高中物理楞次定律
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高中物理| 4.3楞次定律详解楞次定律1磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
2.公式:Φ=BS。
3.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直磁场的有效面积。
4.磁通量是标量。
5.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cosθ或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
2电磁感应现象1.定义当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
2.条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3.实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
3感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则(1)内容:如图,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
用右手定则时应注意①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定。
②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。
③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向。
④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势。
⑤“因电而动”用左手定则;“因动而电”用右手定则。
高二物理楞次定律知识点楞次定律是电磁感应中的基本定律之一,描述了磁感应强度与通过闭合回路的磁通量的关系。
它由法国物理学家楞次在1834年提出,是电磁学的重要基石之一。
本文将介绍高二物理楞次定律的相关知识点。
1. 楞次定律的表述楞次定律可以用以下公式表述:ε = -ΔΦ/Δt其中,ε代表感应电动势,ΔΦ代表磁通量变化,Δt代表时间变化。
2. 磁通量的概念磁通量Φ是描述磁场穿过一个平面的数量的物理量。
它的大小与磁场的强度和面积有关,可以用以下公式计算:Φ = B·A·cosθ其中,B代表磁场强度,A代表平面面积,θ代表磁场线与平面法线之间的夹角。
3. 楞次定律的基本原理楞次定律的基本原理是磁场变化引起感应电动势的产生。
当磁通量发生变化时,闭合回路中会产生感应电动势,进而产生感应电流。
4. 楞次定律的应用楞次定律在实际应用中具有广泛的意义,包括以下几个方面:1) 可以解释电磁感应现象,如电磁感应发电机的工作原理。
2) 可以解释变压器的工作原理,即利用楞次定律实现电压的升降。
3) 可以解释电磁铁的工作原理,即通过改变电磁铁中的电流产生磁场,实现吸附和释放物体。
5. 楞次定律的扩展楞次定律还可以扩展到电场变化引起的感应电动势。
当电场发生变化时,也会产生感应电动势。
这一扩展称为法拉第电磁感应定律。
6. 楞次定律的实验验证楞次定律可以通过一系列实验来验证,如改变磁场强度、改变磁场方向以及改变回路形状等。
实验结果与楞次定律的预测一致,进一步验证了该定律的准确性。
总结:高二物理学习中楞次定律是一个重要的知识点,它可以用来解释电磁感应现象,如电磁感应发电机、变压器和电磁铁的工作原理。
楞次定律的实验验证也进一步证明了其准确性。
通过学习楞次定律,我们可以更好地理解电磁学的基本原理和应用,为进一步的物理学习奠定基础。
楞次定律讲解楞次定律是电磁感应领域的一项基本定律,对于理解电磁现象起着至关重要的作用。
本文将详细讲解楞次定律的原理、表达形式及其在实际应用中的重要性。
一、楞次定律的原理楞次定律是描述电磁感应现象的一个规律,它是由俄国物理学家海因里希·楞次于1831年发现的。
楞次定律指出:在闭合回路中,感应电动势的方向总是和改变它的磁通量的效果相反。
具体来说,当磁通量增大时,感应电动势的方向会使得磁通量减小;当磁通量减小时,感应电动势的方向会使得磁通量增大。
二、楞次定律的表达形式楞次定律可以用数学公式表示为:[ varepsilon = -frac{dPhi_B}{dt} ]其中,( varepsilon ) 表示感应电动势,( Phi_B ) 表示磁通量,( t ) 表示时间,负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
三、楞次定律在实际应用中的重要性1.发电机的原理:发电机是利用楞次定律将机械能转化为电能的设备。
通过旋转的磁场和线圈之间的相互作用,产生感应电动势,从而实现电能的输出。
2.变压器的原理:变压器利用楞次定律实现电压的升高或降低。
当原线圈的电流变化时,产生的磁场会穿过副线圈,从而在副线圈中产生感应电动势,实现电压的变换。
3.电动机的制动:在某些情况下,电动机需要实现制动功能。
此时,可以通过改变电动机的供电方式,使得电动机的转子成为闭合回路的一部分,利用楞次定律产生的感应电动势实现制动。
4.磁场检测:楞次定律在磁场检测领域也有广泛的应用,如电流互感器、电压互感器等,它们都是利用楞次定律原理来检测电流和电压的。
四、总结楞次定律作为电磁感应领域的一项基本定律,不仅在理论研究中具有重要作用,而且在实际应用中也有着广泛的应用。
高中物理知识点总结-楞次定律
3. ★楞次定律(1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便. (2)对楞次定律的理解①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量. ②阻碍什么———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身.③如何阻碍———原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”.④阻碍的结果———阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少. (3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感).。
