内容正文:
第二章
电 磁 感 应
2.1楞次定律
线圈与电流表相连,把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时,电流表的指针发生了偏转,但两种情况下偏转的方向不同,这说明感应电流的方向并不相同。感应电流的方向与哪些因素有关?
情景引入
探究一、探究电流计指针偏转方向与螺线管电流方向关系
探究影响感应电流方向的因素
1、试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系
左进左偏
右进右偏
实 验
探究影响感应电流方向的因素
右偏俯视逆时针
探究一、探索电流计指针偏转方向与螺线管电流方向关系
实验现象
动画模拟
2、根据指针偏转方向确定螺线管电流方向
N极插入俯视逆时针
实 验
探究影响感应电流方向的因素
左偏俯视顺时针
探究一、探索电流计指针偏转方向与螺线管电流方向关系
实验现象
动画模拟
2、根据指针偏转方向确定螺线管电流方向
N极拨出俯视顺时针
实 验
探究影响感应电流方向的因素
左偏俯视顺时针
探究二、S极插入、拔出时螺线管中感应电流方向
实验现象
动画模拟
S极插入俯视顺时针
实 验
探究影响感应电流方向的因素
实验现象
动画模拟
右偏俯视逆时针
S极拨出俯视逆时针
探究二、S极插入、拔出时螺线管中感应电流方向
实 验
示意图
原磁场方向
原磁场的磁通量变化
感应电流的磁场方向
一、影响感应电流方向的因素
N 极插入
N 极拔出
S 极插入
S 极拔出
感应电流方向(俯视)
顺时针
顺时针
逆时针
逆时针
实验现象
向下
向上
增加
向下
向下
减小
向上
向下
增加
向上
向上
减小
原磁场方向
原磁场的磁通量变化
感应电流的磁场方向
一、影响感应电流方向的因素
N 极插入
N 极拔出
S 极插入
S 极拔出
感应电流方向(俯视)
顺时针
顺时针
逆时针
逆时针
向下
向上
增加
向下
向下
减小
向上
向下
增加
向上
向上
减小
请你仔细分析表中各项,什么情况下感应电流的磁场与原磁场同向?什么情况下感应电流磁场与原磁场反向?
“增反”
“增反”
“减同”
“减同”
原磁场的磁通量增加,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通时的增加
原磁场的磁通量增加,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通时的增加
原磁场的磁通量减少,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通时的减少
原磁场的磁通量减少,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通时的减少
二、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
谁在阻碍
阻碍什么
如何阻碍
结果如何
感应电流产生的磁场
原磁场磁通量的变化
“增反减同”
“来拒去留”
相对运动
减缓原磁场的磁通量的变化
感应电流沿着楞次定律所述的方向,是能量守恒定律的必然结果。
如图2.1-2,用绳吊起一个铝环,用磁体的任意一极去靠近铝环,会产生什么现象?把磁极从靠近铝环处移开,会产生什么现象?解释发生的现象。
铜环运动方向
原磁场方向
磁铁运动方向
穿过回路磁通量的变化
感应电流磁场方向
感应电流方向(左视)
水平向右
向右
向左
增加
减少
向左
向右
逆时针
顺时针
向右
向左
阻碍相对运动
理论分析
实验验证
思考与讨论
【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,当线圈M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?
①方向:
②变化:
③阻碍:
利用安培右手定则判断感应电流方向
明确原磁场方向
判断磁通量如何变化
利用增反减同确定感应电流的磁场方向
④一抓:
思路导引:
线圈N中磁感线BO向下
线圈N中磁通量减少(从有到无)
线圈N中感应电流的磁场Bi方向向下
课本例题
思路导引:
【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-D-A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置,磁场较强。请判断:线圈在向哪个方向移动?
①方向:
②变化:
③阻碍:
利用安培右手定则判断感应电流磁场方向
明确原磁场方向
磁通量增加
利用增反减同确定感应电流的磁场变化情况
④一抓:
右手定则可知,在导线右侧,线圈中磁感线垂直纸面向里
线圈中感应电流的磁场垂直纸面向外
线圈向左移动
课本例题
①方向:
②变化:
③阻碍:
④一抓:
应用楞次定律的四要素
明确穿过闭合电路原磁场的方向。
明确穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。
根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。
利用安培定则确定感应电流的方向。