人教版高三物理总复习 9.2楞次定律 自感现象课件 鲁科.ppt
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1、第二第二节楞次定律自感楞次定律自感现象象2021/8/9 星期一1基础知识梳理基础知识梳理阻碍阻碍一、楞次定律和右手定一、楞次定律和右手定则1楞次定律楞次定律(1)内内容容:感感应电流流的的磁磁场总要要_引引起起感感应电流的流的_的的变化化(2)适用情况:所有适用情况:所有_现象象磁通量磁通量电磁感磁感应2021/8/9 星期一22右手定右手定则(1)内内容容:伸伸开开右右手手,让拇拇指指与与_在在同同一一个个平平面面内内,使使拇拇指指与与并并拢的的四四指指垂垂直直,让_垂垂直直穿穿入入手手心心,并并使使拇拇指指指指向向导体体_,其其余余四指所指的方向就是四指所指的方向就是_的方向的方向(2)
2、适用情况:适用情况:导体体_产生感生感应电流流二、自感和二、自感和涡流流1互感互感现象象两个两个线圈之圈之间并没有并没有导线相相连,但当一个,但当一个线圈中的圈中的电流流变化化时,它所,它所产生的生的变化的化的_会在另一个会在另一个线圈中圈中产生生_的的现象互感象互感现象可以把能象可以把能量由一个量由一个线圈圈传递到另一个到另一个线圈,圈,_就是就是利用互感利用互感现象制成的象制成的其余四指其余四指磁感磁感线运运动的方向的方向感感应电流流切割磁感切割磁感线磁磁场感感应电动势变压器器2021/8/9 星期一32自感自感现象象当当一一个个线圈圈中中的的电流流变化化时,它它产生生的的变化化的的磁磁场
3、不不仅在在邻近近的的电路路中中激激发出出感感应电动势,同同样也也在在它它本本身激身激发出感出感应电动势的的现象象3自感自感电动势(1)定定义:在:在_中中产生的感生的感应电动势(2)表达式:表达式:_.(3)自感系数自感系数L相相关关因因素素:与与线圈圈的的_、形形状状、_以以及是否有及是否有铁芯有关芯有关单位:亨利位:亨利(H,1mH_H,1H_H)自感自感现象象大小大小匝数匝数1031062021/8/9 星期一44涡流流当当线圈圈中中的的电流流发生生变化化时,由由于于电磁磁感感应,附附近近的的任任何何导体体中中都都会会产生生_,这种种电流像水的旋流像水的旋涡所以叫所以叫涡流流(1)电磁磁
4、阻阻尼尼:当当导体体在在磁磁场中中运运动时,感感应电流流会会使使导体体受受到到_,安安培培力力的的方方向向总是是_导体的运体的运动(2)电磁磁驱动:如果磁:如果磁场相相对于于导体体转动,在,在导体体中会中会产生生_使使导体受到安培力的作用,体受到安培力的作用,安培力使安培力使导体运体运动起来起来感感应电流流安培力安培力阻碍阻碍感感应电流流2021/8/9 星期一5课堂互动讲练课堂互动讲练一、楞次定律的理解一、楞次定律的理解1因因果果关关系系:磁磁通通量量发生生变化化是是原原因因,产生生感感应电流流是是结果果,原原因因产生生结果果,结果果又又反反过来来影影响响原因原因2021/8/9 星期一62
5、楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含的含义2021/8/9 星期一73楞次定律的推广含楞次定律的推广含义(1)阻碍原磁通量的阻碍原磁通量的变化化“增反减同增反减同”(2)阻碍阻碍(导体的体的)相相对运运动“来拒去留来拒去留”(3)磁磁通通量量增增加加,线圈圈面面积“缩小小”,磁磁通通量量减减小小,线圈面圈面积“扩张”(4)阻碍阻碍线圈自身圈自身电流的流的变化化(自感自感现象象)4感感应电流方向的判断方法流方向的判断方法(1)利利用用右右手手定定则判判断断闭合合电路路的的一一部部分分导体体做做切切割磁感割磁感线运运动时产生的感生的感应电流方向流方向2021/8/9 星期一8常常见的几种切割情况:
