高中物理ppt课件——楞次定律.ppt

楞次定律楞次定律复习提问复习提问2.怎样判定通电螺线管内部磁场的方向？在图怎样判定通电螺线管内部磁场的方向？在图1中画出线圈内部的磁感线。中画出线圈内部的磁感线。1.感应电流的产生条件是什么？感应电流的产生条件是什么？只要闭合电路的磁通量发生变化问题：条形条形磁铁的磁铁的N极插入或拔出线圈，有什么极插入或拔出线圈，有什么现象？这现象？这意味着什么意味着什么?+G如何判定感应电流的方向呢？如何判定感应电流的方向呢？NS左进左偏左进左偏 右进右偏右进右偏+G问题问题:灵敏电流计灵敏电流计中中电流的流入方向和指针偏转方电流的流入方向和指针偏转方向有什么关系？向有什么关系？试触！NSG+NSG+在图中标出感应电流的方向在图中标出感应电流的方向 NNNNSSSS感感应应电电流流的的方方向向逆时针逆时针顺时针顺时针顺时针顺时针逆时针逆时针原原磁磁场场的的变变化化中介中介感应电流的磁场感应电流的磁场向下向下增加增加向上向上增加增加向下向下减少减少向上向上减少减少 N 极插入极插入 N 极拔出极拔出 S 极插入极插入 S 极拔出极拔出示意图示意图原磁原磁场场方向方向原磁原磁场场的磁的磁通通变变化化感感应电应电流方流方向向(俯俯视视）感感应电应电流的流的磁磁场场方向方向向下向下减小减小顺时针顺时针向下向下向上向上向上向上减小减小顺时针顺时针逆时针逆时针向下向下向上向上增加增加S向下向下增加增加逆时针逆时针向上向上增增 反反 减减 同同NGGNGSG 感应电流的磁场怎样影响原磁场磁通量的变化？感应电流的磁场怎样影响原磁场磁通量的变化？感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化。感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化。感应电流的磁场总是感应电流的磁场总是阻碍阻碍引起感应电流的磁引起感应电流的磁通量的通量的变化变化。楞次定律：楞次定律：2、“阻碍阻碍”的实质的实质?思考：思考：1、谁起阻碍作用、谁起阻碍作用？阻碍什么？阻碍什么？怎么阻碍？怎么阻碍？楞楞 次次（18041865），），俄国物理学家和地球俄国物理学家和地球物理学家物理学家 从相对运动看，感应电流的磁场总是从相对运动看，感应电流的磁场总是阻碍相对运动。阻碍相对运动。楞次定律可以看成是能量守恒定律在楞次定律可以看成是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。电磁感应现象中的反映。来来 阻阻 去去 留留对楞次定律的进一步理解：对楞次定律的进一步理解：（1 1）引起感应电流的磁通量引起感应电流的磁通量是指原磁通量是指原磁通量（2 2）“阻阻碍碍”并并不不是是“相相反反”。当当磁磁通通量量增增加加时时，感感应应电电流流的的磁磁场场与与原原磁磁场场方方向向相相反反；磁磁通通量量减减少少时时，感感应应电电流流的的磁磁场场与与原原磁磁场场方方向相同。向相同。“阻碍阻碍”的是的是“变化变化”“阻阻碍碍”更更不不是是“阻阻止止”。感感应应电电流流的的磁磁场场对对原原磁磁通通量量的的变变化化所所起起的的阻阻碍碍作作用用不不能能改改变变磁磁通通量量变变化化的的趋趋势势，仅仅起起到到一一种种延延缓缓作作用用例例1、通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，并总结判断感应电流的步骤。并总结判断感应电流的步骤。vI分析分析：、原磁场的方向：、原磁场的方向：向里向里、原磁通量变化情况：、原磁通量变化情况：减小减小、感应电流的磁场方向：、感应电流的磁场方向：向里向里、感应电流的方向：、感应电流的方向：顺时针顺时针楞次定律的应用：楞次定律的应用：用楞次定律判定感应电流方向的用楞次定律判定感应电流方向的 一般步骤一般步骤 1 1确定穿过电路原磁场的方向确定穿过电路原磁场的方向 2 2确定穿过的磁通量是增大还是减小确定穿过的磁通量是增大还是减小 3.3.