物理人教版高中二年级必修3 楞次定律

4.4楞次定律,为什么在线圈内有电流？,插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？,如何判断出感应电流的方向呢？,演示,用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系,结论：电流从电流计的正接线柱流入，指针向正向偏转，电流从电流计的负接线柱流入，指针向负向偏转,思考：感应电流方向有什么规律？,思考：感应电流方向有什么规律？,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!,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,楞次(18041865)俄国物理学家。1804年2月24日生于德尔帕特（今爱沙尼亚共和国的塔都）。1820年入德尔帕特大学；在大学二年级时由校长推荐参加18231826年“企业号”单桅炮舰的全球考察旅行；他设计了海水测深仪等仪器并卓越地完成了海上物理考察，1834年起当选为科学院院士；18361865年任彼得堡大学教授，1840年任数理系主任，1863年任校长。其间还在海军和师范学院任教。1865年2月10日在罗马逝世。楞次从青年时代就开始研究电磁感应现象。1831年法拉第发现了电磁感应现象后，当时已有许多便于记忆的“左手定则”、“右手定则”、“右手螺旋法则”等经验性规则，但是并没有给出确定感生电流方向的一般法则。1833年楞次在总结了安培的电动力学与法拉第的电磁感应现象后，发现了确定感生电流方向的定律楞次定律。这一结果于1834年在物理学和化学年鉴上发表。楞次定律说明电磁现象也遵循能量守恒定律。,1、楞次定律的内容：,从磁通量变化的角度看：,感应电流总要阻碍磁通量的变化,从导体和磁体的相对运动的角度看：,感应电流总要阻碍相对运动,课堂小结：,2、楞次定律中的因果关系：,3、楞次定律中“阻碍”的含意：,I感,B感,产生,阻碍,不是阻止；可理解为“增反、减同”，,产生,“结果”反抗“原因”,练习一：,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,知识要点回顾,1楞次定律的第一种表述：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。适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况。,（一）楞次定律,2楞次定律的第二种表述：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因。适用于定性判明感应电流所引起的机械效果。,1、电动机线圈的转动会产生感应电动势。这个电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了电源的电流？是有利于线圈转动还是阻碍线圈的转动？电动机转动时产生的感应电动势削弱了电源的电流，这个电动势称为反电动势。反电动势的作用是阻碍线圈的转动。这样，线圈要维持原来的转动就必须向电动机提供电能，电能转化为其它形式的能。2、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么情况？这时应采取什么措施？电动机停止转动，这时就没有了反电动势，线圈电阻一般都很小，线圈中电流会很大，电动机可能会烧毁。这时，应立即切断电源，进行检查。,反电动势,3、应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤：（1）明确穿过闭合电路原磁场的方向。（2）明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。（3）根据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。,1、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？,课堂训练,向左,增加,向右,顺时针,铜环向右运动,研究对象：铜环,向外,增加,向里,DC,课堂训练,2、如图，导线AB和CD互相平行，试确定在闭合和断开开关S时导线CD中感应电流的方向。,研究对象：上边的闭合回路,3、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？（不考虑导体棒间的磁场力）,A,B,C,D,插入时：AB、CD相向运动,拔出时：AB、CD相互远离,课堂训练,A,课堂训练,（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。,（三）楞次定律与右手定则的比较,1、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