高中物理选修3-2：4.3楞次定律ppt课件.pptx

第四章电磁感应 4 3楞次定律 可分两个课时 学习目标 1 深刻理解楞次定律的内容 2 理解楞次定律与能量之间的关系 3 会用右手定则及楞次定律解答有关问题 重点难点 1 引导学生对演示实验进行观察 分析 归纳 总结得出楞次定律 2 理解定律中 阻碍 原磁场磁通量的增加或减小的含义 3 应用楞次定律判断感应电流方向 导 一 探究感应电流的方向1 将螺线管与电流计组成闭合回路 分别将N极 S极插入 抽出线圈 如图4 3 1所示 记录感应电流方向如下 图4 3 1 思 2 现象分析 1 线圈内磁通量增加时的情况 向下 向上 向上 向下 2 线圈内磁通量减少时的情况 向下 向上 向下 向上 3 归纳结论当线圈内磁通量增加时 感应电流的磁场 磁通量的增加 当线圈内磁通量减少时 感应电流的磁场 磁通量的减少 说明 实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系 二 楞次定律1834年 物理学家楞次归纳出以下结论 感应电流具有这样的方向 即感应电流的磁场总要 引起感应电流的磁通量的 阻碍 阻碍 阻碍 变化 三 右手定则1 适用范围 适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况 2 内容 伸出右手 使拇指与其余四个手指 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 这时四指所指的方向就是 的方向 垂直 导线运动的方向 感应电流 插入和拔出磁铁时 电流方向一样吗 改变磁场方向时 电流方向一样吗 如何判断感应电流的方向 议 如何判断感应电流的方向 猜想与假设 你认为感应电流的方向可能与哪些因素有关 1 感应电流的方向与原磁场的方向有什么关系 2 感应电流的方向与磁通量的变化有什么关系 器材 电路 实验方案 如何判断感应电流的方向 实验观察 逆时针 增大 向下 向上 顺时针 减小 向下 向下 展 11 实验观察 顺时针 增大 向上 向下 逆时针 减小 向上 向上 实验观察 感应电流的磁场方向既跟感应电流的方向有联系 又跟引起磁通量变化的磁场有关系 下面就来分析这三者之间的关系 实验分析 示意图 感应电流的磁场方向 感应电流方向 俯视 线圈中磁通量的变化 线圈中磁场的方向 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 原磁场方向 原磁场磁通量的变化 评 15 N向下 阻碍增加 S向下 阻碍增加 N向上 阻碍减少 S向上 阻碍减少 阻碍 1 内容 感应电流的磁场 总要 阻碍 引起感应电流的 磁通量的变化 楞次 增反减同 一 楞次定律 评 一 楞次定律 感应电流具有这样的方向 即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 内容 对 阻碍 的理解 谁在阻碍 阻碍什么 结果如何 如何阻碍 感应电流产生的磁场 引起感应电流的磁通量的变化 增反减同 只是阻碍 不能阻止 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M N两个线圈 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 合上开关时 线圈N中磁感线 向下 开关断开瞬间 线圈N中磁通量减少 感应电流的磁场应阻碍磁通量减少 所以 向下 根据右手螺旋定则 线圈N中感应电流方向 如图 1 如图所示 在长直载流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 线圈在导线的右侧平移时 其中产生了A B C D A方向的电流 请判断 线圈在向哪个方向移动 载流直导线一侧磁感线分布 如图 由线圈中感应电流的方向 如图 楞次定律 感应电流磁场应阻碍磁通量变化 线圈是向左移动的 2 思考与讨论 引入右手定则 在图中 假定导体棒AB向右运动 向里 增大 向外 A B B A E F v 向里 减少 向里 B A B A E F v 适用范围 适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况 二 右手定则 判定方法 伸开右手 让大拇指跟其余四指垂直 并且都跟手掌在同一平面内 让磁感线从手心垂直进入 大拇指指向导体运动的方向 其余四指所指的方向就是感应电流的方向 22 在图中CDEF是金属框 当导体AB向右移动时 请用楞次定律判断ABCD和ABFE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任一个来判定导体AB中感应电流的方向 ABCD中感应电流方向 A B C D A ABFE中感应电流方向 A B F E A AB中感应电流方向 A B 3 三 楞次定律与右手定则的比较 1 楞次定律适用范围广 右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时 2 在判断由导体切割磁感线产生的感应电流时 右手定则比楞次定律更方便 四 感应电动势方向的判断 利用楞次定律 右手定则 可以判断出感应电流的方向 在电源内部电流方向与电动势方向 从负极到正极 相同 如图 当导体棒ab向右运动时 则a b两点的电势哪一点高 G a b 导体棒ab相当于电源 在电源内电流从负极流向正极 即a端为电源的正极 b端为电源的负极 a点电势高于b点 4 在下面四个图中标出线圈上的N S极 N S N N N S S S 移近时 斥力 阻碍相互靠近 移去时 引力 阻碍相互远离 楞次定律表述二 来拒去留 从另一个角度认识楞次定律 向左 增加 向右 顺时针 铜环向右运动 如图所示 当条形磁铁突然向闭合铜环运动时 铜环里产生的感应电流的方向怎样 铜环运动情况怎样 5 思考与讨论 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 又会发生什么现象 如图 在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB CD 当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动 A B C D 插入时 相向运动 拔出时 相互远离 增缩减扩 若穿过闭合电路的磁感线皆朝同一方向 则磁通量增大时 面积有收缩趋势 磁通量减少时 面积有增大趋势 楞次定律表述三 6 1 如图 当线圈远离通电导线而去时 线圈中感应电流的方向如何 向里 减少 向里 A C D B 运用楞次定律判定感应电流方向的步骤 1 明确穿过闭合回路的原磁场方向 2 判断穿过闭合回路的磁通量如何变化 3 由楞次定律确定感应电流的磁场方向 4 利用安培定则确定感应电流的方向 检 2 判断C D两点电势的高低 32 3 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 4 下图中弹簧线圈面积增大