2018年高中物理 4.3 楞次定律课件 新人教版选修3-2.pptVIP

* 3　楞次定律 1.楞次定律 体验楞次定律的实验探究过程;理解楞次定律的内容;能运用楞次定律判断感应电流的方向,解答有关问题;理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。 2.右手定则 掌握右手定则;认识右手定则是楞次定律的一种具体表现形式;能运用右手定则判断因导体做切割磁感线运动而产生的感应电流的方向。 1 2 3 1.实验探究感应电流的方向 (1)实验准备 用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。 (2)实验装置 将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示。 1 2 3 (3)实验记录 分别将条形磁铁的N极、S极插入或抽出线圈,如图所示,记录感应电流的方向如下。 探究感应电流方向的实验记录 1 2 3 (4)实验分析 ①线圈内磁通量增加时的情况 ②线圈内磁通量减少时的情况 1 2 3 感应电流的磁场方向与原磁场方向总是相同或相反吗? 提示:不是,由上面的探究实验分析可知,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。可概括为“增反减同”。 1 2 3 2.楞次定律 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 1 2 3 3.右手定则 伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 楞次定律与右手定则在使用范围上有什么区别? 提示:楞次定律适用于一切电磁感应现象,而右手定则只适用于导体切割磁感线的情况。 1 2 3 1.对楞次定律的进一步理解 (1)因果关系 闭合导体回路中磁通量的变化是因,产生感应电流是果;原因产生结果,结果又反过来影响原因。 (2)“阻碍”二字的含义 ①楞次定律中的“阻碍”作用,正是能量守恒定律的反映,在克服这种阻碍的过程中,其他形式的能转化为电能。 1 2 3 ②“阻碍”的几个层次 1 2 3 (3)“阻碍”的表现 从能量守恒定律的角度,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,常见的情况有以下四种: ①从阻碍磁通量变化的角度来看,可理解为“增反减同”。当引起感应电流的磁通量增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反;当引起感应电流的磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相同。 ②从阻碍相对运动的角度来看,可理解为“来拒去留”。楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其他形式的能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是阻碍相对运动。 1 2 3 ③从改变线圈面积的角度来看,可理解为“增缩减扩”。若穿过闭合回路的磁通量增加时,面积有收缩的趋势;若穿过闭合回路的磁通量减少时,面积有扩大的趋势。 ④从阻碍电流变化的角度来看,可理解为“增反减同”。当原电流增大时,感应电流的方向与原电流方向相反;当原电流减小时,感应电流的方向与原电流方向相同。(这种情况将在第6节自感现象中遇到) 1 2 3 例如,在如图所示的电路中,abcd是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框,E是电源,当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动时,电路中电流减小,线框所在位置的磁感应强度B减小,穿过线框的磁通量减少,这时线框就以增大有效面积的方式来阻碍磁通量的减少,于是线圈将顺时针转动。 1 2 3 (4)弄清“阻碍”与“阻止”“相反”的区别 ①阻碍不是阻止,最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化,是“阻而未止”。 ②阻碍不是相反。当引起感应电流的磁通量增加时,感应电流的磁场与引起感应电流的原磁场方向相反;当引起感应电流的磁通量减少时,感应电流的磁场与引起感应电流的原磁场方向相同(增反减同)。 ③涉及相对运动时,阻碍的是导体与磁体间的相对运动,而不是阻碍导体或磁体的运动。 1 2 3 2.楞次定律与右手定则的区别 (1)从研究对象上说,楞次定律研究的是整个闭合电路,右手定则研究的是闭合电路的一部分,即一段做切割磁感线运动的导体。 (2)从适用范围上说,楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况,右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况。 (3)有的问题只能用楞次定律不能用右手定则,有的问题则两者都能用,究竟选用楞次定律还是右手定则,要具体问题具体分析。例如: ①若是导体不动,回路中的磁通量变化,要用楞次定律判断感应电流的方向,而不能用右手定则判断; ②若是回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,用右手定则判断较为简便,用楞次定律也能进行判断,但较为麻烦。 1 2 3 3.右手定则、楞次定律、安培定则、左手定则的应用比较 1