根根据据楞楞次次定定律律确确定定感感应应电电流流的的磁磁场场方方向向，“增反减同增反减同”4 4应用安培定则，确定感应电流的方向应用安培定则，确定感应电流的方向总而言之，理解“阻碍”含义时要明确：谁起阻碍作用谁起阻碍作用感应磁场感应磁场阻碍的是什么阻碍的是什么原磁场的磁通量变化原磁场的磁通量变化怎样阻碍怎样阻碍“增反减同增反减同”,来来“拒拒”去去“留留”阻碍的结果怎样阻碍的结果怎样减缓原磁场的磁通减缓原磁场的磁通量的变化量的变化例例2 2、如图所示，条形磁铁水平放置，金属圆如图所示，条形磁铁水平放置，金属圆环环面水平，从条形磁铁附近自由释放，分析环环面水平，从条形磁铁附近自由释放，分析下落过程中圆环中的电流方向。下落过程中圆环中的电流方向。N Na a a ad d d db b b bc c c c水平放置的矩形线框水平放置的矩形线框abcd经经、位置竖直位置竖直下落过程中感应电流的下落过程中感应电流的方向如何变化。方向如何变化。N逆逆时时针针逆逆时时针针例例3 3、如图所示，固定的金属环和螺线管正对如图所示，固定的金属环和螺线管正对放置。螺线管中有电流。要使金属环中出现如放置。螺线管中有电流。要使金属环中出现如图所示的感应电流，则螺线管中的电流方向和图所示的感应电流，则螺线管中的电流方向和大小如何？大小如何？分析：分析：2 2、若螺线管中的电流是从、若螺线管中的电流是从b b流进，流进，a a流出，流出，电流应增大。电流应增大。a ab b1 1、若螺线管中的电流是从、若螺线管中的电流是从a a流进，流进，b b流出，流出，电流应变小电流应变小;例例4、两平行长直导线都通以相同电流，线圈两平行长直导线都通以相同电流，线圈abcdabcd与导线共面，当它从左到右在两导线之间与导线共面，当它从左到右在两导线之间移动时，其感应电流的方向是移动时，其感应电流的方向是?acbd线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向 线圈所在空间内的磁场分布如图，线圈所在空间内的磁场分布如图，当线圈从左往右运动时，穿过它的当线圈从左往右运动时，穿过它的磁通量先减小，原磁场方向为垂直纸磁通量先减小，原磁场方向为垂直纸面向里，所以感应磁场方向为垂直纸面向里，所以感应磁场方向为垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流面向里，由安培定则可知，感应电流方向为顺时针方向；方向为顺时针方向；后来磁通量又逐渐增大，原磁场方向后来磁通量又逐渐增大，原磁场方向为垂直纸面向外，所以感应磁场方向为为垂直纸面向外，所以感应磁场方向为垂直纸面向里，由安培定则可知，感应垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流方向为顺时针方向。电流方向为顺时针方向。例例5、IIF右手定则右手定则 1 1右手定则是应用楞次定律中的特例右手定则是应用楞次定律中的特例在在导导体体做做切切割割磁磁感感线线运运动动时时，可可以以用用右手定则简单地判断出感应电流的方向右手定则简单地判断出感应电流的方向2 2右右手手定定则则：伸伸开开右右手手让让拇拇指指跟跟其其余余四四指指垂垂直直，并并且且都都跟跟手手掌掌在在一一个个平平面面内内，让让磁磁感感线线垂垂直直从从手手心心进进入入，拇拇指指指指向向导导体体运运动动的的方方向向，其余四指指的就是感应电流的方向其余四指指的就是感应电流的方向例例5、IIFF例例6、如图所示，匀强磁场如图所示，匀强磁场B中，放置一水平光滑金属中，放置一水平光滑金属框架，有一根金属棒框架，有一根金属棒ab与导轨接触良好，在外力与导轨接触良好，在外力F的的作用下匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。作用下匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。abF1、由右手定则判定、由右手定则判定ab棒上感应棒上感应电流的方向应由电流的方向应由b a2、由左手定则判断、由左手定则判断ab在磁场在磁场中受到的安培力的方向是水平中受到的安培力的方向是水平向左的。向左的。外力做正功，消耗外界能量，完全用来克服安培外力做正功，消耗外界能量，完全用来克服安培力做功，转化成闭合回路中的电能，最后转化力做功，转化成闭合回路中的电能，最后转化成内能。成内能。如何判定如何判定 I 方向方向楞次定律相对运动增反减同来阻去留磁通量变化能量守恒结果阻碍原因例例7、如图所示如图所示,平行光滑金属导轨平行光滑金属导轨A、B上放上放置两根铜棒置两根铜棒a、b。