資源簡介

(共34張PPT)
楞次定律
由實(shí)驗(yàn)，你可以總結(jié)出感應(yīng)電流的方向由什么因素決定嗎
上面的實(shí)驗(yàn)用簡單的圖表示為：
可以根據(jù)圖示概括出感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系嗎
很難！
是否可以通過一個(gè)中介——感應(yīng)電流的磁場來描述感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系
磁鐵磁場的變化在線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,而感應(yīng)電流本身也能產(chǎn)生磁場,感應(yīng)電流的磁場方向既跟感應(yīng)電流的方向有聯(lián)系,又跟引起磁通量變化的磁場有關(guān)系.
下面就來分析這三者之間的關(guān)系!
N 極插入 N 極拔出 S 極插入 S 極拔出
示意圖
原磁場方向
原磁場的磁通量變化
感應(yīng)電流方向(俯視）
感應(yīng)電流的磁場方向
向下
減小
順時(shí)針
向下
向上
向上
減小
順時(shí)針
逆時(shí)針
向下
向上
增加
向下
增加
逆時(shí)針
向上
N
G
G
N
G
G
N
S
S
磁通量增加時(shí)，B感與B原方向相反
磁通量減小時(shí)，B感與B原方向相同
感應(yīng)電流的磁場總是阻礙磁通量的變化
1、內(nèi)容：
感應(yīng)電流的磁場
總要
阻礙
引起感應(yīng)電流的
磁通量的變化
楞次
“增反減同”
楞次(1804～1865)俄國物理學(xué)家和地球物理學(xué)家.16歲時(shí)以優(yōu)異成績從中學(xué)畢業(yè)后進(jìn)入大學(xué),26歲當(dāng)選為俄國科學(xué)院候補(bǔ)院士,30歲時(shí)升為正式院士,并被其他院士推選為圣彼得堡大學(xué)第一任校長.
學(xué)生中的“物理學(xué)家”
　　楞次在中學(xué)時(shí)期就酷愛物理學(xué)，成績突出。1820年他以優(yōu)異成績考入杰普特大學(xué)，學(xué)習(xí)自然科學(xué)。1823年他還在三年級讀書，就因?yàn)槲锢沓煽儍?yōu)秀被校方選中，以物理學(xué)家的身分參加了環(huán)球考察。1828年2月16日，楞次向彼得堡皇家科學(xué)院作了考察成果匯報(bào)，由于報(bào)告生動、出色，被接收為科學(xué)院研究生。
楞次
2、理解“阻礙” ：
誰起阻礙作用
阻礙什么
阻礙不是相反、阻礙不是阻止
如何阻礙
感應(yīng)電流的磁場
引起感應(yīng)電流的磁通量的變化
“增反減同”
使磁通量的變化變慢
結(jié)果如何
明
確
研
究
對
象
原磁通
量變化
原磁場
方向
楞次定律
感應(yīng)電流
磁場方向
感應(yīng)電
流方向
安培定則
思考題：通電直導(dǎo)線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，判斷線圈中感應(yīng)電流的方向，并總結(jié)判斷感應(yīng)電流的步驟。
v
I
分析：
向里
減小
向里
順時(shí)針
遠(yuǎn)離
原磁場方向
穿過回路磁通量的變化
感應(yīng)電流磁場方向
感應(yīng)電流方向
如圖所示,在長直載流導(dǎo)線附近有一個(gè)矩形線圈ABCD,線圈與導(dǎo)線始終在同一個(gè)平面內(nèi).線圈在導(dǎo)線的右側(cè)平移時(shí),其中產(chǎn)生了A→B→C→D→A方向的電流. 請判斷，線圈在向哪個(gè)方向移動
分析：
研究對象——矩形線圈
由線圈中感應(yīng)電流的方向，據(jù)右手螺旋
定則可以判斷感應(yīng)電流磁場方向：
楞次定律——原磁通量變化:
線圈是向左移動的！
例題2
原磁場的方向：
向里
向外
增大
“增反減同”
法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖所示，軟鐵環(huán)上繞有A、B兩個(gè)線圈，當(dāng)A線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間，線圈B中的感應(yīng)電流沿什么方向
G
感
I感
“增反減同”
A
B
2、如圖,導(dǎo)線AB和CD互相平行,在閉合開關(guān)S時(shí)導(dǎo)線CD中感應(yīng)電流的方向如何
A
B
S
C
D
G
I
× × × × ×
× × × × ×

