第3節(jié)、楞次定律

1、第第3 3節(jié)節(jié)楞次定律楞次定律請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察插入和拔出條形磁鐵時(shí)，感應(yīng)電流的方向一樣嗎？將條形磁鐵插入和拔出螺線管，會(huì)觀察到電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，表明電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。如何確定感應(yīng)電流的方向呢？本節(jié)課我們學(xué)習(xí)感應(yīng)電流的方向的確定。一、探究感應(yīng)電流的方向：一、探究感應(yīng)電流的方向：1、準(zhǔn)備一只中央為零刻度的電流表、學(xué)生電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器和若干導(dǎo)線按右圖連接電路。G2、判斷電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向間的關(guān)系：當(dāng)電流從電流表的左接線柱流進(jìn)時(shí)，電流表的指針向 邊偏轉(zhuǎn)。當(dāng)電流從電流表的右接線柱流進(jìn)時(shí)，電流表的指針向 邊偏轉(zhuǎn)?？偨Y(jié)：電流從電流表的那側(cè)接線柱流進(jìn)，總結(jié)：電流從電流表的那側(cè)接線柱流

2、進(jìn)，電流表的指針就向那側(cè)偏轉(zhuǎn)。電流表的指針就向那側(cè)偏轉(zhuǎn)。3、準(zhǔn)備一只螺線管，仔細(xì)觀察該螺線管上漆包線的繞向。從上往下看時(shí)，漆包線是按 繞制的(選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”），并畫入圖中。A4、按圖連接好電流表與螺線管。5、完成以下4步實(shí)驗(yàn)操作，填寫下表：條形磁鐵運(yùn)動(dòng)情況N極插入 S極插入原磁場(chǎng)方向穿過線圈的磁通量變化情況感應(yīng)電流在線圈中流向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向線圈與磁鐵間的作用情況增加增加相反相反斥力斥力斥力斥力相反相反增加增加NNSNSS條形磁鐵運(yùn)動(dòng)情況N極拔出S極拔出原磁場(chǎng)方向穿過線圈的磁通量的變化情況感應(yīng)電流在線圈中的流向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原

3、磁場(chǎng)方向線圈與磁鐵間的作用力減少減少相同相同引力引力引力引力相同相同減少減少NSNNSS表述一：當(dāng)穿過線圈的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反。當(dāng)穿過線圈的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同。6 6、通過實(shí)驗(yàn)觀察和分析得到的結(jié)論是：、通過實(shí)驗(yàn)觀察和分析得到的結(jié)論是：表述二：當(dāng)磁鐵靠近線圈時(shí)，兩者相斥；當(dāng)磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí)，兩者相吸；二、楞次定律：二、楞次定律：表述二：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙導(dǎo)體與磁鐵間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。1 1、楞次定律的內(nèi)容：、楞次定律的內(nèi)容：表述一：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。閉合導(dǎo)體

4、回路中原磁通量的變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，而感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的產(chǎn)生是感應(yīng)電流存在的結(jié)果。3 3、楞次定律的、楞次定律的因果關(guān)系：因果關(guān)系：2 2、適用范圍、適用范圍：一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象。（1 1）誰阻礙誰：）誰阻礙誰： 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的變化。（2 2）阻礙什么：）阻礙什么：阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身。4 4、楞次定律中、楞次定律中“阻礙阻礙”的含義：的含義：（3 3）如何阻礙：）如何阻礙： 增反減同（4 4）阻礙效果：）阻礙效果：“阻礙阻礙”不等于不等于“阻止阻止”，只是延緩了磁通，只是延緩了磁通量變化的快慢，但這種變化將繼續(xù)進(jìn)行，最終量變化的快慢，但這種變化將繼續(xù)進(jìn)行，

5、最終結(jié)果不受影響；結(jié)果不受影響；當(dāng)穿過閉合回路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，阻礙磁通量的增加，其作用效果僅僅是使磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加。當(dāng)穿過閉合回路的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，阻礙磁通量的減小，其作用效果僅僅是使磁通量的減小變慢了，但磁通量仍在減小。“阻礙阻礙”不等于不等于“相反相反”當(dāng)穿過閉合回路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)穿過閉合回路的磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同；當(dāng)條形磁鐵向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，異名磁極相互吸引，外力要克服磁鐵和線圈之間的吸引力做功，也使外界其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；在這兩種情

