内容正文:
第一节 楞次定律(2)
楞次定律的应用
第六章
电磁感应定律
选修系列
1
前文回顾
楞次定律
感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
一、来拒去留
可以总结规律吗?
磁体靠近铝环时,铝环向后退
磁体远离铝环时,铝环跟随磁体
用条形磁铁靠近楞次定律演示器闭口铝环也可以看到相似的实验结果
开口铝环因为不满足产生感应电流的条件,因此几乎没有明显的现象。
一、来拒去留
理论分析
分析线圈的感应电流方向和受到安培力的方向
N
S
v
I
F安
F安
N
S
v
I
F安
F安
来拒:
去留:
远离磁铁。
靠近磁铁。
磁铁接近线圈,线圈阻碍磁通量增大
磁铁远离线圈,线圈阻碍磁通量减小
一、来拒去留
理论分析
I
I
N
S
v
N
S
v
N
S
N
S
分析线圈的感应电流方向和受到安培力的方向
感应电流可以等效为条形磁铁
同性相斥,所以线圈向右摆动
异性相吸,所以线圈向左摆动
楞次定律拓展性描述:电磁感应现象中,感应电流受安培力作用而产生的运动与形变都朝着阻碍磁通量的变化趋势进行。
二、增缩减扩
理论分析
分析金属框中的感应电流方向和导体棒AB和EF受到安培力的方向
N
S
a
b
F安
F安
增大磁感应强度
E
F
A
B
I
I
F安
F安
减少磁感应强度
E
F
A
B
I
I
减扩:
线圈内磁通量增加,线圈阻碍磁通量的增加
线圈内磁通量减小,线圈阻碍磁通量的减小
缩小面积
扩大面积
增缩:
二、增缩减扩
理论分析
分析金属框中的感应电流方向和导体棒AB和EF受到安培力的方向
N
S
a
b
弹性的可以形变的线圈、弹簧也可以满足“增缩减扩” 的结论
楞次定律拓展性描述:电磁感应现象中,感应电流受安培力作用而产生的运动与形变都朝着阻碍磁通量的变化趋势进行。
三、对“阻碍” 的再次感悟
“阻碍”的主要表现形式
阻碍原磁通量的变化——“增反减同”
阻碍相对运动——“来拒去留”。
使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;
都体现了能量守恒
四、楞次定律与右手定则的比较
楞次定律
右手定则
楞次定律
右手定则
√
√
√
×
楞次定律适用范围广
“右手定则”是“楞次定律”的特例
适用于闭合回路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动
五、右手定则与左手定则的比较
左手定则
右手定则
已知切割运动方向和磁场方向
判断感应电流方向
已知电流方向和磁场方向
判断通电导体所受磁场力的方向
运动→电流
电流→运动
示例1 如图两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F 作用下向右运动时,下列正确的是( )多选
( A ) 导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
( B ) 导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
( C ) 磁场对导体棒CD的作用力向左
( D ) 磁场对导体棒AB的作用力向左
BD
变式1 如图如图水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在磁场力的作用下向右运动,则PQ 所做的运动可能是 ( )多选
( A )向右加速运动
( B )向左加速运动
( C )向右减速运动
( D )向左减速运动
BC
示例2 如图所示,水平桌面上固定一通电直导线,电流方向如图,且电流逐渐增大,导线右侧有一金属导线制成的圆环,且圆环始终静止在水平桌面上,则( )
( A )圆环中产生顺时针方向的感应电流
( B )圆环中产生恒定的感应电流
( C )圆环有扩张的趋势
( D )圆环受到水平向左的摩擦力
D
I
变式2 如图(a),螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场,以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )多选
( A )在t2~t3时间内,a点的电势始终比d点的电势高
( B )在t3~t4时间内,L有扩张趋势
( C )在t1~t2时间内,L内有顺时针方向的感应电流
( D )在t2~t3时间内,L内有逆时针方向的感应电流
ABC
课堂小结
楞次定律
右手定则
“增反减同”
“来拒去留”
“增缩减扩”
阻碍磁通量的变化运动趋势
作业布置
作业10
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
Lavf57.83.100
$