40. 高中物理中的楞次定律有什么作用?关键信息项:1、楞次定律的定义:____________________________2、楞次定律的作用领域:____________________________3、楞次定律在实际应用中的案例:____________________________4、楞次定律对学生理解物理概念的帮助:____________________________5、楞次定律在教学中的重点和难点:____________________________11 楞次定律的定义楞次定律是电磁学中的一个重要定律,它指出:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这一定律是由俄国物理学家海因里希·楞次在 1834 年发现的。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
111 楞次定律的具体表述当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。
感应电流的方向总是使得它所产生的磁场去阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
例如,当一个磁体靠近一个闭合线圈时,线圈中的磁通量增加,根据楞次定律,感应电流所产生的磁场方向将与磁体的磁场方向相反,从而阻碍磁通量的增加。
112 楞次定律的数学表达式楞次定律可以用数学公式来表达。
假设穿过闭合回路的磁通量为Φ,感应电动势为ε,根据法拉第电磁感应定律,ε =dΦ/dt。
而感应电流 I=ε/R,其中 R 是回路的电阻。
通过这些公式,可以更精确地分析和计算电磁感应现象中的相关物理量。
12 楞次定律的作用领域楞次定律在许多领域都有着重要的应用。
121 在电磁感应实验中的作用在高中物理实验中,通过研究各种电磁感应现象,如导体在磁场中的运动、磁场变化引起的感应电流等,楞次定律可以帮助学生理解和预测实验结果。
122 在发电机中的应用发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
楞次定律决定了发电机中感应电流的方向和大小,从而保证了发电机的正常运行和电能的输出。
第3节楞次定律1.楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.楞次定律可广义地表述为:感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”,常见的有三种:①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”);②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”);③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减扩”)。
3.闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时,可用右手定则判断感应电流的方向。
一、楞次定律1.探究感应电流的方向(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(3)实验分析:①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况表述一:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相斥;当磁铁远离线圈时,两者相吸。
2.楞次定律感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、右手定则1.内容伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
如图所示。
2.适用范围适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
1.自主思考——判一判(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。
(×)(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。
(×)(3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。
(×)(4)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。
(√)(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律判断。
(√)(6)右手定则即右手螺旋定则。
(×)2.合作探究——议一议(1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别?提示:阻碍不是阻止,阻碍只是延缓了磁通量的变化,但这种变化仍将继续进行。
高二楞次定律知识点总结楞次定律(Faraday's Law)是电磁感应的基本定律之一,它描述了磁场变化时导线中感应电动势的产生。
高二学生在学习物理的过程中,需要掌握楞次定律的相关知识点。
本文将对楞次定律的重要概念、公式和应用进行总结。
1. 楞次定律的基本概念楞次定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年提出的。
该定律表明,当一导体中的磁通量发生变化时,产生在导体中的感应电动势的大小与磁通量的变化速率成正比。
楞次定律的表达式为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,dt表示时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
2. 楞次定律的公式楞次定律可以通过两种形式的公式来表达,一种是在闭合回路中的情况,另一种是在开放回路中的情况。
(1)在闭合回路中,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势等于导线中的电流乘以闭合回路的环路积分:ε = -dΦ/dt = ∮ B·dl其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,B表示磁感应强度,dl表示回路中的微小长度元素。
