高中物理 4.3楞次定律課件 新人教版選修3-2.ppt

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第四章《電磁感應(yīng)》,第三節(jié) 《楞次定律》,復(fù)習(xí)回顧,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?,只要穿過閉合電路的磁通量變化, 就有感應(yīng)電流.,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：,插入和拔出磁鐵時,電流方向一樣嗎?,猜想與假設(shè)： 你認(rèn)為感應(yīng)電流的方向可能與哪些因素有關(guān)?,1、感應(yīng)電流的方向與原磁場的方向有什么關(guān)系? 2、感應(yīng)電流的方向與磁通量的變化有什么關(guān)系?,器材? 電路? 實驗方案?,探究目標(biāo),實驗,由實驗，你可以總結(jié)出感應(yīng)電流的方向由什么因素決定嗎?,上面的實驗用簡單的圖表示為：,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?,分析實驗現(xiàn)象,示意圖,,,,,感應(yīng)電流的磁場方向,,,,,感應(yīng)電流方向(俯視）,,,,,線圈中磁通量的變化,,,,,線圈中磁場的方向,S 極拔出,S 極插入,N 極拔出,N 極插入,,,,,,,,,,,,,,,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,原磁場方向,原磁場磁通量的變化,B感,Φ原,增,減,與 B原,與 B原,,,阻礙,變化,反,同,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”,一、楞次定律,,楞次(1804～1865)俄國物理學(xué)家和地球物理學(xué)家.16歲時以優(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，就因為物理成績優(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，由于報告生動、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?,從相對運(yùn)動看:,3、拓展：,感應(yīng)電流的磁場總要阻礙相對運(yùn)動.,“來拒去留”,二、楞次定律的應(yīng)用,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)電流方向的步驟。,分析：,1、原磁場的方向：,向里,2、原磁通量變化情況：,減小,3、感應(yīng)電流的磁場方向：,向里,4、感應(yīng)電流的方向：,順時針,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,,,,,楞次定律的應(yīng)用步驟,安培定則,法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗如圖所示，軟鐵環(huán)上繞有A、B兩個線圈，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?,例題1,B原,同向,I感,“增反減同”,如圖所示,在長直載流導(dǎo)線附近有一個矩形線圈ABCD,線圈與導(dǎo)線始終在同一個平面內(nèi).線圈在導(dǎo)線的右側(cè)平移時,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”,“來拒去留”,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,,,,,楞次定律的應(yīng)用步驟,安培定則,“增反減同”、 “來拒去留”、 “增縮減擴(kuò)”,這些現(xiàn)象的共同本質(zhì)是什么？,阻礙磁通量的變化,楞次定律是能量守恒定律 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映.,為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象? 這些現(xiàn)象的背后原因是什么?,1、楞次定律的內(nèi)容：,從磁通量變化看：,感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化,從相對運(yùn)動看：,感應(yīng)電流總要阻礙相對運(yùn)動,課堂小結(jié)：,Δφ,,I感,B感,,,產(chǎn)生,阻礙,產(chǎn)生,3、楞次定律中“阻礙”的含意：,不是相反、不是阻止； 可理解為“增反減同”，,“結(jié)果”反抗“原因”,2、楞次定律中的因果關(guān)系：,“來拒去留”,“增縮減擴(kuò)”,,,,,,,,,如何判定 I 方向,楞次定律,相對運(yùn)動,增反減同,來拒去留,磁通量變化,能量守恒,,,,,,,,,,,當(dāng)閉合導(dǎo)體的一部分做切割磁感線的運(yùn)動時，怎樣判斷感應(yīng)電流的方向?,假定導(dǎo)體棒AB向右運(yùn)動,1、我們研究的是哪個閉合電路?,2、穿過這個閉合電路的磁通量是增大還是減小?,3、感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個方向?,4、導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流沿哪個方向?,ABEF,增大,垂直紙面向外,向上,三、右手定則,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.,三、右手定則,例與練1,3、在圖中CDEF是金屬框，當(dāng)導(dǎo)體 AB向右移動時，請用楞次定律判斷 ABCD和ABFE兩個電路中感應(yīng)電流 的方向。我們能不能用這兩個電路中 的任一個來判定導(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)電流時右手定則與楞次定律是等效的, 右手定則比楞次定律方便.,“右手定則”與“楞次定律”,判斷“力”用“左手”, 判斷“電”用“右手”.,“左手定則”與“右手定則”,“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.,2、如圖,導(dǎo)線AB和CD互相平行,在閉合開關(guān)S時導(dǎo)線CD中感應(yīng)電流的方向如何?,I,, ,,? ? ? ? ?,增反減同,例與練2,4、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3,3、如圖,M、N是套在同一鐵芯上的兩個線圈,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?,例與練4,例與練5,法拉第的圓盤發(fā)電機(jī),當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時,可以得出什么結(jié)論?,當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時,可以得出什么結(jié)論?,,增加,N向上,減少,,減少,