4.3 楞次定律-2019-2020学年2月高二物理同步【自学课件】 (共32张PPT)

4.3楞次定律 1、感应电流的产生条件是什么？ S N 只要闭合电路的磁通量发生变化 + G 2、怎样判定通电螺线管磁场的方向？ 右手螺旋定则： 伸直拇指的方向就是环形导线上磁感线的方向。 右手弯曲的四指与环形电流的方向一致 在关于电磁感应的实验中，也许你已经注意到，不同情况下产生的感应电流的方向是不同的。那么，感应电流的方向由哪些因素决定?遵循什么规律?下面通过实验来探究这个问题。 猜想与假设： N S 建议在纸上画出几个类似图4.3-1的草图，分别标出不同情况下磁铁的N、S极磁极的运动方向，感应电流的方向。为了判断感应电流的方向，事先要弄清线图导线的绕向，及电流方向、指针摆动的方向与电流表的红、黑接线柱的关系。 实验 在第2节图4.2-2的实验中，我们通过铁跟闭合导体回路之间的相对运动来改变穿过闭合导体回路的通量。条形铁的N极或S极插入闭合线圈时，线圈内磁通量增加,抽出时，线圈内通量减少。 现在重复这个实验，不过这次不是研究感应电流的产生条件，而是用草图记录感应电流的方向、磁铁的极性和运动方向，以便从中找出它们之间的关系。 左进左偏 右进右偏 结论：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。 实验1： G _ + + _ G _ + + _ 找出灵敏电流计中指针偏转方向 和电流方向的关系 实验2： 感应电流的方向与哪些因素有关。 + G N进 N出 S进 S出 S N S N 思考：插入和抽出磁铁时电流方向一样吗？为什么？ 答：不一样，进时磁通量在增加，出时磁通量在减少。 实验2： 感应电流的方向与哪些因素有关。 + G N进 N出 S进 S出 S N S N G N G S G N G S 实验猜想： 感应电流与磁通量的增减有关，与插入的磁极有关。 G N 分析： 以N极插入线圈为例。 如图所示，这时我们可以用安培右手定则判断感应电流产生的磁场方向。 N S 磁铁进来，线圈的磁通量增加。而感应电流的磁场方向与磁铁的相反，这样会抵消掉一部分磁铁的磁场，不利于线圈磁通量增加。 G N S S N N G N G S G N S S S N 实验草图 甲 乙 丙 丁 实验结果： 甲乙线圈磁通量增加时，产生的磁场方向与与磁铁的相反（排斥）。 丙丁线圈磁通量减少时，产生的磁场方向与磁铁的相同（吸引）。 增反减同 一、楞次定律 感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。。 闭合电路磁通量的变化 原磁场 感应电流 产生 阻碍 激 发 引起 感应电流磁场 1、“阻碍”并不是“阻止” 2、阻碍的结果怎样—— 减缓原磁场的磁通量的变化 三种表述： 1、感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动。（你来就排斥，想走就挽留）（来拒去留） 2、磁通量增加时，磁极相同（排斥）；磁通量减少时，磁极相反（吸引）。 3、磁通量增加时，磁感线方向相反； 磁通量减少时，磁感线方向相同。（增反减同） G N S N S N G N 思考与讨论 当手持条形磁铁使它的一个磁极靠近闭合线圈的一端时，线圈中产生了感应电流，获得了电能。从能量守恒的角度看，这必定有其他形式的能在减少，或者说。有外力对磁体一线圈这个系统做了功。 你能不能用楞次定律做出判断，手持磁铁运动时我们克服什么力做了功? 楞次定律符合能量守恒定律。 从楞次定律可知，感应电流总要阻碍磁铁相对于螺线管的运动。 当把磁铁移进螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的斥力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。 当让磁铁离开螺线管时，外力要克服磁铁和螺线管间的引力做功，消耗机械能，产生的电能是从机械能转化而来的。 G N S N S N G N 二、楞次定律的应用 判断感应电流方向的步骤： ①明确原磁场方向 ②明确穿过闭合电路磁 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 最后：利用安培右手定则判断感应电流方向 S N 例题1 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？ 分析： 磁场可以沿着铁心传递 ①明确原磁场方向 ②明确穿过闭合电路磁 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 最后：利用安培右手定则判断感应电流方向 线圈N中磁感线B0向下 线圈N中磁通量减少（从有到无） 线圈N中感应电流产生的磁感线Bi方向向下（增反减同） I 例题2 在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧左右平移时，其中产生了A-B-C一D一A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置，磁场较强