(2)在开放回路中,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势等于磁感应强度与导线长度之积的变化率:ε = -dΦ/dt = B·l其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,B表示磁感应强度,l表示导线长度。
3. 楞次定律的应用楞次定律在电磁感应以及电动机、发电机等方面有着广泛的应用。
(1)电磁感应:根据楞次定律,当一个磁场相对于一个导体发生变化时,会在导体中产生感应电动势,从而产生感应电流。
这是电磁感应的基本原理。
(2)电动机:电动机通过将动磁场与电流的交互作用转化为机械能。
当通电的导体在磁场中运动时,根据楞次定律,感应电动势会使导体受到力的作用,产生电流,从而驱动电机旋转。
(3)发电机:发电机利用楞次定律的原理将机械能转化为电能。
通过机械装置使导体在磁场中产生相对运动,产生感应电动势,从而产生电流。
楞次定律感应电动势产生的条件:(1)有效切割磁感线;(2)闭合电路磁通量发生变化楞次定律1、楞次定律的内容感应电流总具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(楞次定律解决的是感应电流的方向问题)2、对“阻碍”意义的理解:(1)阻碍原磁场的变化。
“阻碍”不是阻止,而是“延缓” ,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)由于“阻碍” ,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.3、楞次定律的应用步骤楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁场如何变化(增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向(增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。
4、解法指导:(1)常规法:据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)楞次定律确定感应磁场( B 感方向)安培定则由楞次定律可知, 感应电流的 “效果”总是阻碍引起感应电流的 “原因”,深刻理解 “阻 碍”的含义 .据"阻碍 "原则,可直接对运动趋势作出判断,更简捷、迅速 .例 1】 如图所示, a 、 b 、 c 三个闭合线圈放在同一平面内,当 a 线圈中有电流 I 通过 时,它们的磁通量分别为 Φa 、 Φb 、 Φc ,下列判断正确的是( A . Φa <Φb < Φc B . Φa > Φb > Φc C . Φa < Φc < Φb D .Φa >Φc > Φb 解析 当 a 中有电流通过时,穿过 a 、 b 、c 三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一 样多,向外的磁感线条数 c 最多,其次是 b ,a 中没有向外的磁感线,因此穿过闭合线圈的 净磁感线条数 a 最多, b 次之, c 最少,即 Φa > Φb > Φc ,故选项 B 正确。
92. 高中物理中的楞次定律如何应用?一、关键信息1、楞次定律的定义和原理定义:____________________________原理:____________________________2、常见的应用场景电磁感应现象中的应用:____________________________电路中感应电流方向的判断:____________________________磁场变化与导体运动的关系:____________________________3、解题方法和步骤确定研究对象和物理过程:____________________________分析磁通量的变化:____________________________根据楞次定律判断感应电流的方向:____________________________应用右手定则进一步确定感应电流的方向:____________________________4、实例分析实例一:____________________________实例二:____________________________实例三:____________________________二、协议内容11 楞次定律的介绍楞次定律是电磁学中的一个重要定律,它指出了感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这一定律反映了电磁感应现象中的能量守恒和转化规律。
111 楞次定律的定义楞次定律是指:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
112 楞次定律的原理当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。
感应电流的磁场会对原磁场产生反作用,以阻碍磁通量的变化。
这种阻碍作用不是阻止,而是延缓磁通量的变化过程。
12 常见的应用场景121 电磁感应现象中的应用在电磁感应现象中,如导体在磁场中运动、磁场强度的变化等,都可以运用楞次定律来判断感应电流的方向。
第二节 楞次定律一、楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
1、楞次定律解决的是感应电流的方向问题。
2、它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场 (原 来就有的磁场)。
前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
3、在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”的含义(1)“阻碍”不是“阻止”。
