楞次定律及应用.ppt

楞次定律及应用 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 1 内容 2 对 阻碍 的理解 明确原磁场与感应电流的磁场间的因果关系 谁起阻碍作用 阻碍什么 阻碍是阻止吗 阻碍 就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗 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 否 只是使磁通量的变化变慢 不一定 一 知识要点回顾 从另一个角度认识楞次定律 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 感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动 楞次定律表述二 来拒去留 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 解释所发生的现象 闭合电路的一部分导体切割磁感线产生的感应电流的方向 二 右手定则 1 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 2 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 重点 难点 疑点解释 一 怎样正确理解楞次定律第一种表述 1 围绕 两个磁场 来理解楞次定律 所谓 两个磁场 是指原磁场 引起感应电流的磁场 和感应磁场 由感应电流产生的磁场 楞次定律直接反映了两磁场之间关系 即感应电流产生的磁场总要阻碍原磁场的磁通量的变化 并没有直接指明感应电流的方向 2 准确把握定律中阻碍的含义 1 阻碍 不同于阻止 阻碍 使不能顺利通过或发展 阻止 使不能前进 使停止运动 比较两词的含义 可以发现阻碍只是起到推迟原磁磁通量的变化的作用 即原磁场的磁通量变化时间延长了 但最终原磁场的磁通量还是按自己的变化趋势进行 感应磁场无法阻止原磁场的磁通量变化 2 阻碍 不同于 反向 感应磁场要阻碍原磁场的磁通量的变化 就要反抗原磁场的磁通量增加 或补偿原磁通量的减小 所以 原磁场磁通量增加时 感应磁场与原磁场反向 原磁场的磁通量减小时 感应磁场与原磁场同向 简称为 增反减同 总而言之 理解 阻碍 含义时要明确 谁起阻碍作用 感应磁场 阻碍的是什么 原磁场的磁通量变化 怎样阻碍 增反减同 阻碍的结果怎样 减缓原磁场的磁通量的变化 二 如何正确理解楞次定律的第二种表述 产生感应电流的原因 既可以是磁通量的变化 也可以是引起磁通量变化的相对运动或回路变形等 感应电流效果既可以是感应电流产生的磁场 也可以是因感应电流的出现而引起的机械作用等 常见的两种典型的机构作用表现 1 阻碍相对运动 来拒去留 2 致使回路面积变化 增缩减扩 三 楞次定律与右手定则在判定感应电流的方向问题上有无区别 在判断由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而右手定则比楞次定律更方便 楞次定律可适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况 而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的情况 导线不动时不能应用 因此右手定则可以看作楞次定律的特殊情况 四 如何判定感应电流的方向呢 首先 根据题意选定规律 在应用右手定则不方便或无法应用时 选择楞次定律 其次 当选用楞次定律之后 应按以下步骤进行 1 明确原磁场的方向 2 明确原磁通量是增加还是减小的 3 根据楞次定律判定感应电流磁场的方向 4 根据安培定则确定感应电流的方向 三 典例剖析 1 感应电流方向的判定 例1 如图1 1所示 一水平放置的矩形线圈abcd 在细长的磁铁的N极附近竖直下落 保持bc边在纸外 ad边在纸内 从图中的位置 经过位置 到位置 位置 和 都很靠近 在这个过程中 线圈中感应电流 A 沿abcd流动B 沿dcba流动C 由 到 都是abcd流动 由 到 是dcba流动D 由 到 都是dcba流动 由 到 是abcd流动 a b c d N A 2 楞次定律第二种表述应用 例2 如图2 1所示 光滑固定导体轨M N水平放置 两根导体棒P Q平行放于导轨上 形成一个闭合路 当一条形磁铁从高处下落接近回路时 A P Q将互相靠拢B P Q相互相远离C 磁铁的加速度仍为gD 磁铁的加速度小于g M N P Q N AD 3 电势高低的判定 例3 图3 1为地磁场磁感线的示意图 在北半球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 飞机高度不变 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 右方机翼末端处的电势为 A 若飞机从西往东飞 U1比高U2B 若飞机从东往西飞 U2比高C 若飞机从南往北飞 比U2高D 若飞机从北往南飞 U2比高 S N AC 例4 如图4 1所示 A B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上 它们的两端分别与电阻可以不计的光滑 水平 平行导轨P Q和M N相连 P Q处在竖直向下的匀强磁场中 M N处在竖直向下匀强磁场中 直导线ab横放在P Q上 直导线cd横放在M N上 cd原来不动 下列说法正确的有 A 若ab向右匀速滑动 则cd也向右滑动B 若ab向右加速滑动 则cd也向右滑