高中物理楞次定律人教版選修三4.4楞次定律.ppt

4 4楞次定律 為什么在線圈內(nèi)有電流 插入和拔出磁鐵時(shí) 電流方向一樣嗎 如何判斷出感應(yīng)電流的方向呢 演示 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 電流從電流計(jì)的正接線柱流入 指針向正向偏轉(zhuǎn) 電流從電流計(jì)的負(fù)接線柱流入 指針向負(fù)向偏轉(zhuǎn) 思考 感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律 思考 感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律 一 楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向 即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 1 內(nèi)容 2 對(duì) 阻礙 的理解 明確原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)間的因果關(guān)系 誰起阻礙作用 阻礙什么 阻礙是阻止嗎 阻礙 就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總與原磁場(chǎng)的方向相反嗎 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng) 引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 增反減同 否 只是使磁通量的變化變慢 不一定 從另一個(gè)角度認(rèn)識(shí)楞次定律 在下面四個(gè)圖中標(biāo)出線圈上的n s極 n s n n n s s s 移近時(shí) 斥力 阻礙相互靠近 移去時(shí) 引力 阻礙相互遠(yuǎn)離 感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體和引起感應(yīng)電流的磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 楞次定律表述二 來拒去留 思考與討論 如圖a b都是很輕的鋁環(huán) 環(huán)a是閉合的 環(huán)b是斷開的 用磁鐵的任一極去接近a環(huán) 會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象 把磁鐵從a環(huán)移開 會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象 磁極移近或遠(yuǎn)離b環(huán) 又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象 解釋所發(fā)生的現(xiàn)象 楞次 1804 1865 俄國(guó)物理學(xué)家 1804年2月24日生于德爾帕特 今愛沙尼亞共和國(guó)的塔都 1820年入德爾帕特大學(xué) 在大學(xué)二年級(jí)時(shí)由校長(zhǎng)推薦參加1823 1826年 企業(yè)號(hào) 單桅炮艦的全球考察旅行 他設(shè)計(jì)了海水測(cè)深儀等儀器并卓越地完成了海上物理考察 1834年起當(dāng)選為科學(xué)院院士 1836 1865年任彼得堡大學(xué)教授 1840年任數(shù)理系主任 1863年任校長(zhǎng) 其間還在海軍和師范學(xué)院任教 1865年2月10日在羅馬逝世 楞次從青年時(shí)代就開始研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后 當(dāng)時(shí)已有許多便于記憶的 左手定則 右手定則 右手螺旋法則 等經(jīng)驗(yàn)性規(guī)則 但是并沒有給出確定感生電流方向的一般法則 1833年楞次在總結(jié)了安培的電動(dòng)力學(xué)與法拉第的電磁感應(yīng)現(xiàn)象后 發(fā)現(xiàn)了確定感生電流方向的定律 楞次定律 這一結(jié)果于1834年在 物理學(xué)和化學(xué)年鑒 上發(fā)表 楞次定律說明電磁現(xiàn)象也遵循能量守恒定律 1 楞次定律的內(nèi)容 從磁通量變化的角度看 感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化 從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看 感應(yīng)電流總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng) 課堂小結(jié) 2 楞次定律中的因果關(guān)系 3 楞次定律中 阻礙 的含意 i感 b感 產(chǎn)生 阻礙 不是阻止 可理解為 增反 減同 產(chǎn)生 結(jié)果 反抗 原因 練習(xí)一 向里 減少 向里 a c d b 運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟 1 明確穿過閉合回路的原磁場(chǎng)方向 2 判斷穿過閉合回路的磁通量如何變化 3 由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向 4 利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向 知識(shí)要點(diǎn)回顧 1 楞次定律的第一種表述 感應(yīng)電流具有這樣的方向 即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況 一 楞次定律 2 楞次定律的第二種表述 感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因 適用于定性判明感應(yīng)電流所引起的機(jī)械效果 1 電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流 還是削弱了電源的電流 是有利于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)削弱了電源的電流 這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì) 反電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng) 這樣 線圈要維持原來的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供電能 電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能 2 如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動(dòng) 會(huì)發(fā)生什么情況 這時(shí)應(yīng)采取什么措施 電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng) 這時(shí)就沒有了反電動(dòng)勢(shì) 線圈電阻一般都很小 線圈中電流會(huì)很大 電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒毀 這時(shí) 應(yīng)立即切斷電源 進(jìn)行檢查 反電動(dòng)勢(shì) 3 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟 1 明確穿過閉合電路原磁場(chǎng)的方向 2 明確穿過閉合電路的磁通量是增加還是減少 3 根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向 4 利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向 1 如圖所示 當(dāng)條形磁鐵突然向閉合銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí) 銅環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向怎樣 銅環(huán)運(yùn)動(dòng)情況怎樣 課堂訓(xùn)練 向左 增加 向右 順時(shí)針 銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng) 研究對(duì)象 銅環(huán) 向外 增加 向里 d c 課堂訓(xùn)練 2 如圖 導(dǎo)線ab和cd互相平行 試確定在閉合和斷開開關(guān)s時(shí)導(dǎo)線cd中感應(yīng)電流的方向 研究對(duì)象 上邊的閉合回路 3 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 當(dāng)條形磁鐵插入與拔出時(shí)導(dǎo)體棒如何運(yùn)動(dòng) 不考慮導(dǎo)體棒間的磁場(chǎng)力 a b c d 插入時(shí) ab cd相向運(yùn)動(dòng) 拔出時(shí) ab cd相互遠(yuǎn)離 課堂訓(xùn)練 a 課堂訓(xùn)練 二 右手定則 1 判定方法 伸開右手 讓大拇指跟其余四指垂直 并且都跟手掌在同一平面內(nèi) 讓磁感線從手心垂直進(jìn)入 大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向 其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向 2 適用范圍 適用于閉合電路一部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況 三 楞次定律與右手定則的比較 1 楞次定律可適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況 而右手定則只適用于