《楞次定律》课件

楞次定律电磁感应基本原理专题讲解物理教研组｜2023年秋季｜高中物理课程目标理解楞次定律物理意义掌握电磁感应基本原理掌握感应电流方向判定建立正确判断思路与方法熟悉典型实验应用联系实际生活中的应用案例生活中的磁感应现象磁悬浮列车电磁炉加热电动自行车能量回收利用感应电流产生排斥力感应电流产生热量效应制动能量转为电能储存电磁感应基础回顾电磁感应发现法拉第1831年发现磁通量变化产生电流感应电动势磁通量变化率决定感应电动势大小感应电流闭合回路中产生电流问题引入观察现象手摇发电机点亮小灯泡产生疑问电流为何产生？方向如何确定？寻找规律需要一个确定感应电流方向的定律楞次定律发现简史楞次生平定律提出亨利希·楞次（1804-1865）1834年正式发表俄罗斯物理学家基于系统实验观察圣彼得堡科学院院士完善了法拉第电磁感应理论楞次定律基本内容

（一）定律描述简化表述感应电流方向总是使其磁场阻碍感应电流反对磁通量变化引起感应的磁通量变化核心思想电磁系统自发抵抗外界变化楞次定律基本内容

（二）磁通量变化外磁场增强或减弱感应电流产生闭合导体回路中产生电流感应磁场形成电流产生自身磁场阻碍原变化感应磁场方向抵消原磁通量变化定律物理表达感应电流的方向总是使其产生的磁场阻碍导致感应的磁通量变化数学表达与法拉第定律关系符号含义1负号体现楞次定律方向判断物理关系2法拉第定律确定大小，楞次定律确定方向理论基础3楞次定律是法拉第定律的方向补充图解磁通量与感应电流方向磁通量增加磁通量减少感应电流产生反向磁场感应电流产生同向磁场闭合回路中的感应电流1进入磁场磁通量增加，产生反向感应电流2完全进入磁通量不变，无感应电流3离开磁场磁通量减少，产生同向感应电流感应电动势与能量守恒机械能输入电磁感应外力做功移动导体产生感应电流与电动势能量守恒电能转换总能量保持不变热量或其他能量形式感应电流反作用力施加外力产生感应电流导体棒受力移动切割磁力线产生电流电流受磁场作用反作用力出现洛伦兹力产生阻碍导体继续运动经典实验导体棒切割磁感线1实验装置导体棒在U形导轨上滑动，垂直磁场外力推动导体棒右移，切割磁力线感应电流产生逆时针方向，产生左向阻力经典实验线圈与磁铁相对运动2磁铁接近线圈磁铁远离线圈电流方向逆时针电流方向顺时针电流产生磁场方向排斥磁铁电流产生磁场方向吸引磁铁经典实验动生与感生电流比较3共同点动生电动势都源于磁通量变化导体切割磁力线都遵循楞次定律需要机械运动本质一致感生电动势磁通量变化率决定电动势大小磁场强度随时间变化楞次定律判断方向导体可以静止实验分析与定量探究判断感应电流方向的方法确定磁通量变化应用楞次定律右手定则辅助增加或减少感应电流阻碍变化确定感应电流具体方向练习一磁铁进出线圈判断各情况下感应电流方向并说明理由练习二导体棒与滑轨装置情景一1导体棒向右运动情景二2导体棒向左运动情景三3磁场强度增大分析不同情景下感应电流方向及产生的反作用力练习三变化磁场中的闭合回路场景分析判断步骤磁场方向、强度变化确定磁通量变化情况回路形状、位置不同应用楞次定律判断方向注意事项关注磁场穿过回路面积区分整体与局部变化楞次定律与法拉第定律对比对比项目法拉第定律楞次定律关注焦点感应电动势大小感应电流方向数学表达E=-dΦ/dt方向判断规则理论地位基本定律方向补充提出时间1831年1834年楞次定律与能量守恒深度解读物理本质思想实验能量守恒原理体现若感应电流不阻碍变化机械能电能热能将违背能量守恒→→无法维持能量平衡探究楞次定律失败的极端假设假设情境后果一若感应电流加强而非阻碍变化正反馈循环持续加强最终结论后果二违背能量守恒定律能量无限增加实际应用一电磁制动高速运动列车高速行驶感应电流产生金属轨道中产生涡流电磁阻力感应电流产生反向力无摩擦制动列车平稳减速实际应用二电磁感应炉与动能回收电磁炉原理能量回收系统高频交变磁场制动能量转为电能锅底产生涡流减速时发电电能直接转化为热能电能存储在电池中实际应用三发电机与变压器发电机工作原理机械能转化为电能的装置转子旋转线圈切割磁力线感应电流产生遵循楞次定律方向输出电能为外部电路提供电源应用拓展防雷与防盗报警器防雷装置防盗报警器感应线圈检测雷击感应线圈检测金属物电磁波产生感应电流磁场变化触发警报提前预警系统应用于商场安检产业前沿磁浮列车与楞次定律悬浮