6、的几种切割情况:导体平体平动切割磁感切割磁感线;导体体转动切割磁感切割磁感线;导体不体不动,磁,磁场运运动,等效,等效为磁磁场不不动,导体体反方向切割磁感反方向切割磁感线(2)应用楞次定律判断感用楞次定律判断感应电流方向的步流方向的步骤:确定原磁确定原磁场的方向;的方向;明确明确电路中磁通量路中磁通量变化情况;化情况;应用用楞楞次次定定律律的的“增增反反减减同同”,确确立立感感应电流流磁磁场的方向;的方向;应用安培定用安培定则,确定感,确定感应电流的方向流的方向2021/8/9 星期一9(3)楞次定律和右手定楞次定律和右手定则的关系的关系从从研研究究对象象上上说,楞楞次次定定律律研研究究的的是
7、是整整个个闭合合电路路,右右手手定定则研研究究的的是是闭合合电路路的的一一部分部分导体,即一段体,即一段导体做切割磁感体做切割磁感线运运动从从适适用用范范围上上说,楞楞次次定定律律可可应用用于于磁磁通通量量变化化引引起起感感应电流流的的各各种种情情况况(包包括括一一部部分分导体体切切割割磁磁感感线运运动的的情情况况),右右手手定定则只只适适用用于于一一段段导体体在在磁磁场中中做做切切割割磁磁感感线运运动的的情情况况因因此此,右右手手定定则是是楞楞次次定定律律的的一一种种特特殊情况殊情况2021/8/9 星期一10名名师点点睛睛:(1)如如果果问题不不涉涉及及感感应电流流的的方方向向,则用用楞楞
8、次次定定律律的的推推广广含含义进行行研研究究,可可以以使使分分析析问题的的过程程简化化(2)若若导体体不不动,电路路中中磁磁通通量量变化化,应该用用楞楞次次定律判断感定律判断感应电流方向而不能用右手定流方向而不能用右手定则(3)若若是是电路路中中一一部部分分导体体做做切切割割磁磁感感线运运动产生生感感应电流流,用用右右手手定定则判判断断较为简单,用用楞楞次次定定律律进行判断也可以,但行判断也可以,但较为麻麻烦2021/8/9 星期一11即即时应用用1.如如图921甲甲所所示示,两两个个闭合合圆形形线圈圈A、B的的圆心心重重合合,放放在在同同一一水水平平面面内内,线圈圈A中中通通以以如如图乙乙所
9、所示示的的变化化电流流,t0时电流流方方向向为顺时针(如如图中中箭箭头所所示示)在在t1t2时间内内,对于于线圈圈B,下列,下列说法中正确的是法中正确的是()图9212021/8/9 星期一12A线圈圈B内内有有顺时针方方向向的的电流流,线圈圈有有扩张的的趋势B线圈圈B内内有有顺时针方方向向的的电流流,线圈圈有有收收缩的的趋势C线圈圈B内内有有逆逆时针方方向向的的电流流,线圈圈有有扩张的的趋势D线圈圈B内内有有逆逆时针方方向向的的电流流,线圈圈有有收收缩的的趋势2021/8/9 星期一13解解析析:选A.在在t1t2时间内内,通通入入线圈圈A中中的的电流流是是正正向向增增大大的的,即即逆逆时针
10、方方向向增增大大的的,其其内内部部会会产生生增增大大的的向向外外的的磁磁场,穿穿过B的的磁磁通通量量增增大大,由由楞楞次次定定律律可可判判定定线圈圈B中中会会产生生顺时针方方向向的的感感应电流流线圈圈B中中电流流为顺时针方方向向,与与A的的电流流方方向向相相反反,有有排排斥斥作作用用,故故线圈圈B将将有有扩张的的趋势2021/8/9 星期一14二二、右右手手定定则、左左手手定定则和和安安培培定定则的的区区别和和应用用1三个定三个定则的区的区别三个三个定定则应用用对象象使用方法使用方法安培安培定定则电流流产生磁生磁场右手握住右手握住导线或螺或螺线管管左手左手定定则判断安培力、洛判断安培力、洛伦兹
11、力的方向力的方向左手,四个手指指向左手,四个手指指向电流流方向或正方向或正电荷运荷运动方向方向右手右手定定则导体切割磁感体切割磁感线产生生感感应电流流右手,大拇指指向右手,大拇指指向导体切体切割磁感割磁感线的运的运动方向方向2021/8/9 星期一152.相互相互联系系(1)电流流可可以以产生生磁磁场,当当电流流的的磁磁场发生生变化化时,也会,也会发生生电磁感磁感应现象象(2)感感应电流流在在原原磁磁场中中也也要要受受安安培培力力,这是是确确定感定感应电流阻碍流阻碍“相相对运运动”的依据的依据(3)有有些些综合合问题中中,有有时要要同同时应用用三三个个定定则名名师点点睛睛:三三个个定定则容容易
