物理选修3-2第四章第3节.ppt

第四章电磁感应 第三节 楞次定律 1、电流的磁效应和电磁感应现象? 2、通电螺线管的磁感线方向怎样判断? 3、产生感应电流的条件是什么? 只要穿过闭合电路的 磁通量变化, 就有感应电流. 产生感应电流的条件是 ： 示意图 感应电应电 流的 磁场场方向 感应电应电 流方 向(俯视视） 线线圈中磁通 量的变变化 线线圈中磁场场 的方向 S 极拔出 S 极插入 N 极拔出 N 极插入 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 原磁场场方向 原磁场场磁通 量的变变化 B感 原 增减 与 B原 与 B原 阻碍 变化 反同 1 1、内容内容 ： 感应电流的磁场感应电流的磁场总要总要 阻碍阻碍 引起引起感应电流感应电流的的磁通量的变化磁通量的变化 楞次楞次 “增反减同” 2、理解“阻碍” ： 谁起阻碍作用? 阻碍什么? 阻碍不是相反、阻碍不是阻止 如何阻碍? 感应电流的磁场 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 结果如何? 从相对运动看: 3 3、拓展： 感应电流的磁场总要 阻碍相对运动. “来拒去留” 思考题：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。 分析： 1、原磁场的方向： 向里 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 明明 确确 研研 究究 对对 象象 原磁通原磁通 量变化量变化? ? 原磁场原磁场 方向方向? ? 楞次定律楞次定律 感应电流感应电流 磁场方向磁场方向 感应电感应电 流方向流方向 安培定则安培定则 法拉第最初发现电磁感应现象的实法拉第最初发现电磁感应现象的实 验如图所示，软铁环上绕有验如图所示，软铁环上绕有A A、B B两两 个线圈，当个线圈，当A A线圈电路中的开关断线圈电路中的开关断 开的瞬间，线圈开的瞬间，线圈B B中的感应电流沿中的感应电流沿 什么方向什么方向? ? 例题例题1 1 感 I感 “增反减同” 如图所示如图所示, ,在长直载流导线附近有一在长直载流导线附近有一 个矩形线圈个矩形线圈ABCD,ABCD,线圈与导线始终在线圈与导线始终在 同一个平面内同一个平面内. .线圈在导线的右侧平线圈在导线的右侧平 移时移时, ,其中产生了其中产生了A AB BC CD DA A方方 向的电流向的电流. . 请判断，线圈在向哪个方请判断，线圈在向哪个方 向移动向移动? ? 分析：分析：研究对象研究对象矩形线圈矩形线圈 由线圈中感应电流的方向，据右手螺旋由线圈中感应电流的方向，据右手螺旋 定则可以判断感应电流磁场方向：定则可以判断感应电流磁场方向： 楞次定律楞次定律原磁通量变化原磁通量变化: : 线圈是向左移动的！线圈是向左移动的！ 例题例题2 2 原磁场的方向：向里 向外 增大 “增反减同” “来拒去留” “增反减同”、 “来拒去留”、 “增缩减扩”,这些现象的共同本质 是什么？ 阻碍磁通量的变化 楞次定律是能量守恒定律 在电磁感应现象中的反映. 为什么会出现这种现象? 这些现象的背后原因是什么? 1、楞次定律的内容： 从磁通量变化看： 感应电流总要阻碍磁通量的变化 从相对运动看： 感应电流总要阻碍相对运动 课堂小结： I感 B感 产 生 阻碍 产 生 3、楞次定律中“阻碍”的含意： 不是相反、不是阻止； 可理解为“增反减同”， “结果”反抗“原因 ” 2、楞次定律中的因果关系： “来拒去留” “增缩减扩” 如何判定 I 方向 楞次定律 相对运动相对运动 增反减同来拒去留 磁通量变化 能量守恒能量守恒 当闭合导体的一部分做 切割磁感线的运动时，怎样 判断感应电流的方向? 假定导体棒假定导体棒ABAB向右运动向右运动 1、我们研究的是哪个闭合电路? 2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小? 3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向? 4、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向? ABEF 增大 垂直纸面向外 向上 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. 1 1、右手定则、右手定则: :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. 例与练1 3 3、在图中、在图中CDEFCDEF是金属框，当导体是金属框，当导体 ABAB向右移动时，请用楞次定律判断向右移动时，请用楞次定律判断 ABCDABCD和和ABFEABFE两个电路中感应电流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方向。我们能不能用这两个电路中 的任一个来判定导体的任一个来判定导体ABAB中感应电流中感应电流 的方向？的方向？ ABCDABCD中感应电流方向：中感应电流方向：ABCDAABCDA ABFEABFE中感应电流方向：中感应电流方向：ABFEAABFEA ABAB中感应电流方向：中感应电流方向：ABAB 1、楞次定律适用于由磁通量变化引 起感应电流的一切情况;右手定则 只适用于导体切割磁感线. “右手定则”是“楞次定律”的特例. 2、在判断导体切割磁感线产生的感 应电流时右手定则与楞次定律是等 效的, 右手定则比楞次定律方便. 判断“力”用“左手”, 判断“电”用“右手”. “四指”和“手掌”的放法和意义是相 同的，唯一不同的是拇指的意义. 2、如图,导线AB和CD互相平行,在闭合开 关S时导线CD中感应电流的方向如何? I 例与练2 4、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 A 例与练3 3、如图,M、N是套在同一铁芯上的两个线 圈,M线圈与电池、电键、变阻器相连,N线 圈与R连成一闭合电路.当电键合上后,将 图中变阻器R的滑片向左端滑动的过程中, 流过电阻R的感应电流什么方向? B感 B I 例与练4 例与练5 线圈内磁通量增加时的情况 图号磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向 甲磁场方向向下磁通量增加逆时针（俯视）向上 乙磁场方向向上磁通量增加顺时针（俯视）向下 当线圈内磁通量增加时当线圈内磁通量增加时, ,可以得出什么结论可以得出什么结论? ? 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 丙磁场方向向下磁通量减少顺时针（俯视）向下 丁磁场方向向上磁通量减少逆时针（俯视）向上 当线圈内磁通量减少时当线圈内磁通量减少时, ,可以得出什么结论可以得出什么结论? ? 观察 现象 磁极运 动方向 原磁场 方向及 变化 感应电 流的磁 场方向 阻碍原 磁通量 楞次(18041865)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. 学生中的“物理