原理稳定机制1超导体排斥外磁场感应电流自动调节楞次定律应用推进系统确保系统稳定平衡线性电机提供动力历史人物楞次简介生平简介1804年出生于爱沙尼亚塔尔图学术经历物理学教授，圣彼得堡科学院院士主要贡献电磁感应方向判断，焦耳定律独立发现者学术交流与法拉第通信，相互影响研究成果楞次定律发展史11831年法拉第发现电磁感应现象21834年楞次发表定律论文31845年定律获得广泛实验验证41865年后麦克斯韦方程组统一解释相关科学家与同步发现迈克尔·法拉第电磁感应发现者詹姆斯·焦耳热学与电学关系研究安德烈·安培电流磁效应研究世界上的楞次纪念重点思考｜定律适用范围必要条件非适用情况闭合导体回路非闭合电路磁通量变化恒定磁场超导现象特例拓展情形多重回路耦合非匀强磁场典型考题一导体回路题题目描述矩形导体框进入匀强磁场分析过程磁通量增加，感应电流反向解答要点磁场边界处有感应电流典型考题二磁通量变化综合题题目解析复杂形状导体在变化磁场中分区分析将复杂回路分为简单区域逐步判断分别确定各区域感应电流方向综合判断结合各部分得出最终答案典型考题三能量转化与守恒竞赛拓展题复杂回路磁感应深度拓展物理竞赛难度题目多物理量耦合电磁力学多重关系微积分分析数学模型与物理定律结合课堂活动动手实验演示准备材料铜线、磁铁、LED灯、纸筒制作线圈铜线缠绕纸筒100圈连接电路线圈两端接LED灯4观察现象磁铁快速进出线圈，LED闪烁探究实验记录与结果分析10397256感应电压mV感应电压mV感应电压mV磁铁快速插入线圈磁铁快速抽出线圈磁铁插入速度加倍数据显示感应电动势与磁通量变化率成正比，方向符合楞次定律预测常见误区只看法拉第不看楞次1错误理解正确认识忽略负号物理含义法拉第定律决定大小混淆方向与大小关系楞次定律确定方向负号体现楞次定律常见误区感应电流方向反2判错误一错误二错误三只看磁场方向不看变化忽略导体运动方向混淆磁场与磁通量概念小结楞次定律判向三步法第一步分析磁通量变化增加还是减少第二步确定阻碍方向感应电流产生磁场方向第三步应用右手定则3确定具体电流流向知识结构图方法归纳与做题技巧掌握基本步骤物理图示法能量分析法三步判向法画出磁场线从能量守恒角度右手定则辅助标记变化方向判断系统变化趋势确定感应电流环路开心一刻楞次定律趣味漫画多媒体视频演示视频资源推荐《电磁感应实验集锦》三维动画演示《磁力线与感应电流可视化》网络公开课《楞次定律与能量守恒》物理学的现实意义35%28%42%能源发电交通运输电子设备全球电力依赖电磁感应电磁技术应用于现代交变压器与感应充电技术原理通重要术语梳理感应电动势闭合回路1磁通量变化产生的电动势导体形成的完整电路磁通量变化率磁通量单位时间内磁通量变化值穿过回路的磁感线数量4英文原文展示原文表述核心术语The directionof induced current isalways suchinducedcurrent-感应电流that itopposes thechange inmagnetic fluxthatmagnetic flux-磁通量produced it.oppose-抵抗/反对拓展阅读与推荐书目相关互联网资源导航官方教育网站视频资源平台在线实验室教育部物理教学资源库物理实验演示视频集电磁感应虚拟实验平台电子图书馆物理学经典著作数字馆学习自测1楞次定律主要内容感应电流方向总是阻碍磁通量变化2物理学意义体现能量守恒原理3判向步骤分析磁通量变化确定阻碍方向应用右手定则→→4典型应用发电机、电磁制动、感应加热学习心得与感悟通过楞次定律学习，深刻理解了物理规律背后蕴含的能量守恒哲学课后思考与挑战题开放性问题1探索超导体中的特殊现象创新应用2设计无线充电装置基础实践3自制简易电磁感应装置未来研究与技术展望无线充电超导磁悬浮远距离电能传输技术高速交通未来发展量子电磁学新能源转换微观尺度新规律探索高效电磁能量转化课堂讨论与互动提问你最感兴趣的应用楞次定律会消失吗如何简化记忆生活中的电磁感应例子特殊条件下的适用性讨论提出你的学习方法与技巧本节内容回顾基本概念楞次定律定义与表述判向方法三步判向法与实例应用物理本质能量守恒原理体现现实应用发电、制动、感应加热谢谢观看123课后作业实验探究联系方式完成教材习题1-5题自制简易电磁感应装置物理教研组物理实验室201。