教科版選修32 第一章第4節(jié)楞次定律 課件（34張）.ppt

1 4楞次定律 第一章電磁感應(yīng) 溫故知新 1 電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象 2 通電螺線管的磁感線方向怎樣判斷 3 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么 結(jié)論 電流從電流計的正接線柱流入 指針向正向偏轉(zhuǎn) 電流從電流計的負(fù)接線柱流入 指針向負(fù)向偏轉(zhuǎn) 左進(jìn)左偏右進(jìn)右偏 2 適用范圍 適用于判斷閉合電路中一部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向 一 右手定則 1 右手定則 將右手手掌伸平 使大拇指與其余并攏的四指垂直 并與手掌在同一平面內(nèi) 讓磁感線從手心穿入 大拇指指向?qū)w運動方向 這時四指的指向就是感應(yīng)電流的方向 也就是感應(yīng)電動勢的方向 鐵塊 磁鐵 演示實驗 相同鋁管 思考 為什么磁鐵下落的很慢 磁鐵下落時 鋁管中會發(fā)生什么變化 看來有阻礙 1 右手定則 思考 二 探索感應(yīng)電流方向的判斷方法 2 若導(dǎo)線ab向左運動時 回路中原磁場的磁通量如何變化 感應(yīng)電流的磁場方向如何 與原磁場關(guān)系如何 1 如圖導(dǎo)線ab向右運動時 回路中原磁場的磁通量如何變化 感應(yīng)電流的磁場方向如何 與原磁場關(guān)系如何 初步結(jié)論 當(dāng)磁通量減少時 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同 當(dāng)磁通量增加時 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反 即 增反減同 提出問題 這樣的結(jié)論是不是具有普遍性呢 如具有普遍性 我們就可以從磁通量的變化情況 以及原磁場的方向 確定感應(yīng)電流的磁場方向 進(jìn)而判斷出感應(yīng)電流的方向 下面請大家通過實驗來回答這個問題 2 楞次定律 探索感應(yīng)電流方向的判斷方法 2 實驗器材及其連接 1 實驗指導(dǎo) 3 首先查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向 電流方向 線圈繞向三者之間的關(guān)系 3 查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向 電流方向 線圈繞向三者之間的關(guān)系 向下 減小 順時針 向下 向上 向上 減小 順時針 逆時針 向下 向上 增加 向下 增加 逆時針 向上 增反減同 科學(xué)不能停留在單純的對實驗的觀察和對實驗現(xiàn)象的表象認(rèn)識上 必須對觀察到的現(xiàn)象和收集到的信息進(jìn)行細(xì)致的分析 研究各種現(xiàn)象之間的本質(zhì)關(guān)系 才能找到事物之間的必然聯(lián)系和事物的變化規(guī)律 如果能把數(shù)據(jù)整理成表格或者圖表 常常能更清楚地看出它們的規(guī)律 然后要思考這些數(shù)據(jù)說明了什么 它們能不能支持你的假說 是否需要收集更多的數(shù)據(jù) 從相對運動看 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙相對運動 n 來拒去留 n s s b感 原 增 減 與b原 與b原 阻礙 變化 反 同 感應(yīng)電流的磁場怎樣影響原磁場磁通量的變化 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化 感應(yīng)電流具有這樣的方向 即感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 楞次定律 2 阻礙 的實質(zhì) 思考 1 誰起阻礙作用 阻礙什么 怎么阻礙 楞次簡介楞次 heinrichfriedrichemillenz 是俄國物理學(xué)家 1804年2月12日生于愛沙尼亞多爾巴脫 他是彼得堡科學(xué)院院士 1834年起兼圣 彼得堡大學(xué)物理教授 楞次從青年時代開始研究電磁感應(yīng) 1831年michaelfaraday發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)時 沒有確定感應(yīng)電流的方向 1834年lenz研究電磁感應(yīng)得到 楞次定律 他還研究了許多物質(zhì)的導(dǎo)電性和溫度對導(dǎo)電性的影響 還和焦耳 jamesprescottjoule 各自獨立地發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)規(guī)律 焦耳 楞次定律 1865年2月10日楞次在羅馬逝世 3 加深理解 1 搞清兩個磁場 原磁場及感應(yīng)電流的磁場 2 搞清因果關(guān)系 閉合線圈 原磁場 磁通量的變化是因 感應(yīng)電流的產(chǎn)生是果 3 搞清阻礙關(guān)系 誰阻礙誰 感應(yīng)電流的 磁場 阻礙原磁場的 磁通量的變化 不是阻礙 磁通量 因閉合電路磁通量的變化 導(dǎo)致感應(yīng)電流的產(chǎn)生 而感應(yīng)電流的磁場 對閉合電路磁通量的變化又有反作用 4 怎樣阻礙 若原磁場變化引起閉合電路的磁通量增加 則感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反 反抗 增加 若原磁場變化引起閉合電路的磁通量減少 則感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同 