教科版選修3-2第四章3楞次定律(共44張PPT)

4楞次定律第一章電磁感應(yīng)教科版選修3-2？如何判定感應(yīng)電流的方向NS+G實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵、螺線(xiàn)管、靈敏電路計(jì)+G確定電流方向和電流表指針偏轉(zhuǎn)的關(guān)系用試觸法右左結(jié)果：

電流從哪邊流進(jìn)，指針就向哪邊偏。觀察現(xiàn)象并總結(jié)：“+”接線(xiàn)柱流入向_______偏“—”接線(xiàn)柱流入向_______偏NS+G實(shí)驗(yàn)示意圖感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流方向(俯視）線(xiàn)圈中磁通量的變化線(xiàn)圈中原磁場(chǎng)的方向

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S向下增加逆時(shí)針向上NGGNGSG原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)磁通量的變化增反減同B感Φ原增減與B原與B原阻礙變化反同1、內(nèi)容：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一、楞次定律“增反減同”

楞次(1804～1865)俄國(guó)物理學(xué)家和地球物理學(xué)家.（1）搞清阻礙關(guān)系（誰(shuí)阻礙誰(shuí)？）：感應(yīng)電流的“磁場(chǎng)”阻礙原磁場(chǎng)的“磁通量的變化”，不是阻礙“磁通量”；（2）怎樣阻礙：若原磁場(chǎng)變化引起閉合電路的磁通量增加，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，“反抗”增加；若原磁場(chǎng)變化引起閉合電路的磁通量減少，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，“補(bǔ)償”減少；“反抗”與“補(bǔ)償”均為“阻礙”。結(jié)論：增反減同；（3）阻礙不是阻止：“阻礙”與“阻止”程度不同?！白璧K”只能起防礙作用，但閉合電路的磁通量仍再變化；“阻止”則使閉合電路的磁通量不再變化，因而感應(yīng)電流便隨即消失，故只能阻礙不能阻止。對(duì)楞次定律中“阻礙”二字的理解？從相對(duì)運(yùn)動(dòng)看:GNSSNNGNGSGNSSSN3、拓展：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng).

“來(lái)拒去留”楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。如何理解楞次定律符合能量守恒定律？從楞次定律可知，感應(yīng)電流總要阻礙磁鐵相對(duì)于螺線(xiàn)管的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)把磁鐵移進(jìn)螺線(xiàn)管時(shí)，外力要克服磁鐵和螺線(xiàn)管間的斥力做功，消耗機(jī)械能，產(chǎn)生的電能是從機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。當(dāng)讓磁鐵離開(kāi)螺線(xiàn)管時(shí)，外力要克服磁鐵和螺線(xiàn)管間的引力做功，消耗機(jī)械能，產(chǎn)生的電能是從機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。二、楞次定律的應(yīng)用思考題：通電直導(dǎo)線(xiàn)與矩形線(xiàn)圈在同一平面內(nèi)，當(dāng)線(xiàn)圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，判斷線(xiàn)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。vI分析：1、原磁場(chǎng)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(chǎng)方向：向里4、感應(yīng)電流的方向：順時(shí)針明確研究對(duì)象原磁通量變化?原磁場(chǎng)方向?楞次定律感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流方向楞次定律的應(yīng)用步驟安培定則法拉第最初發(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A、B兩個(gè)線(xiàn)圈，當(dāng)A線(xiàn)圈電路中的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，線(xiàn)圈B中的感應(yīng)電流沿什么方向?例題1B原減Φ同向B感I感“增反減同”NSB原磁通量增大阻礙磁通量增大產(chǎn)生反方向的磁場(chǎng)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)從右側(cè)看B原B感I感例2、試判斷線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向。增反減同“來(lái)拒去留”

如圖所示，光滑固定導(dǎo)體軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（）

A．P、Q將互相靠攏

B．P、Q相互相遠(yuǎn)離

C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于gADsN“增縮減擴(kuò)”

“增反減同”、“來(lái)拒去留”、“增縮減擴(kuò)”,這些現(xiàn)象的共同本質(zhì)是什么？阻礙磁通量的變化B【例3】如圖5所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線(xiàn)圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈ab將()A、靜止不動(dòng)B、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

D、發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電源的極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向OabP

電源圖52、適用范圍:閉合電路一部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流.1、右手定則:伸開(kāi)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(xiàn)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.三、右手定則例與練1

3、在圖中CDEF是金屬框，當(dāng)導(dǎo)體AB向右移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)用楞次定律判斷ABCD和ABFE兩個(gè)電路中感應(yīng)電流的方向。我們能不能用這兩個(gè)電路中的任一個(gè)來(lái)判定導(dǎo)體AB中感應(yīng)電流的方向？ABCD中感應(yīng)電流方向：A→B→C→D→AABFE中感應(yīng)電流方向：A→B→F→E→AAB中感應(yīng)電流方向：A→B1、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(xiàn).“右手定則”是“楞次定律”的特例.2、在判斷導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)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.“右手定則”與“楞次定律”判斷“力”用“左手”,

