高中物理 第4章 第3讲 楞次定律课件 新人教版选修32.ppt

第四章电磁感应 第三讲楞次定律 目标定位 楞次定律 一 探究感应电流的方向 预习导学 楞次定律 相反 向下 增大 向下 向上 向上 减小 增大 减小 顺时针俯视 向上 向下 向下 向上 相同 相反 相同 逆时针俯视 逆时针俯视 顺时针俯视 一 探究感应电流的方向 想一想 比较甲 丙两种情况说明什么 比较乙 丁两种情况说明什么 什么情况下感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反 什么时候相同 答案甲 丙两种情况下 磁通量都增大 感应电流的磁场方向与原磁场方向相反 乙 丁两种情况下 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 预习导学 楞次定律 掌心导线运动四指 切割磁感线运动 2 使用方法 1 使用范围 三 右手定则 二 楞次定律 相反增加相同减少变化 一 楞次定律中阻碍的含义 1 谁起阻碍作用 课堂讲义 楞次定律 起阻碍作用的是 感应电流的磁场 2 阻碍什么 感应电流的磁场阻碍的是 引起感应电流的磁通量的变化 而不是阻碍原磁场 也不是阻碍原磁通量 3 如何阻碍 当引起感应电流的磁通量 原磁通量 增加时 感应电流的磁场就与原磁场方向相反 感应电流的磁场 反抗 原磁通量的增加 原磁通量减小时 感应电流的磁场就与原磁场的方向相同 感应电流的磁场 补偿 原磁通量的减少 即 增反减同 一 楞次定律中阻碍的含义 课堂讲义 楞次定律 5 从相对运动的角度看 感应电流的磁场对原磁场的作用是阻碍相对运动 如前面图1所示 甲图中螺线管上端为n极 下端为s极 感应电流对磁铁的靠近起阻碍作用 乙图中螺线管上端为s极 下端为n极 感应电流阻碍磁铁的远离 4 结果如何 阻碍并不是阻止 原磁通量该增加的最终还是增加 该减少的最终还是减少 其作用仅仅使闭合回路的磁通量的变化变慢了 例1 关于楞次定律 下列说法中正确的是 a 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强b 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱c 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化d 感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 课堂讲义 楞次定律 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 阻碍什么 s 例2 金属环水平固定放置 现将一竖直的条形磁铁 在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放 在条形磁铁穿过圆环的过程中 条形磁铁与圆环 a 始终相互吸引b 始终相互排斥c 先相互吸引 后相互排斥d 先相互排斥 后相互吸引 课堂讲义 楞次定律 感应电流方向 靠近圆环的时候相互排斥 感应电流方向 s n 远离圆环的时候相互吸引 b感 b感 n 二 楞次定律的应用 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 课堂讲义 楞次定律 2 明确闭合回路中磁通量变化的情况 3 应用楞次定律的 增反减同 确定感应电流的磁场的方向 4 应用安培定则 确定感应电流的方向 1 确定原磁场方向 课堂讲义 楞次定律 例3 如图所示 试判定当开关s闭合和断开瞬间 线圈abcd中的感应电流方向 s闭合时 电流i出现 abcd中产生b原 且增大 b感与b原反向 即垂直纸面向里 楞次定律 安培定则 感应电流方向是a d c b a s断开时 电流i消失 abcd中的b原减小 楞次定律 b感与b原同向 即垂直纸面向外 安培定则 感应电流方向是a b c d a i b感 b感 课堂讲义 楞次定律 针对训练某磁场磁感线如图所示 有一铜线圈自图示a处落至b处 在下落过程中 自上向下看 线圈中感应电流的方向是 a 始终顺时针b 始终逆时针c 先顺时针再逆时针d 先逆时针再顺时针 向上的磁通量增加 楞次定律 感应电流磁通量向下 安培定则 俯视感应电流顺时针 向上的磁通量减少 楞次定律 感应电流磁通量向上 安培定则 俯视感应电流逆时针 三 右手定则的应用 1 导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例 所以右手定则是楞次定律的特例 1 楞次定律适用于各种电磁感应现象 对于磁感应强度b随时间t变化而产生的电磁感应现象较方便 2 右手定则只适用于导体做切割磁感线运动的情况 2 当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向 即感应电动势的方向 注意等效电源的正负极 课堂讲义 楞次定律 例4 下图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景 其中能产生由a到b的感应电流的是 课堂讲义 楞次定律 由右手定则可以判断 a中感应电流方向a b b c d中均为b a 针对训练2如图所示 一个有界匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向外 一个矩形闭合导线框abcd 沿纸面由位置1 左 匀速运动到位置2 右 则 a 导线框进入磁场时 感应电流方向为a b c d ab 导线框离开磁场时 感应电流方向为a d c b ac 导线框离开磁场时 受到的安培力方向水平向右d 导线框进入磁场时 受到的安培力方向水平向左 课堂讲义 楞次定律 进入时 感应电流方向为a d c b a 右手定则 离开时 感应电流方向为a b c d a 右手定则 左手定则 左手定则 受到的安培力方向水平向左 受到的安培力方向水平向左 1 如图所示 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 磁铁的n极朝下但未插入线圈内部 当磁铁向下运动时 a 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互吸引b 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互排斥c 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互吸引d 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互排斥 对点练习 楞次定律 楞次定律的应用 b原增加 增反减同 楞次定律 b感向上 安培定则 感应电流方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互排斥 右手定则的应用 对点练习 楞次定律 3 在北半球上 地磁场竖直分量向下 飞机在我国上空匀速巡航 机翼保持水平 飞行高度不变 由于地磁场的作用 金属机翼上有电势差 设飞行员左方机翼末端处的电势为 1 右方机翼末端处电势为 2则 a 若飞机从西往东飞 1比 2高b 若飞机从东往西飞 2比 1高c 若飞机从南往北飞 1比 2高d 若飞机从北往南飞 2比 1高 无论向哪个方向飞 磁场竖直分量向下 手心向上 拇指指向飞机飞行方向 四指指向左翼末端 右手定则 1比 2高 2 如图所示 通电直导线l和平行直导线放置的团合导体框abcd 当通电导线l运动时 以下说法正确的是 a 当导线l向左平移时 导体框abcd中感应电流的方向为abcdab 当导线l向左平移时 导体框abcd中感应电流的方向为adcbac 当导线l向右平移时 导体框abcd中感应电流的方向为abcdad 当导线l向右平移时 导体框abcd中感应电流的方向为adcba 对点练习 楞次定律 b感垂直纸面向里 b原垂直纸面向里 楞次定律的应用 楞次定律 左移时b原减少 安培定则 电流方向为abcda b原垂直纸面向里 楞次定律 右移时b原增加 b感垂直纸面向外 安培定则 电流方向为adcba 右手定则的应用 对点练习 楞次定律 4 如图所示 光滑平行金属导轨pp 和qq 都处于同一水平面内 p和q之间连接一电阻r 整个装置处于竖直向下的匀强