第二章 楞次定律和自感现象(导学案).docx

第二章 楞次定律和自感现象第1节 感应电流的方向【预习与思考】回忆上一章的三个探究实验，我们发现在电磁感应的实验中，电流表的指针时而左偏，时而右偏，这说明不同的实验条件下产生的感应电流可以有不同的方向。请你思考：感应电流的方向决定于什么因素？（提示：原磁场、原磁场的变化、感应电流的磁场）【同步课堂】一、实验探究感应电流的方向按照课本22页的实验过程连接好实验器材并且进行书上的实验，回答下面的问题1、感应电流的方向与原磁场方向有关吗？ 2、感应电流的方向与原磁场的变化有关吗？ 猜想结论： 二、理论探究由于部分回路切割而引起的感应电流 现在我们联系前面的动生电动势产生的微观解释来研究上面的问题：若导体棒向右切割：运动方向 原磁场方向 磁通量变化 感应电流方向 感应电流磁场方向 安培力方向 VV运动方向 原磁场方向 磁通量变化 感应电流方向 感应电流磁场方向 安培力方向 若导体棒向左切割：结论： 三、楞次定律 两次探究证明了结论的正确性，这个结论最初由俄国物理学家楞次在总结了大量地磁感应实验结果的基础上发现的，所以成为“楞次定律”1、楞次定律： 2、因果关系： 3、阻碍的含义： 4、楞次定律的能量观点磁铁靠近线圈： 磁铁远离线圈： 5、楞次定律的能量表述： 6、右手定则： 思考：条形磁铁位于一个闭合圆环的左侧，请使用楞次定律判断：当条形磁铁靠近或远离闭合圆环时发生的现象。N【考点探究】考点一：运用楞次定律判断感应电流的方向楞次定律没有直接告诉感应电流的方向，它说明的是感应电流的磁场与原磁场变化之间的关系，即穿过闭合回路的磁通量增大时，两磁场方向相反；磁通量减小时，两磁场方向相同。因此，在判断感应电流的方向时，应按照以下步骤：1、确定原磁场的方向2、明确回路中磁通量的变化情况：量与方向3、应用楞次定律阻碍变化的规律：增反减同4、应用安培定则，确定感应电流的方向I例1 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈，在条形磁铁的N极附近竖直下落，线圈平面保持水平。线圈由图中的位置I经过位置II到位置III，这三个位置靠得很近，在这个过程中线圈中感应电流的方向（从上往下看）为A、IIIIIN逆时针方向B、顺时针方向C、由I到II是顺时针方向， 由II到III是逆时针方向D、由I到II是逆时针方向，由II到III是顺时针方向考点二：楞次定律与右手定则 1、两种方法判断感应电流的结果是相同的，楞次定律是普遍适用的，右手定则适用于导体切割磁感线产生电流的情况，适用范围较小2、右手定则判断的是导体棒中的电流方向，而楞次定律判断的一般是回路中的电流方向3、右手定则是楞次定律的一个特例例2 两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（ ）ACA、导体棒CD内有电流通过，方向是D CB、导体棒CD内有电流通过，方向是C DC、磁场对导体棒CD的作用力向左DBD、磁场对导体棒AB的作用力向左第2节 自感及其运用【预习与思考】在前面我们已经知道，当线圈中磁通量发生变化时将产生感应电动势及其感应电流，现在我们假设这样的情景，若在某一有小灯泡的回路中加上一个螺线管，那么电流的特征会发生改变吗？请重点分析开关闭合和断开的瞬间，并预测可能的结果。【同步课堂】一、 两个验证实验现在我们对大家的预测进行验证，观察下面的两个实验通电电路断电电路1、实验现象 通电电路： 断电电路： 2、现象分析： 3、本质分析： 4、自感电动势： 表达式： 自感电动势方向： 自感系数： 断电电路通电电路5、电流变化：6、对电流变化的说明：通电电路： 断电电路： 7、自感现象中的能量特征： 二、对断电产生的自感电动势的进一步分析 现在对前面的断电实验中的电感进行改动，使用自感系数更大的线圈重复实验，观察现象： 本质分析：设小灯泡的电阻为R1，电感电阻为R2，当电路闭合时：小灯泡支路电流： ，电感支路电流： ，当开关断开后，电感与小灯泡组成闭合回路，由电感充当电源：当 ，现象 当 ，现象 三、自感运用日光灯原理1、构造： 2、启动器：由静触片、双金属片制成的U型动触片组成，还有一个电容器作为附件与小氖泡并联。作用： 3、整流器的作用启动时： 正常时： 思考：若日光灯的启动器损坏，你能够找到方法进行应急启动吗？【考点探究】对自感现象的理解自感现象来源于自感电动势的存在1、产生原因：通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势。2、作用：阻碍原电流的变化，而不是阻止，电流仍在变化，一直达到电感作为电阻时达到的电流大小，不过，这个过程变化延缓了3、方向：原电流增大，感应电动势产生的电流与之相反；原电流减小，感应电动势产生的电流与之相同例题：如图所示的电路中，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻可忽略不计，LA、LBLB