通量的变化过程阻碍新知探究新知探究思考判断思考判断(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。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。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。感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。()新知应用新知应用新知探究新知探究（1 1）内容：楞次定律：（2 2）楞次定律的理解：结果如何?“阻碍”不是“阻止”减慢变
7、化“速度”感应电流的磁场 总是 阻碍 引起感应电流的磁通量的变化电磁感应中的能量守恒电能增加机械能减少新知探究新知探究搞清两个磁场NS甲NS乙NS丙NS丁NSNNSSSN新知探究新知探究明明确确研研究究对对象象磁通磁通量如量如何变何变磁场磁场方向方向如何如何楞次楞次定律定律感应感应电流电流磁场磁场方向方向安培安培定则定则感应感应电流电流方向方向新知探究新知探究【例题 1】法拉第最初发现电磁感应现象的实验如左图所示。软铁环上绕有M、N 两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？【解析】首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。线圈M中的电
8、流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（右图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B 0 的方向是向下的。开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。感应电流的磁场B i（右图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，B i 的方向与B 0 的方向相同，即线圈N中B i 的方向也是向下的。根据右手螺旋定则，由B i 的方向判定，线圈N中感应电流I i 应沿右图所示的方向。新知应用新知应用【例题 2】如左图所示，在通有电流 I 的长直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，垂直于导线左右平移时，其中产生ABCDA方向的电流。已
9、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？【解析】选择矩形线圈为研究对象，画出通电直导线一侧的磁感线分布图（右图），磁感线方向垂直纸面向里，用“”表示。已知矩形线圈中感应电流的方向是ABCDA，根据右手螺旋定则，感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的（即指向读者的，用矩形中心的圆点“”表示）。根据楞次定律，感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者，是跟原来磁场的方向相反的。因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。新知应用新知应用闭合电路磁通量的变化原磁场感应电流感应电流磁场产生阻碍激发引起阻碍怎样
10、理解？从磁通量变化的角度来看:阻碍磁通量变化，通过“反抗”与“补偿”来实现阻碍，“增反减同”楞次定律理解运用提高楞次定律理解运用提高 感应电流的机械效果-总是反抗（阻碍）引起感应电流的原因。“来拒去留”新知探究新知探究SN思考与讨论1:新知探究新知探究思考与讨论2:如图A、B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的。用磁铁的任一极去接近A环，会产生什么现象？把磁铁从A环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离B环时，又会产生什么现象？解释所发生的现象。新知探究新知探究NSSNNSSN从相对运动看：感应电流的磁场总是阻碍相对运动。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。
11、来 拒 去 留“阻碍”中包含着能量守恒新知探究新知探究判断正误：判断正误：(1)有磁场就会产生电流。有磁场就会产生电流。()(2)感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反。感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反。()(3)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。()(4)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。()(5)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。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。()新知应用新知应用在图中，假定导体棒AB向右运动向右向右向左向左原磁场方向原磁场方向穿
12、过回路磁通量的变化穿过回路磁通量的变化感应电流磁场方向感应电流磁场方向感应电流方向感应电流方向向里增大向外ABBAFv向里减少向里BABAEFvE思考与讨论：新知探究新知探究四、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个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。磁感线掌心进入拇指导体运动四指 感应电流新知探究新知探究判断正误：判断正误：(1)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。()(2)右手定则中拇指指向为导线运动的方向。右手定则中拇指指向为导线运动的方向。()(3)右手定则