例與練2
3、如圖,M、N是套在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈,M線圈與電池、電鍵、變阻器相連,N線圈與R’連成一閉合電路.當(dāng)電鍵合上后,將圖中變阻器R的滑片向左端滑動的過程中,流過電阻R’的感應(yīng)電流什么方向
B感
B
I
例與練4
N
4、一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細(xì)長磁鐵的N極附近豎直下落，由圖示位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ ．在這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流：　　　　　　
A.沿abcd流動
B.沿dcba流動
C.從Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動，
從Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動
D.從Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動，
從Ⅱ到Ⅲ是 沿 abcd 流動
A
例與練3
a
Ⅰ
Ⅲ
Ⅱ
a
b
d
c
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因

　
表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
【例】兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（　　）
　　A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小　　
　　B．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
　　C．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小　　
　　D．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大
√
√
在圖中,假定導(dǎo)體棒AB向右運(yùn)動
向右 向左
原磁場方向
穿過回路磁通量的變化
感應(yīng)電流磁場方向
感應(yīng)電流方向
向里
增大
向外
A-B
B
A
E
F
v
向里
減少
向里
B-A
B
A
E
F
v
思考與討論
2、適用范圍:閉合電路一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流.
1、右手定則:伸開右手,使拇
指與其余四指垂直,并且都與
手掌在同一平面內(nèi); 讓磁感線從掌心進(jìn)入, 拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向, 四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.
N
s
x
B
v
I
例與練1
3、在圖中CDEF是金屬框，當(dāng)導(dǎo)體
AB向右移動時(shí)，請用楞次定律判斷
ABCD和ABFE兩個(gè)電路中感應(yīng)電流
的方向。我們能不能用這兩個(gè)電路中
的任一個(gè)來判定導(dǎo)體AB中感應(yīng)電流
的方向？
ABCD中感應(yīng)電流方向：A→B→C→D→A
ABFE中感應(yīng)電流方向：A→B→F→E→A
AB中感應(yīng)電流方向：A→B
1、楞次定律適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的一切情況;右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線.
“右手定則”是“楞次定律”的特例.
2、在判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流時(shí)右手定則與楞次定律是等效的, 右手定則比楞次定律方便.
判斷“力”用“左手”,
判斷“電”用“右手”.
“四指”和“手掌”的放法和意義是相同的，唯一不同的是拇指的意義.
從相對運(yùn)動看:
G
N
G
N
G
S
G
S
3、拓展：
感應(yīng)電流的磁場總要阻礙相對運(yùn)動.
“來拒去留”
從能量觀點(diǎn)看：楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。
N
s
N
s
N
s
N
s
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
【例】通有穩(wěn)恒電流的長直螺線管豎直放置，銅環(huán)R沿螺線管的軸線加速下落．在下落過程中，環(huán)面始終保持水平．銅環(huán)先后經(jīng)過軸線上1、2、3位置
時(shí)的加速度分別為a1、a2、a3.位置2處
于螺線管的中心，位置1、3與位置2等
距離．設(shè)重力加速度為g，則(　　)
A. a1＜g B. a2＜g
C. a3＜g D. a2=g
√
√
√
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
【例】如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度．兩個(gè)相同的磁性小球，同時(shí)從A、B管上端的管口無初速度釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面．下面對于兩管的描述中可能正確的是 (　　)
A．A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的
B．A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的
C．A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的
D．A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的
√
√
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
【例】如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形圈．當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動趨勢的正確判斷是 (　　)
A．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向左
B．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向左
C．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向右
D．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向右
√
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因
表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
c．增縮減擴(kuò):磁通量增大，面積有收縮的趨勢；
磁通量減小，面積有擴(kuò)大的趨勢。
分析磁場增強(qiáng)或減弱時(shí)導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的方向及導(dǎo)體環(huán)的受力情況
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因
表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
c．增縮減擴(kuò):磁通量增大，面積有收縮的趨勢；
磁通量減小，面積有擴(kuò)大的趨勢。
【例】如圖光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí) (　　)
A．P、Q將相互靠攏
B．P、Q將相互遠(yuǎn)離
C．磁鐵的加速度仍為g
D．磁鐵的加速度小于g
√
√
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因
表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
c．增縮減擴(kuò):磁通量增大，面積有收縮的趨勢；
磁通量減小，面積有擴(kuò)大的趨勢。
【例】如圖兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈B中通以圖中所示的交變電流，設(shè)t＝0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向（圖中箭頭所示）。對于線圈A，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是（　　）
A．有順時(shí)針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢
B．有順時(shí)針方向的電流，且有收縮的趨勢
C．有逆時(shí)針方向的電流，且有擴(kuò)張的趨勢
D．有逆時(shí)針方向的電流，且有收縮的趨勢
√
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因
表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
c．增縮減擴(kuò):磁通量增大，面積有收縮的趨勢；
磁通量減小，面積有擴(kuò)大的趨勢。
【例】如圖通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a
的軸線上，當(dāng)螺線管中電流I減小時(shí)( )
A.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小
B.環(huán)有擴(kuò)大的趨勢以阻礙原磁通量的減小
C.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大
D.環(huán)有擴(kuò)大的趨勢以阻礙原磁通量的增大
√
理解楞次定律的另一種表述：
感應(yīng)電流總是反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因
表現(xiàn)形式有四種：
a．阻礙原磁通量的變化:增反減同
b．阻礙物體間的相對運(yùn)動:來拒去留
c．增縮減擴(kuò):磁通量增大，面積有收縮的趨勢；
磁通量減小，面積有擴(kuò)大的趨勢。
d．阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）