6、況下，總能量是守恒的。當(dāng)條形磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，同名磁極相互排斥，外力要克服磁鐵和線圈之間的排斥力做功，使外界其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；實(shí)現(xiàn)了其他形式的能向電能的轉(zhuǎn)化?！白璧K阻礙”的結(jié)果：的結(jié)果：如圖所示，一根條形磁鐵從左向右靠近閉合金屬環(huán)的過程中，環(huán)中的感應(yīng)電流(自左向右看)( ) A：沿順時(shí)針方向B：先沿順時(shí)針方向后沿逆時(shí)針方向C：沿逆時(shí)針方向D：先沿逆時(shí)針方向后沿順時(shí)針方向C1、明確原來磁場(chǎng)的方向；2、明確穿過閉合電路的磁通量是增加了還是減少了；3、根據(jù)楞次定律判斷感應(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。三、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的基本步驟：三、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方

7、向的基本步驟：一水平放置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中的位置經(jīng)過位置到位置，位置和都很靠近。在這個(gè)過程中，線圈中感應(yīng)電流()A沿abcd流動(dòng)B沿dcba流動(dòng)C由到是沿abcd流動(dòng)，由到是沿dcba流動(dòng)D由到是沿dcba流動(dòng)，由到是沿abcd流動(dòng)若例題中的位置和離較遠(yuǎn)，下落過程中感應(yīng)電流方向如何？第二課時(shí)第二課時(shí)1、如圖所示，矩形線圈abcd的平面跟磁場(chǎng)垂直，設(shè)整個(gè)線框的等效電阻為R。當(dāng)線框的ab邊在da、cb兩條平行邊上向右滑動(dòng)時(shí)，ab邊中感應(yīng)電流的方向怎樣？如果把a(bǔ)b邊看成一個(gè)電源，a、b兩端那一端相當(dāng)于電源的正極？vadcbR伸開

8、右手讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指指的就是感應(yīng)電流的方向。一、右手定則一、右手定則1、內(nèi)容：、內(nèi)容：2 2、適用范圍：、適用范圍：適用于閉合電路部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。請(qǐng)同學(xué)們用右手定則重做例一，看結(jié)果是否一樣。在本節(jié)的例題中，若ab邊要保持向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，外力的方向應(yīng)指向那一邊？為什么？你能從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度解釋嗎？vadcbR一個(gè)閉合金屬線框的兩邊接有電阻R1、R2，線框上垂直放置一根金屬棒ab，棒與線框接觸良好，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。當(dāng)用外力使ab棒右移時(shí)，下列判斷中正確的是( )

9、 A穿過線框的磁通量不變，框內(nèi)沒有感應(yīng)電流B框內(nèi)有感應(yīng)電流，電流方向沿順時(shí)針方向繞行C框內(nèi)有感應(yīng)電流，電流方向沿逆時(shí)針方向繞行D框內(nèi)有感應(yīng)電流，左半邊逆時(shí)針方向繞行，右半邊順時(shí)針方向繞行D 二、楞次定律與右手定則的關(guān)系二、楞次定律與右手定則的關(guān)系：楞次定律右手定則研究對(duì)象整個(gè)閉合導(dǎo)體回路閉合導(dǎo)體回路的一部分即做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況關(guān)系右手定則是楞次定律的特例常見的有以下四種表現(xiàn)：1、阻礙原磁通量的變化（增反減同）。2、阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)（來拒去留）。3、通過改變線圈面積來反抗原磁通量的變化（增縮減擴(kuò)）。4、阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)

10、象，將在本章第6節(jié)學(xué)習(xí)）。三、楞次定律的另一種表述三、楞次定律的另一種表述電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的效果總是要阻礙引起感應(yīng)電流的原因。A保持靜止不動(dòng)B逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 1、如圖所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，線框ab的運(yùn)動(dòng)情況是( )C C2、如圖所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)( )A：P、Q將相互靠攏B：P、Q將相互遠(yuǎn)離C：磁鐵的加速度仍為gD：磁鐵的加速度小于gA A、D D3、如圖所示，在通電密繞長(zhǎng)螺線管靠近左端處，吊一金屬環(huán)a處于靜止?fàn)顟B(tài)，在其內(nèi)部也吊一金屬環(huán)b處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩環(huán)環(huán)面均與螺線管的軸線垂直且環(huán)中心恰在螺線管中心軸上，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向左端移動(dòng)時(shí)，a、b兩環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況將是()Aa右擺，b左擺 Ba左擺，b右擺Ca右擺，b不動(dòng) Da左擺，b不動(dòng)D4、如圖所示，三個(gè)金屬環(huán)用細(xì)線懸掛，與螺線管都垂直且C在螺線管上方正中位置