四川省攀枝花市米易中学高中物理 楞次定律课件 新人教版选修32.ppt

b 楞次定律 感应电流的方向 1 产生感应电流的条件是什么 3 你知道感应电流的方向与哪些因素有关吗 如何判断其方向呢 一 问题 2 列举能使图产生感应电流的方法 1 实验一 探索电流计指针偏转方向与通入电流的关系 右 左 结果 电流从哪边流进 指针就向哪边偏 观察现象并总结 接线柱流入向 偏 接线柱流入向 偏 2 实验二 探索 感应电流的方向与原磁场方向的关系 向下 减小 顺时针 向下 向上 向上 减小 逆时针 向上 增加 向下 增加 逆时针 向上 增反减同 楞次是俄国物理学家 1804年诞生于学沙尼亚 他在中学时就酷爱物理学 1820年以优异成绩考入家乡的杰普特大学 学习自然科学 在他读大3时就因为物理成绩突出被校方选中 以物理学家的身份参加了环球考察 1830年他当选为科学院候补院士 后任彼得堡大学物理系主任 1862年任彼得堡大学校长 楞次在物理学上的主要成就在电磁学方面 1831年法拉第发现了电磁感应现象 关于感应电流的方向 法拉第只是有过一些零碎的叙述 楞次在获悉法拉第发现电磁感应现象的消息后 很快考察了电磁感应的全过程 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磁通量的变化 楞次定律 2 阻碍 的含义 思考 1 谁起阻碍作用 阻碍什么 怎么阻碍 对楞次定律中 阻碍 二字的理解 阻碍 既不是阻碍原磁场 也不是阻碍原磁场的磁通量 而是指感应电流的磁场阻碍原来磁场磁通量的增加或减少 阻碍 不是阻止 不仅有反抗的意思 而且有补偿的意思 对于磁通量的增加是反抗 对于磁通量的减少是补偿 从相对运动看 感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的相对运动 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 n 来拒去留 n s s 如何理解楞次定律符合能量守恒定律 从楞次定律可知 感应电流总要阻碍磁铁相对于螺线管的运动 当把磁铁移进螺线管时 外力要克服磁铁和螺线管间的斥力做功 消耗机械能 产生的电能是从机械能转化而来的 当让磁铁离开螺线管时 外力要克服磁铁和螺线管间的引力做功 消耗机械能 产生的电能是从机械能转化而来的 例题1 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图 软环上绕有两个线圈m和n 当m线圈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 分析 原磁场的方向 顺时针 原磁通量变化情况 减小 感应电流的磁场方向 顺时针 感应电流的方向 顺时针 应用楞次定律判定的步骤 1 明确原磁场的方向 2 明确穿过回路的磁通量是增加还是减少 3 根据楞次定律判断感应电流的磁场方向 增反减同 4 利用右手螺旋定则来判断感应电流的方向 n s 例2 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 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的步骤 v i 分析 原磁场的方向 向里 原磁通量变化情况 减小 感应电流的磁场方向 向里 感应电流的方向 顺时针 导线框abcd与直导线在同一平面内 直导线中通有恒定电流i 当线框自左向右匀速通过直导线的过程中 线框中感应电流如何流动 解 画出磁场的分布情况如图示 开始运动到a位置 向外的磁通量增加 i的方向为顺时针 当dc边进入直导线右侧 直到线框在正中间位置b时 向外的磁通量减少到0 i的方向为逆时针 接着运动到c 向里的磁通量增加 i的方向为逆时针 当ab边离开直导线后 向里的磁通量减少 i方向为顺时针 所以 感应电流的方向先是顺时针 接着为逆时针 然后又为顺时针 如图所示 在两根平行长直导线m n中 通以同方向 同强度的电流 导线框abcd和两导线在同一平面内 线框沿着与两导线垂直的方向 自右向左在两导线间匀速移动 在移动过程中 线框中感应电流的方向 a 沿abcda不变 b 沿dcbad不变 c 由abcda变成dcbad d 由dcbad变成abcda 分析 画出磁感应线的分布情况如图示 b 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方向 这时四指所指的方向就是感应电流方向 当闭合电路中有一部分导体做切割磁感线运动时 可以用右手定则判断感应电流的方向 例题3 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 即 感应电流的效果总是要阻碍磁通量的变化 例题4 如图所示四根光滑的金属铝杆叠放在绝缘水平面上 组成一个闭合回路 一条形磁铁的s极正对着回路靠近 试分析 1 导体杆对水平面的压力怎样变化 2 导体杆将怎样运动 分析解答 磁铁接近线圈时 穿过回路的磁通量增大 在闭合回路中出现的感应电流阻碍磁通量的增加 闭合回路有两种作用可阻碍磁通量增加 第一是回路向下退缩 但水平面限制了它不能向下退 因而出现导体杆与水平面间的正压力增大 第二是回路的收缩 由于四根导体杆可以在水平面内运动 所以它们都得相向运动 互相靠近 在水平面上有一固定的u形金属框架 框架上置一金属杆ab 如图示 纸面即水平面 在垂直纸面方向有一匀强磁场 则以下说法中正确的是 a 若磁场方向垂直纸面向外并增加时 杆ab将向右移动 b 若磁场方向垂直纸面向外并减少时 杆ab将向右移动 c 若磁场方向垂直纸面向里并增加时 杆ab将向右移动 d 若磁场方向垂直纸面向里并减少时 杆ab将向右移动 bd 2005年北京卷21 21 现将电池组 滑线变阻器 带铁芯的线圈a 线圈b 电流计及开关如下图连接 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线变阻器的滑动端p向左加速滑动时 电流计指针和右偏转 由此可以判断 a 线圈a向上移动或滑动变阻器滑动端p向右加速滑动 都能引起电流计指针向左偏转b 线圈a中铁芯向上拔出或断开开关 都能引起电流计指针向右偏转c 滑动变阻器的滑动端p匀速向左或匀速向右滑动 都能使电流计指针静止在中央d 因为线圈a 线圈b的绕线方向未知 故无法判断电流计指针偏转的方向 b 例题5 如图所示 匀强磁场b中 放置一水平光滑金属框架 有一根金属棒ab与导轨接触良好