(2)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,“阻碍”不等于“反向”;①若原磁场磁通量增加----感应电流产生的磁场与原磁场方向相反②若原磁场磁通量减小----感应电流产生的磁场与原磁场方向相同③ 结论:増反减同例1、如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd .则( )A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a →b →c →dB.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以ab 边为轴转动时,其中感应电流方向是a →b →c →dD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a →b →c →d(3)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
结论:来拒去留例2、如图所示,当条形磁铁突然向闭合铜环运动时,铜环里产生的感应电流的方向怎样?铜环运动情况怎样?二、右手定则对于部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。
这时,用右手定则更方便一些。
例3、如图所示,光滑金属导轨的一部分处在匀强磁场中,当导体棒AB 向右匀速运动切割磁感线时,判断AB 中感应电流方向。
三、楞次定律的应用:楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:① 确定原磁场方向;② 判定原磁场如何变化(增大还是减小);③ 确定感应电流的磁场方向(增反减同);④ 根据安培定则判定感应电流的方向。
高中物理楞次定律
楞次定律(Lenz's Law)是一种物理定律,它规定了电流的方向与电磁感应的方向是相反的。
楞次定律由俄国物理学家迪米特里·楞次(Georg Simon Ohm)发现,他是第一位提出它的人,最初在1834年提出。
一、定义
楞次定律指由于电流在电磁感应场中产生磁力时,电流的变化所激发的磁感应产生的力会与原有磁感应方向相反。
也就是说,当正电流经过线圈时,它会产生正电磁感应,反之,负电流经过线圈时,它会产生负电磁感应。
二、物理原理
迪米特里·楞次定律物理原理的根源在于物理学家弗里德里希·爱因斯坦(Albert Einstein)于1905年提出的弗里德里希·爱因斯坦讯号方程(Einstein Equation)。
这个方程表明,磁场可以通过由电流产生的磁感应而引发,而电流的变化则会引发磁感应的变化,进而激发驱动电流的反向力。
三、运用
楞次定律在实际应用中有很多,主要有:
1. 电路中的电磁器件,如变压器、电机、磁力驱动机械装置、发电机以及转矩传动系统中都有用到楞次定律;
2. 抱紧器、磁回路中电磁选择装置,如磁控开关、开关磁铁、磁抱紧装置;
3. 放电灯等一些电器设备中也会用到楞次定律。
4. 根据楞次定律也可以计算出现象如变压比、转化系数、阻抗和阻抗因子等的数值。
5. 电磁技术,如无线电、电磁技术及电磁波法领域,也会用到楞次定律。
四、结论
从上面可以看出,楞次定律是一个物理定律,也是物理中非常重要的定律,影响着磁力的强度和方向,它广泛应用于物理和电子领域,可以计算出变压比、转换系数、抗抗差等的数值,是物理及电子学科不可缺少的一块重要组成部分。
楞次定律公式
楞次定律公式:E = vBL (v为杆在磁场中移动的速度)。
楞次定律内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
楞次定律(Lenz's 1aw)是一条电磁学的定律,可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。
它是由俄国物理学家海因里希·楞次(Heinrich Friedrich Lenz)在1834年发现的。
1834年,俄国物理学家海因里希·楞次(H.F.E.Lenz,1804-1865)在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenz law)。
简单的说就是“来拒去留”的规律,这就是楞次定律的主要内容。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
正如勒夏特列原理是化学领域的惯性定理,楞次定律正是电磁领域的惯性定理。
勒夏特列原理、牛顿第一定律、楞次定律在本质上一样的,同属惯性定律,同样社会领域也存在惯性定理。
楞次定律现象一、什么是楞次定律楞次定律(Lenz’s law)是由德国物理学家海因里希·楞次于1834年提出的一个基本定律,它描述了磁场变化引起的感应电流的方向。
楞次定律是电磁感应现象的重要规律之一,也是电磁场理论的基石之一。
二、楞次定律的表达方式楞次定律可以用以下方式来表达:•当一个导体中的磁通量发生变化时,其内部会产生感应电动势。
•这个感应电动势的方向总是阻碍磁通量变化的原因。
三、楞次定律的原理解析楞次定律的原理可以从法拉第电磁感应定律和洛伦兹力的方向来解析。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
根据洛伦兹力的方向,当电流通过导体时,会受到一个力的作用,这个力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。
根据这两个定律,可以得出楞次定律的结论:感应电动势的方向总是阻碍磁通量变化的原因。
也就是说,如果导体中的磁通量增加,感应电动势的方向会使得导体中产生的电流产生一个磁场,这个磁场的方向与原来的磁场相反;如果导体中的磁通量减少,感应电动势的方向会使得导体中产生的电流产生一个磁场,这个磁场的方向与原来的磁场相同。
四、楞次定律的应用楞次定律在实际应用中有着广泛的应用,下面列举几个常见的应用:1. 感应电动机感应电动机是一种常见的电动机类型,它利用楞次定律的原理工作。
当感应电动机的转子中的磁场发生变化时,会在定子中产生感应电流,从而产生一个磁场,这个磁场与转子的磁场相互作用,产生一个力,驱动转子转动。
2. 感应加热感应加热是一种利用感应电流产生的热量进行加热的技术。
当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电流,这个感应电流会产生 Joule 热,从而使导体加热。
3. 磁悬浮列车磁悬浮列车是一种利用磁力进行悬浮和驱动的交通工具。
磁悬浮列车利用楞次定律的原理,通过使导体中的感应电流和磁场相互作用,产生一个力,使列车悬浮在轨道上,并且驱动列车运动。
4. 感应制动感应制动是一种利用感应电流产生的力来制动的技术。