13、中四指所指的方向就是感应电流的方向。右手定则中四指所指的方向就是感应电流的方向。()(4)任何感应电流方向的判断既可以用楞次定律，又可使用右手定则。任何感应电流方向的判断既可以用楞次定律，又可使用右手定则。()新知应用新知应用安培定则：左手定则：右手定则：已知电流，判磁场方向已知电流，判磁场方向已知电流、磁场，判电流受力方向已知电流、磁场，判电流受力方向导线切割磁感线后，判产生感应电流方向导线切割磁感线后，判产生感应电流方向新知探究新知探究(多选多选)如图所示，有界匀强磁场竖直向下穿过光滑的水平桌面，一椭圆形导体框平放在桌面上。使导体框从左边进入磁场，从右边穿出磁场。下列说法正确的是()A.导
14、体框进入磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向B.导体框离开磁场过程中，感应电流的方向为顺时针方向C.导体框全部在磁场中运动时，感应电流的方向为顺时针方向D.导体框全部在磁场中运动时，无感应电流产生BD新知巩固新知巩固2.一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，由图示位置经过位置到位置，位置和位置都很靠近位置.在这个过程中，线圈中感应电流（）A.沿abcd流动 B.沿dcba流动C.从到是沿abcd流动，从到是沿dcba流动D.从到是沿dcba流动，从到是 沿 abcd 流动 NabcdA新知巩固新知巩固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
15、景，导体ab上的感应电流方向为ab的是()A新知巩固新知巩固如图4所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法正确的是()A.导体棒中的电流方向由BAB.电流表A1中的电流方向由FEC.电流表A1中的电流方向由EFD.电流表A2中的电流方向由DCB新知巩固新知巩固、20202020年年9 9月月1 1日消息，广东清远磁浮列车圆满完成整车静态调试运行试验如图日消息，广东清远磁浮列车圆满完成整车静态调试运行试验如图1 1，图图2 2是磁浮的原理图，图是磁浮的原理图，图2 2中甲是圆柱形磁铁，乙是用高温超导材料制成的超导圆环，中甲是圆柱形磁铁，乙是用高温超
16、导材料制成的超导圆环，将超导圆环乙水平放在磁铁甲上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中，将超导圆环乙水平放在磁铁甲上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中，若甲的若甲的N N极朝上，在乙放入磁场向下运动的过程中（）极朝上，在乙放入磁场向下运动的过程中（）A A.俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流消失俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流消失B B.俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在C C.俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电
17、流消失俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流消失D D.俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在B B新知巩固新知巩固(2021渝中区高二检测)航空母舰上飞机弹射起飞可以利用电磁驱动来实现。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通入直流电时，靠近线圈左端放置的金属环被弹射出去，在闭合开关S瞬间，下列判断正确的是()A.从左侧看环中感应电流沿逆时针方向B金属环的面积有收缩的趋势C电池正负极调换后，金属环将不能向左弹射D若将金属环放在线圈右侧再闭合开关S，环将向左运动B【解析】根据楞次定律，
18、金属环中产生从左侧看顺时针方向的感应电流，故A错误；根据楞次定律，金属环中磁通量增大，有收缩面积阻止磁通量增大的趋势，故B正确；当电池正负极调换后，通过“来拒去留”的方法判断，金属环也可以向左弹射，故C错误；若将金属环放在线圈右侧，闭合开关，环与线圈间也会产生排斥力，所以环将向右运动，故D错误。新知巩固新知巩固(2021蚌埠高二检测)科学家发现一种新型合金材料(Ni45Co5Mn40Sn10)，只要略微加热该材料下面的铜片，这种合金就会从非磁性合金变成强磁性合金。将两个相同的条状新型合金材料竖直放置，在其正上方分别竖直、水平放置两闭合金属线圈，如图甲、乙所示。现对两条状新型合金材料下面的铜片加
19、热，则()A.甲图线圈有收缩的趋势B乙图线圈有收缩的趋势C甲图线圈中一定产生逆时针方向的感应电流D乙图线圈中一定产生顺时针方向的感应电流【解析】对两条状新型合金材料加热，均会从非磁性合金变成强磁性合金，甲图中，穿过线圈的磁通量为零，故甲图线圈中始终无感应电流产生，也不受安培力，无收缩或扩张趋势，A、C错误；乙图线圈中磁通量增加，依据楞次定律，线圈有收缩并远离趋势，B正确；依据感应电流产生条件，乙图线圈中一定产生感应电流，但磁场方向未知，所以感应电流方向不确定，D错误。B新知巩固新知巩固课堂小结课堂小结楞次定律楞次定律课堂小结课堂小结N明确原磁场方向明确原磁场方向 明确穿过闭合电路磁明确穿过闭合电路磁通量是增加还是减少通量是增加还是减少 根据楞次定律确定感根据楞次定律确定感应电流的磁场方向应电流的磁场方向 利用安培定则判利用安培定则判断感应电流方向断感应电流方向判断感应电流方向的步骤课堂小结课堂小结课程结束课程结束人教版高中物理选修二
