4.3：楞次定律.

4 3楞次定律 如何判定感應(yīng)電流的方向呢 用試觸的方法確定電流方向與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系 結(jié)論 電流從靈敏電流計(jì)的哪邊流入 指針就偏向哪邊 實(shí)驗(yàn)觀察 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 可以根據(jù)圖示概括出感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系嗎 很難 所以我們可以通過一個(gè)中介 感應(yīng)電流的磁場來描述感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系 磁鐵在線圈中磁場的變化在線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流 而感應(yīng)電流本身也能產(chǎn)生磁場 感應(yīng)電流的磁場方向既跟感應(yīng)電流的方向有聯(lián)系 又跟引起磁通量變化的磁場有關(guān)系 下面就來分析這三者之間的關(guān)系 示意圖 感應(yīng)電流的磁場方向 感應(yīng)電流方向 俯視 S極拔出 S極插入 N極拔出 N極插入 向下 減小 順時(shí)針 向下 向上 向上 減小 順時(shí)針 逆時(shí)針 向下 向上 增加 向下 增加 逆時(shí)針 向上 原磁場方向 原磁場磁通量的變化 感應(yīng)電流的磁場 總要 阻礙 引起感應(yīng)電流的 磁通量的變化 一 楞次定律內(nèi)容 1 磁通量變化的角度 感應(yīng)電流的磁場總要阻礙磁通量的變化即 增反減同 2 導(dǎo)體和磁體的相對運(yùn)動(dòng)的角度 感應(yīng)電流所受的安培力總要阻礙相對運(yùn)動(dòng)即 來拒去留 二 楞次定律的理解 1 誰阻礙誰 感應(yīng)電流的磁場阻礙引起產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場 2 阻礙什么 磁通量的變化 3 如何 阻礙 增反減同 來拒去留 阻礙不是阻止 阻礙不是相反 使磁通量的變化變慢 能否阻止 為何阻礙 能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移 能量守恒 思考題 思考題 通電直導(dǎo)線與矩形線圈在同一平面內(nèi) 當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí) 判斷線圈中感應(yīng)電流的方向 并總結(jié)判斷感應(yīng)電流方向的步驟 v I 分析 1 原磁場的方向 向里 2 原磁通量變化情況 減小 3 感應(yīng)電流的磁場方向 向里 4 感應(yīng)電流的方向 順時(shí)針 三 應(yīng)用楞次定律的步驟 1 明確研究的對象是哪一個(gè)閉合電路 2 明確穿過該閉合電路的原磁場的方向 3 判斷穿過該閉合電路的磁通量如何變化 4 由楞次定律判斷出感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場方向 5 利用右手螺旋定則確定出感應(yīng)電流的方向 楞次定律的應(yīng)用 例1 法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖所示 軟鐵環(huán)上繞有M N兩個(gè)線圈 當(dāng)M線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間 線圈N中的感應(yīng)電流沿什么方向 楞次定律的應(yīng)用 例2 如圖所示 在長直載流導(dǎo)線附近有一個(gè)矩形線圈ABCD 線圈與導(dǎo)線始終在同一個(gè)平面內(nèi) 線圈在導(dǎo)線的右側(cè)平移時(shí) 其中產(chǎn)生了A B C D A方向的電流 請判斷 線圈在向哪個(gè)方向移動(dòng) 課堂練習(xí) 光滑的水平桌面上 有一線圈 空間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場 線圈中有無電流流過 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B增強(qiáng)時(shí) 線圈中有無電流流過 若有方向如何 線圈的面積將怎樣變化 面積將有收縮的趨勢 如圖 在水平光滑的兩根金屬導(dǎo)軌上放置兩根導(dǎo)體棒AB CD 試分析 1 當(dāng)條形磁鐵插入與拔出時(shí)導(dǎo)體棒如何運(yùn)動(dòng) 2 導(dǎo)體桿對水平面的正壓力怎樣變化 不考慮導(dǎo)體棒間的磁場力 A B C D 插入時(shí) 相向運(yùn)動(dòng) 正壓力增加 拔出時(shí) 相互遠(yuǎn)離 正壓力減小 增縮減擴(kuò) 課堂練習(xí) 當(dāng)閉合導(dǎo)體的一部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí) 怎樣判斷感應(yīng)電流的方向 假定導(dǎo)體棒AB向右運(yùn)動(dòng) 1 我們研究的是哪個(gè)閉合電路 2 穿過這個(gè)閉合電路的磁通量是增大還是減小 3 感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個(gè)方向 4 導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流沿哪個(gè)方向 ABEF 增大 垂直紙面向外 向上 思考與討論 2 適用范圍 閉合電路一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流 1 內(nèi)容 伸開右手 使拇指與其余四指垂直 并且都與手掌在同一平面內(nèi) 讓磁感線從掌心進(jìn)入 拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向 四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向 四 右手定則 課堂練習(xí) 如圖 當(dāng)導(dǎo)體棒ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí) 則a b兩點(diǎn)的電勢哪一點(diǎn)高 導(dǎo)體棒ab相當(dāng)于電源 在電源內(nèi)部電流從負(fù)極流向正極 即a端為電源的正極 b端為電源的負(fù)極 a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn) 由楞次定律判斷出的感應(yīng)電流方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢的方向 3 四指所指的方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢的方向 1 楞次定律適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的一切情況 右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線 2 右手定則與楞次定律本質(zhì)一致 右手定則 是 楞次定律 的特例 3 在判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流時(shí)右手定則與楞次定律是等效的 右手定則比楞次定律方便 五 右手定則與楞次定律 1 如圖2所示 閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵 磁鐵的N極朝下但未插入線圈內(nèi)部 當(dāng)磁鐵向上運(yùn)動(dòng)時(shí) A 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同 磁鐵與線圈相互吸引B 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同 磁鐵與線圈相互排斥C 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反 磁鐵與線圈相互吸引D 線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反 磁鐵與線圈相互排斥 C 2 如圖3所示 兩個(gè)閉合圓形線圈A B的圓心重合 放在同一水平面內(nèi) 線圈B中通以圖中所示的交變電流 設(shè)t 0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向 圖中箭頭所示 對于線圈A 在t1 t2時(shí)間內(nèi) 下列說法中正確的是 A 有順時(shí)針方向的電流 且有擴(kuò)張的趨勢B 有順時(shí)針方向的電流 且有收縮的趨勢C 有逆時(shí)針方向的電流 且有擴(kuò)張的趨勢D 有逆時(shí)針方向的電流 且有收縮的趨勢 D 3 如圖 金屬環(huán)A用輕繩懸掛 與長直螺線管共軸 并位于其左側(cè) 若變阻器滑片