判斷“電”用“右手”.“左手定則”與“右手定則”“四指”和“手掌”的放法和意義是相同的，唯一不同的是拇指的意義.2、如圖,導(dǎo)線(xiàn)AB和CD互相平行,在閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)導(dǎo)線(xiàn)CD中感應(yīng)電流的方向如何?ABSCDGI××××××××××?????增反減同例與練2例1、如圖所示，條形磁鐵水平放置，金屬圓環(huán)環(huán)面水平，從條形磁鐵附近自由釋放，分析俯視時(shí)下落過(guò)程中圓環(huán)中的電流方向。NS逆時(shí)針逆時(shí)針NS例4、如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，則流過(guò)R′的電流方向是_____?；瑒?dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，A中電流減小B原B感A的磁場(chǎng)減弱B中磁通量減小B中感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同R’中感應(yīng)電流方向從b到aI感分析通過(guò)R的電流的方向LI例3、如圖所示，當(dāng)條形磁鐵做下列運(yùn)動(dòng)時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向應(yīng)是（從左向右看）：A．磁鐵靠近線(xiàn)圈時(shí)，電流方向是逆時(shí)針的B．磁鐵靠近線(xiàn)圈時(shí)，電流方向是順時(shí)針的C．磁鐵向上平動(dòng)時(shí)，電流方向是逆時(shí)針的D．磁鐵向上平動(dòng)時(shí)，電流方向是順時(shí)針的磁鐵靠近線(xiàn)圈時(shí)磁通量增大阻礙磁通量增大產(chǎn)生反方向的磁場(chǎng)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)從左側(cè)看B原I感A．磁鐵靠近線(xiàn)圈時(shí)，電流方向是逆時(shí)針的B．磁鐵靠近線(xiàn)圈時(shí)，電流方向是順時(shí)針的C．磁鐵向上平動(dòng)時(shí)，電流方向是逆時(shí)針的D．磁鐵向上平動(dòng)時(shí)，電流方向是順時(shí)針的例6、兩平行長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)都通以相同電流，線(xiàn)圈abcd與導(dǎo)線(xiàn)共面，當(dāng)它從左到右在兩導(dǎo)線(xiàn)之間移動(dòng)時(shí)，其感應(yīng)電流的方向如何?acbd●●●●●●●●線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向始終為順時(shí)針?lè)较蚓€(xiàn)圈所在空間內(nèi)的磁場(chǎng)分布如圖，

當(dāng)線(xiàn)圈從左往右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)它的磁通量先減小，原磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，所以感?yīng)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮砂才喽▌t可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍?/p>

后來(lái)磁通量又逐漸增大，原磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，所以感?yīng)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮砂才喽▌t可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颉＠?、如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，放置一水平光滑金屬框架，有一根金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，在外力F的作用下勻速向右運(yùn)動(dòng)，分析此過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的情況。abF1、由右手定則判定ab棒上感應(yīng)電流的方向應(yīng)由ba2、由左手定則判斷ab在磁場(chǎng)中受到的安培力的方向是水平向左的。外力做正功，消耗外界能量，完全用來(lái)克服安培力做功，轉(zhuǎn)化成閉合回路中的電能，最后轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。2005年北京卷21.

21.現(xiàn)將電池組、滑線(xiàn)變阻器、帶鐵芯的線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如下圖連接，在開(kāi)關(guān)閉合、線(xiàn)圈A放在線(xiàn)圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線(xiàn)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針和右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷（）A.線(xiàn)圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B.線(xiàn)圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央D.因?yàn)榫€(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B的繞線(xiàn)方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向B例1、如圖所示，Ｌ1、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４為四個(gè)線(xiàn)圈，Ｌ２與Ｌ３連通且相距很遠(yuǎn)。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片Ｐ向右移動(dòng)，使其阻值均勻減小時(shí)，試分析線(xiàn)圈Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４電流情況。Ｌ1Ｌ２Ｌ３Ｌ４Ｐ例2：一無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)通有如圖電流，有一矩形線(xiàn)框與其共面，當(dāng)電流I突然減少時(shí)，線(xiàn)框會(huì)產(chǎn)生______方向的電流。線(xiàn)框?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？如圖所示，當(dāng)滑片向右移動(dòng)過(guò)程中，圓環(huán)將如何運(yùn)動(dòng)？在光滑水平面上放著兩個(gè)完全相同的金屬環(huán)a和b，當(dāng)一條形磁鐵的N極豎直向下靠近兩環(huán)時(shí)，a，b將如何運(yùn)動(dòng)？桌面對(duì)環(huán)的彈力將如何變？3.應(yīng)用舉例例1.如圖所示，光滑水平導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，導(dǎo)棒ab、cd靜置于導(dǎo)軌上，并于導(dǎo)軌垂直，當(dāng)cd在外力F作用下，以速度V勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求:(1)閉合電路中的感應(yīng)電流方向？abcdBvFabcdVFFAV發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)FA(