12、易相相混混,特特别是是左左、右手易右手易错,关,关键是抓住因果关系:是抓住因果关系:(1)因因电而生磁而生磁(IB)安培定安培定则;(2)因因动而生而生电(v、BI安安)右手定右手定则;(3)因因电而受力而受力(I、BF安安)左手定左手定则2021/8/9 星期一162.如如图922所所示示,水水平平放放置置的的两两条条光光滑滑轨道道上上有有可可自自由由移移动的的金金属属棒棒PQ、MN,当当PQ在在外外力力作作用用下下运运动时,MN在在磁磁场力力的的作作用用下下向向右右运运动,则PQ所做的运所做的运动可能是可能是()图922即即时应用用2021/8/9 星期一17向右加速运向右加速运动向左加速
13、运向左加速运动向右减速运向右减速运动向左减速运向左减速运动ABCD2021/8/9 星期一18解解析析:选B.MN在在磁磁场力力作作用用下下向向右右运运动可可知知受受力力方方向向向向右右,由由左左手手定定则可可知知:MN中中电流流方方向向为MN,由由安安培培定定则可可知知L1中中的的磁磁场方方向向向向上上若若能能在在L1中中产生生感感应电流流,L2中中的的磁磁场一一定定是是变化化的的,且方向有两种可能由楞次定律可知:且方向有两种可能由楞次定律可知:a若若L2中磁中磁场方向向上方向向上时一定减弱一定减弱b若若L2中磁中磁场方向向下方向向下时一定增一定增强强在在a中由安培定中由安培定则可知,可知,
14、L2中中电流方向流方向为顺时针,则PQ中中产生的感生的感应电流流为QP,由右手定,由右手定则可知:可知:PQ向右运向右运动且减速同理在且减速同理在b中中PQ向左加速运向左加速运动故故正确正确2021/8/9 星期一19通通电自感自感断断电自感自感电路路图器器材材要要求求A1、A2同同规格;格;RRL;L较大大L很大很大(有有铁芯芯);RLRA三、通三、通电自感与断自感与断电自感的比自感的比较2021/8/9 星期一20通通电自感自感断断电自感自感现象象在在S闭合瞬合瞬间,A2灯立灯立即亮起来,即亮起来,A1灯逐灯逐渐变亮,最亮,最终一一样亮亮在在S断开瞬断开瞬间,A灯突然灯突然闪亮一下后亮一下
15、后再再渐渐熄熄灭(当抽掉当抽掉铁芯后,重做芯后,重做实验,断开开关,断开开关S时,会看到灯,会看到灯A马上上熄熄灭)原因原因由于开关由于开关闭合合时,流,流过自感自感线圈的圈的电流迅流迅速增大,使速增大,使线圈圈产生生自感自感电动势,阻碍了,阻碍了电流的增大,使流流的增大,使流过A1灯的灯的电流比流流比流过A2灯的灯的电流增加得慢流增加得慢断开开关断开开关S时,流,流过线圈圈L的的电流迅流迅速减小,速减小,产生自感生自感电动势,阻碍了,阻碍了电流的减小,使流的减小,使电流流继续存在一段存在一段时间,在,在S断开断开时,通,通过L的的电流反流反向通向通过A灯,且由于灯,且由于RLRA,使得流,使
16、得流过过A灯的电流在开关断开瞬间突然增灯的电流在开关断开瞬间突然增大,从而使大,从而使A灯的发光功率突然变大灯的发光功率突然变大能量能量转化情况化情况电能能转化化为磁磁场能能磁磁场能能转化化为电能能2021/8/9 星期一21名名师点点睛睛:(1)通通电时线圈圈产生生的的自自感感电动势阻阻碍碍电流流的的增增加加且且与与电流流方方向向相相反反,此此时含含线圈圈L的支路相当于断开的支路相当于断开(2)断断开开时线圈圈产生生的的自自感感电动势与与原原电流流方方向向相相同同,在在与与线圈圈串串联的的回回路路中中,线圈圈相相当当于于电源源,它它提提供供的的电流流从从原原来来的的IL逐逐渐变小小但但流流过
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