高中物理 第四章 3 楞次定律课件 粤教版选修32.ppt

3楞次定律 知识点1 楞次定律 1 楞次定律的内容 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 2 对楞次定律的理解 1 当引起感应电流的原磁通量增加时 感应电流的磁场就与原磁场的方向相反 感应电流的磁场 反抗 原磁通量的增加 当原磁通量减少时 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 可以概括为 增反减同 2 阻碍 不等于 阻止 感应电流的磁场仅仅延缓了 原磁通量的变化速度 磁通量的变化仍在继续 3 楞次定律中 阻碍 作用正是能的转化和守恒定律的反映 在克服这种阻碍的过程中 其他形式的能转化为电能 4 楞次定律可广义地表述为 感应电流的 效果 总是要反抗 或阻碍 引起感应电流的 原因 常见的有四种 阻碍原磁通量的变化 阻碍导体的相对运动 来拒去留 通过改变线圈面积来 反抗 扩大或缩小 阻碍原电流的变化 自感现象 知识点2 楞次定律与右手定则的关系 知识点3 右手定则 左手定则 安培定则三者的比较 知识点4 感应电流方向的判断 1 导体切割磁感线产生的电流方向可以用右手定则直接判断 2 在只分析引起的一些机械效果或不能直接用右手定则判断时可以直接应用楞次定律的广义描述得到结论 运用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤 1 明确所研究的闭合回路中原磁场的方向 2 明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少 3 由楞次定律判定感应电流的磁场方向 4 由安培定则判断感应电流的方向 可以概括为 一原二感三螺旋 3 一些情况下 根据楞次定律的广义结论 先判断出安培力的方向 安培力总是阻碍导体与磁场的相对运动 用左手定则也可判断出感应电流的方向 例1 已知一灵敏电流计 当电流从正接线柱流入时 指针向正接线柱一侧偏转 现把它与线圈串联接成图4 3 1所示电路 当条形磁铁按如图所示情况运动时 以下判断不正 确的是 图4 3 1 a 甲图中电流表偏转方向向右b 乙图中磁铁下方的极性是n极c 丙图中磁铁的运动方向向下 d 丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向解析 由楞次定律可知 当通过线圈的磁通量增加时 线圈中感应电流的磁场方向应该和原磁场方向相反 由甲图知 线圈中的感应电流的磁场方向应向上 则电流由电流计的正接线柱流进 选项a正确 同理 选项b d正确 c选项符合题意 答案 c 1 双选 如图4 3 2所示 半径不等的金属环相内切 将两圆环从切点断开 并分别接在一起 将金属环置于图示匀 强磁场中 当磁感应强度增大时 则 图4 3 2 a 内环有顺时针方向的感应电流b 内环有逆时针方向的感应电流c 外环有顺时针方向的感应电流d 外环有逆时针方向的感应电流 解析 内环与外环组成一个闭合回路 闭合回路的原磁场方向垂直纸面向里 当磁感应强度增大时 那么感应磁场的磁场方向垂直纸面向外以阻碍原磁场的增大 由右手螺旋定则可以判断感应电流在外环上沿逆时针方向 在内环上沿顺时针方向 答案选a d 答案 ad 题型1 利用楞次定律判断物体的运动情况 例2 如图4 3 3所示 当条形磁铁突然向铜环运动 时 铜环的运动情况是 a 向右摆动c 静止 图4 3 3b 向左摆动d 不能确定 解析 磁铁向右运动时 由楞次定律的另一种表述可知 铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动 对磁铁跟铜环之间有排斥作用 故a正确 答案 a 若感应电流是由于导体与磁场相互靠近而产生 的 感应电流的磁场与原磁场存在相互作用的斥力 阻碍导体与磁场的相互靠近 若感应电流是由于导体与磁场相互远离而产生的 感应电流的磁场与原磁场间存在相互作用的吸引力 阻碍导体与磁场的相互远离 2 双选 2011年广东四校联考 如图4 3 4所示 在光滑绝缘的水桌面上放一弹性闭合导体环 在导体环轴线上方有一条形磁铁 当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时 下列判断中正确的是 ad a 导体环有收缩趋势c 导体环对桌面压力减小 b 导体环有扩张趋势d 导体环对桌面压力增大 图4 3 4 题型2 判断感应电流的方向 例3 如图4 3 5所示 aoc是光滑的直角金属导轨 ao沿竖直方向 oc沿水平方向 ab是一根金属直棒 如图立在导轨上 它从静止开始在重力作用下运动 运动过程中a端始终在ao上 b端始终在oc上 直到ab完全落在oc上 整个装置放在一匀强磁场中 磁场方 向垂直纸面向里 则ab棒在运动过程中 图4 3 5 a 感应电流方向始终是ba b 感应电流方向先是ba 后变为ab c 受磁场力方向与ab垂直 如图中箭头所示 d 受磁场力方向与ab垂直 开始如图中箭头所示 后来变为 与箭头所示方向相反 解析 本题虽然是导体棒切割磁感线产生感应电流 由于两端运动的效果不同 用右手定则无法判断 可用楞次定律进行判断 棒下落时 闭合电路围成的面积先增大后减小 即穿过闭合电路的磁通量先增大 后减小 根据楞次定律 通过ab的电流是先b到a ab所受安培力与图示方向相反 后是a到b ab所受安培力与图示方向相同 答案 b 3 双选 如图4 3 6所示 在水平面上有一固定的u形金属框架 框架上置有一金属杆ab 在垂直于纸面方向有一匀 强磁场 下面情况有可能发生的是 图4 3 6 a 若磁场方向垂直于纸面方向向外 当磁感应强度增大 时 杆ab将向右移动 b 若磁场方向垂直于纸面方向向外 当磁感应强度减小 时 杆ab将向右移动 c 若磁场方向垂直于纸面方向向里 当磁感应强度增大 时 杆ab将向右移动 d 若磁场方向垂直于纸面方向向里 当磁感应强度减小 时 杆ab将向右移动 解析 决定杆ab运动方向的因素并不是原磁场方向 答案 bd 题型3 二次感应问题 例4 双选 如图4 3 7所示 金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时 线圈c中将有感应 电流产生 图4 3 7 a 向右做匀速运动c 向右做减速运动 b 向左做匀速运动d 向右做加速运动 解析 要使线圈c中产生感应电流穿过线圈的磁通量就要发生变化 那么c右边的线圈就要产生变化的电流 就要求穿过闭合回路的磁通量不均匀变化 若导体棒ab匀速运动 闭合回路产生的电流恒定 穿过c的磁通量不发生变化不会产生感应电流 只有导体棒ab加速或者减速时闭合回路中才产生变化的电流 线圈c中才产生感应电流 答案 cd 4 放一电阻不计的平行金属导轨 导轨跟大线圈m相接 如图4 3 8所示 导轨上放一根导线ab 磁感线垂直于导轨所在平面 欲使m所包围的小闭合线圈n产生顺时针方向的感 应电流 则导线的运动可能是 图4 3 8 a 匀速向右运动c 匀速向左运动 b 加速向右运动d 加速向左运动 解析 要使线圈n产生顺时针方向