4.3：楞次定律.

4 3楞次定律 如何判定感應電流的方向呢 用試觸的方法確定電流方向與電流計指針偏轉方向的關系 結論 電流從靈敏電流計的哪邊流入 指針就偏向哪邊 實驗觀察 實驗現象為 可以根據圖示概括出感應電流的方向與磁通量變化的關系嗎 很難 所以我們可以通過一個中介 感應電流的磁場來描述感應電流與磁通量變化的關系 磁鐵在線圈中磁場的變化在線圈中產生了感應電流 而感應電流本身也能產生磁場 感應電流的磁場方向既跟感應電流的方向有聯系 又跟引起磁通量變化的磁場有關系 下面就來分析這三者之間的關系 示意圖 感應電流的磁場方向 感應電流方向 俯視 S極拔出 S極插入 N極拔出 N極插入 向下 減小 順時針 向下 向上 向上 減小 順時針 逆時針 向下 向上 增加 向下 增加 逆時針 向上 原磁場方向 原磁場磁通量的變化 感應電流的磁場 總要 阻礙 引起感應電流的 磁通量的變化 一 楞次定律內容 1 磁通量變化的角度 感應電流的磁場總要阻礙磁通量的變化即 增反減同 2 導體和磁體的相對運動的角度 感應電流所受的安培力總要阻礙相對運動即 來拒去留 二 楞次定律的理解 1 誰阻礙誰 感應電流的磁場阻礙引起產生感應電流的磁場 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 能量的轉化或轉移 能量守恒 思考題 思考題 通電直導線與矩形線圈在同一平面內 當線圈遠離導線時 判斷線圈中感應電流的方向 并總結判斷感應電流方向的步驟 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 感應電流的磁場方向 向里 4 感應電流的方向 順時針 三 應用楞次定律的步驟 1 明確研究的對象是哪一個閉合電路 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電流所產生的磁場方向 5 利用右手螺旋定則確定出感應電流的方向 楞次定律的應用 例1 法拉第最初發(fā)現電磁感應現象的實驗如圖所示 軟鐵環(huán)上繞有M N兩個線圈 當M線圈電路中的開關斷開的瞬間 線圈N中的感應電流沿什么方向 楞次定律的應用 例2 如圖所示 在長直載流導線附近有一個矩形線圈ABCD 線圈與導線始終在同一個平面內 線圈在導線的右側平移時 其中產生了A B C D A方向的電流 請判斷 線圈在向哪個方向移動 課堂練習 光滑的水平桌面上 有一線圈 空間有一豎直向下的勻強磁場 線圈中有無電流流過 當磁感應強度B增強時 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軌上放置兩根導體棒AB CD 試分析 1 當條形磁鐵插入與拔出時導體棒如何運動 2 導體桿對水平面的正壓力怎樣變化 不考慮導體棒間的磁場力 A B C D 插入時 相向運動 正壓力增加 拔出時 相互遠離 正壓力減小 增縮減擴 課堂練習 當閉合導體的一部分做切割磁感線的運動時 怎樣判斷感應電流的方向 假定導體棒AB向右運動 1 我們研究的是哪個閉合電路 2 穿過這個閉合電路的磁通量是增大還是減小 3 感應電流的磁場應該是沿哪個方向 4 導體棒AB中的感應電流沿哪個方向 ABEF 增大 垂直紙面向外 向上 思考與討論 2 適用范圍 閉合電路一部分導體切割磁感線產生感應電流 1 內容 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 讓磁感線從掌心進入 拇指指向導體運動的方向 四指所指的方向就是感應電流的方向 四 右手定則 課堂練習 如圖 當導體棒ab向右運動時 則a b兩點的電勢哪一點高 導體棒ab相當于電源 在電源內部電流從負極流向正極 即a端為電源的正極 b端為電源的負極 a點電勢高于b點 由楞次定律判斷出的感應電流方向就是感應電動勢的方向 3 四指所指的方向就是感應電動勢的方向 1 楞次定律適用于由磁通量變化引起感應電流的一切情況 右手定則只適用于導體切割磁感線 2 右手定則與楞次定律本質一致 右手定則 是 楞次定律 的特例 3 在判斷導體切割磁感線產生的感應電流時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部 當磁鐵向上運動時 A 線圈中感應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 兩個閉合圓形線圈A B的圓心重合 放在同一水平面內 線圈B中通以圖中所示的交變電流 設t 0時電流沿逆時針方向 圖中箭頭所示 對于線圈A 在t1 t2時間內 下列說法中正確的是 A 有順時針方向的電流 且有擴張的趨勢B 有順時針方向的電流 且有收縮的趨勢C 有逆時針方向的電流 且有擴張的趨勢D 有逆時針方向的電流 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 若變阻器滑片