　
機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
電能的轉(zhuǎn)移
【例】圓形導(dǎo)體環(huán)用一根輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，導(dǎo)體環(huán)可以在豎直平面里來回?cái)[動，空氣阻力和摩擦力均可不計(jì)．在圖示的正方形區(qū)域里，有勻強(qiáng)磁場垂直于圓環(huán)的振動面指向紙內(nèi)．下列說法中正確的有(　　)
A．此擺振動的開始階段機(jī)械能不守恒
B．導(dǎo)體環(huán)進(jìn)入磁場和離開磁場時(shí)，環(huán)中電流
的方向肯定相反
C．導(dǎo)體環(huán)最終將停下來
D．導(dǎo)體環(huán)最終將在勻強(qiáng)磁場中一直擺動下去
√
電磁感應(yīng)現(xiàn)象也遵循能量守恒定律
√
√
楞次定理、右手定則、左手定則與安培定則的綜合應(yīng)用
基本現(xiàn)象 定則或定律
運(yùn)動電荷、電流產(chǎn)生磁場
安培定則
磁場對運(yùn)動電荷、電流有作用力
左手定則
部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動
右手定則
閉合回路磁通量變化
楞次定律
電磁
感應(yīng)
1．應(yīng)用現(xiàn)象及規(guī)律比較
2.應(yīng)用區(qū)別
關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：
(1)因電而生磁(I →B)→安培定則（右手螺旋）；
(2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則；
(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．
楞次定理、右手定則、左手定則與安培定則的綜合應(yīng)用
【例】兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖所示的勻強(qiáng)磁場中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動．當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動時(shí)，下列正確的是(　)
A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→C
B．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→D
C．磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向左
D．磁場對導(dǎo)體棒AB的作用力向左
無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷．
“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷．
√
√
【例】如圖水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動時(shí)，MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動，則PQ 所做的運(yùn)動可能是 (　　)
A．向右加速運(yùn)動
B．向左加速運(yùn)動
C．向右減速運(yùn)動
D．向左減速運(yùn)動
√
√
楞次定理、右手定則、左手定則與安培定則的綜合應(yīng)用

展開更多......

收起↑