楞次定律感应电动势产生的条件:(1)有效切割磁感线;(2)闭合电路磁通量发生变化 楞次定律1、楞次定律的内容感应电流总具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(楞次定律解决的是感应电流的方向问题)2、对“阻碍”意义的理解:(1)阻碍原磁场的变化。
“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.3、楞次定律的应用步骤楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁场如何变化(增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向(增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。
4、解法指导:(1)常规法:据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)−−−−→−楞次定律确定感应磁场(B 感方向)−−−−→−安培定则判断感应电流(I 感方向)−−−−→−左手定则导体受力及运动趋势.(2)效果法由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则,可直接对运动趋势作出判断,更简捷、迅速.【例1】如图所示,a 、b 、c 三个闭合线圈放在同一平面内,当a 线圈中有电流I 通过时,它们的磁通量分别为Φa 、Φb 、Φc ,下列判断正确的是( )A .Φa <Φb <ΦcB .Φa >Φb >ΦcC .Φa <Φc <ΦbD .Φa >Φc >Φb解析 当a 中有电流通过时,穿过a 、b 、c 三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多,向外的磁感线条数c 最多,其次是b ,a 中没有向外的磁感线,因此穿过闭合线圈的净磁感线条数a 最多,b 次之,c 最少,即Φa >Φb >Φc ,故选项B 正确。
楞次定律
教学目标:
知识与技能:
1.理解楞次定律的实质
2.会利用楞次定律判断感应电流的方向
过程与方法:
1.培养学生对物理现象的观察、分析、探索、归纳、总结的素质和能力
2.体验物理研究的基本思路
情感态度价值观:
1.培养学生对科学探索的兴趣
2.知道自然规律是可认识的,可利用的辨正唯物主义观点3.学会欣赏楞次定律的简洁美
教学重点:
1.通过实验总结出楞次定律。
2.应用楞次定律判定感应电流的方向。
教学难点:
1.对演示实验现象进行分析、归纳,并总结出楞次定律。
2.正确理解楞次定律中“阻碍”的含义。
教学方法:实验探究式教学
教学过程:
一、引入设置情景、提出问题:
重复上一节课的实验.连接好电路图。
请大家注意观察: 1.当条形磁铁插入线圈时,电流表指针向哪偏? 2.当条形磁铁从线圈中拔出时,电流表指针向哪偏? 二.实验探究感应电流方向 设计实验
实验目的:研究感应电流的方向与原磁场的磁通量之间的关系
实验设计:1)怎样获得感应电流? 2)怎样判断感应电流的方向?
学生讨论,教师引导总结.
1、实验电路: 如图所示,当磁铁向上或向下运动时, 灵敏电流表的指针发生了偏转。
2、弄清线圈导线的绕向。
3、弄清电流方向、电流表指针偏转方向
与电流表红、黑接线柱的关系
将电流表的左右接线柱分别与干电池的正 负极相连(试触法),
观察电流流向与指针偏向的关系.
结论:当电流由“右接线柱”流入时,表针向 偏转。
现在我们进行试验,请大家注意观察:条形磁铁的N 极,S
极位置及运动方向,电流表的指针左偏还是右偏.并将实验过程中线圈中感应电流的方向、磁铁的极性和运动方向记录在图中。
请同学们把草图中记录的实验结果填入下表:
学生分析表格中的记录结果,得出结论:
当线圈中磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加;当线圈中磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少。
重点知识:
1、楞次定律:1834年,物理学家楞次在分析了许多实验事
甲
乙
丙
丁
实后,用一句话巧妙地表达了以下结论:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2、思考与讨论:从能量守恒的角度理解“阻碍”
当磁铁从线圈中抽出时,外力要 磁铁和线圈间的 力做功,消耗 ,产生 。
当磁铁插入线圈时,外力要 磁铁和线圈间的 力做功,消耗 ,产生 。
例1、如图,在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD ,线圈与导线始终在同一个平面内。
线圈在导线的右侧向左平
移时,请判断:线圈中产生的感应电流的方向。
已知
距离载流直导线较近的位置,磁场较强。
交流总结:应用楞次定律判定感应电流方向的思路。
1.明确产生感应电流的闭和回路所围面积上的原磁场方向 1) 对于磁体的磁场可以根据磁体的磁感线分布来确定
2)对于电流产生的磁场则要利用安培定则来确定
2. 明确穿过闭和电路的磁通量是增加还是减少,根据已知的磁感线分布和题目所描述的情况来确定
3. 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向
1)当磁通量增加时感应电流的磁场与原磁
场反向
2)当磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场同
4. 根据安培定则由感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向
例2、闭合导体的一部分做切割磁感线运动时,应用楞次定
体验交流: 右手定则
闭合导体的一部分做切割磁感线运动时,可以用右手定则简单地判断出感应电流的方向。
右手定则:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导
线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
试一试:闭合导体的一部分做切割磁感线运动时,应用右手定则判定感应电流的方向?
做一做:如图所示,A和B都是很轻的铜环,环A是闭合的,环B是断开的。
用磁铁的任意一极去接近A环,会产生什么现象?把磁铁从A环移开,会产生什么现象?磁极移近或远离B环时,
N
又会产生什么现象?解释所发生的现象。
知识总结:略去
布置作业:课本第13页1、2、3、4、5题。