当磁铁当磁铁N极从上向下插入极从上向下插入铜铜棒棒a、b中时，中时，铜铜棒棒a、b是否会运动是否会运动?如果运如果运动将怎样运动？动将怎样运动？讨论讨论：（）如果将（）如果将磁铁磁铁N极从铜棒极从铜棒a、b中拔出呢？中拔出呢？（）如果将磁铁极从铜棒（）如果将磁铁极从铜棒a、b中拔出呢？中拔出呢？FFabABN例、例、如图所示，轻质铝环套在光滑导轨上，如图所示，轻质铝环套在光滑导轨上，当当N极靠近极靠近铝环铝环时，时，铝环将铝环将如何运动？如何运动？N讨论讨论：（）如果将（）如果将磁铁磁铁S极靠近铝环呢？极靠近铝环呢？（）如果是两个铝环呢？（）如果是两个铝环呢？如图，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？练习练习1：I感感感 下列关于楞次定律的说法正确的是（）下列关于楞次定律的说法正确的是（）A A感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反 B B感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量 C C感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 D D感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场 E.E.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化E练习练习2.2.练习练习3：如图，在长直载流导线附近有一个矩形线圈如图，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCDABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的右侧向左平移时，的右侧向左平移时，请判断：请判断：线圈中产生的感应电流线圈中产生的感应电流的的方向。已知距离载流直导线较近的位置，磁场较强。方向。已知距离载流直导线较近的位置，磁场较强。理解应用理解应用ABCD线圈原磁场的方向线圈原磁场的方向：磁通量变化：磁通量变化：感应电流的磁场方向感应电流的磁场方向：感应电流的方向：感应电流的方向：向里向里增加增加.向外向外ABCDA方法升华方法升华明确研明确研究的对究的对象是哪象是哪一个闭一个闭合电路合电路电路原磁通电路原磁通量如何变化量如何变化电路原磁场电路原磁场的方向如何的方向如何感应电流的感应电流的磁场方向磁场方向楞次楞次定律定律感应电流感应电流的方向的方向右手右手螺旋螺旋定则定则应用楞次定律判定感应电流方向的思路应用楞次定律判定感应电流方向的思路GBAFE闭合导体的一部分做切割磁感线运动时，闭合导体的一部分做切割磁感线运动时，闭合导体的一部分做切割磁感线运动时，闭合导体的一部分做切割磁感线运动时，应用楞次定应用楞次定应用楞次定应用楞次定律判定感应电流方向？律判定感应电流方向？律判定感应电流方向？律判定感应电流方向？练习练习4ABEFA1、判断将条形磁铁靠近圆环时，圆环中感应电流的方向(从左向右看)课堂练习课堂练习2、如图所示，已知线圈中的感应电流的方如图所示，已知线圈中的感应电流的方向，线圈中的磁通量如何变化？向，线圈中的磁通量如何变化？试判断条形试判断条形磁铁是向上运动，还是向下运动？磁铁是向上运动，还是向下运动？课堂练习课堂练习（3）下图中弹簧线圈面积增大时，下图中弹簧线圈面积增大时，判断感应电流的方向是顺时针还是判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针。逆时针。应用楞次定律解决问题应用楞次定律解决问题2 2、楞次定律的内容：、楞次定律的内容：感应电流的磁场总要感应电流的磁场总要阻碍阻碍引起感应电流的引起感应电流的磁通磁通量的变化量的变化。3 3、楞次定律中、楞次定律中“阻碍阻碍”的含意：的含意：增反、减同增反、减同1 1、实验结论：、实验结论：不是阻止；可理解为不是阻止；可理解为“增反、减同增反、减同”课堂小结课堂小结 今天，物理学为你打开一今天，物理学为你打开一道门，引导你迈入科学的殿道门，引导你迈入科学的殿堂。堂。明天，你要为物理学再打明天，你要为物理学再打开一扇窗，让人类迎接新的开一扇窗，让人类迎接新的曙光曙光！