補(bǔ)償 減少 反抗 與 補(bǔ)償 均為 阻礙 結(jié)論 增反減同 5 阻礙不是阻止 阻礙 與 阻止 程度不同 阻礙 只能起防礙作用 但閉合電路的磁通量仍在變化 阻止 則使閉合電路的磁通量不再變化 因而感應(yīng)電流便隨即消失 皮之不存 毛將焉附 故只能阻礙不能阻止 6 楞次為什么要用磁通量變化的概念來表達(dá)確定感應(yīng)電流方向的規(guī)律 請看教材p14 前兩節(jié)用磁通量變化的概念來表達(dá)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和感應(yīng)電動勢的大小 由此我們可以想到 也應(yīng)該用磁通量變化的概念來表達(dá)確定感應(yīng)電流方向的規(guī)律 7 阻礙 的另一含義為阻礙導(dǎo)體間的相對運動 8 楞次定律也指出了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系 楞次定律指出 感應(yīng)電流的磁場總是在阻礙著引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 為維持感應(yīng)電流 就必須克服這個阻礙做功 這部分功的消耗就是感應(yīng)電流的能量的來源 搞清兩個磁場 n s n n s s s n 準(zhǔn)確記憶 一 把教材合上 默寫楞次定律的內(nèi)容 二 楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向 即感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 例1 如圖所示 光滑水平導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場b中 導(dǎo)棒ab cd靜置于導(dǎo)軌上 并于導(dǎo)軌垂直 當(dāng)cd在外力f作用下 以速度v勻速運動時 求 1 閉合電路中的感應(yīng)電流方向 2 導(dǎo)棒ab的運動方向 精講細(xì)練 例2 甲 乙兩塊完全相同的電流表如圖連接 若向右拔動乙表指針 求 甲表指針怎樣偏轉(zhuǎn) 理論分析 向右拔動乙表指針產(chǎn)生感應(yīng)電流 相當(dāng)于發(fā)電機(jī) 而感應(yīng)電流又要阻礙引起感應(yīng)電流的相對運動 即阻礙向右拔動 感應(yīng)電流方向應(yīng)該是從乙表 端流進(jìn) 端流出 此時 感應(yīng)電流使甲表指針偏轉(zhuǎn) 相當(dāng)于電動機(jī) 甲表指針左偏 注意 電流從哪邊進(jìn) 指針向哪邊偏 從相對運動看 4 拓展 感應(yīng)電流的磁場總要阻礙相對運動 來拒去留 敵進(jìn)我退 敵退我進(jìn) 來拒去留 增縮減擴(kuò) 5 拓展與提高 1 楞次定律的第二表述 感應(yīng)電流具有這樣的方向 即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的相對運動 2 理解 從磁通量變化的角度來看 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 從導(dǎo)體和磁體的相對運動的角度來看 感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的相對運動 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 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 原磁場的方向 向里 原磁通量變化情況 減小 感應(yīng)電流的磁場方向 向里 感應(yīng)電流的方向 順時針 6 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟 1 明確穿過閉合電路原磁場的方向 2 明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少 3 根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向 判斷方法 若穿過閉合電路的磁通量增加 則感應(yīng)電流的磁場方向 與原磁場方向相反 若穿過閉合電路的磁通量減少 則感應(yīng)電流的磁場方向 與原磁場方向相同 增反減同 4 利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向 7 楞次定律與右手定則的比較 1 楞次定律可適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況 而右手定則只適用于一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況 導(dǎo)線不動時不能應(yīng)用 因此右手定則可以看作楞次定律的特殊情況 2 在判斷由導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流時右手定則與楞次定律是等效的 而右手定則比楞次定律更方便 1 楞次定律的內(nèi)容 1 從磁通量變化的角度看 感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化 2 從導(dǎo)體和磁體的相對運動的角度看 感應(yīng)電流總要阻礙相對運動 課堂小結(jié) 2 楞次定律中的因果關(guān)系 3 楞次定律中 阻礙 的含意 i感 b感 產(chǎn)生 阻礙 不是阻止 可理解為 增反 減同 產(chǎn)生 結(jié)果 反抗 原因 如何判定i方向 楞次定律 相對運動 增反減同 來拒去留 磁通量變化 能量守恒 右手定則 判斷 力 用 左手 判斷 電 用 右手 8 左手定則 與 右手定則 四指 和 手