第3节楞次定律.

第3节楞次定律请同学们认真观察插入和拔出条形磁铁时，感应电流的方向一样吗？将条形磁铁插入和拔出螺线管，会观察到电流表的指针发生了偏转，表明电路中有感应电流产生。如何确定感应电流的方向呢？本节课我们学习感应电流的方向的确定。一、探究感应电流的方向：1、准备一只中央为零刻度的电流表、学生电源、开关、滑动变阻器和若干导线按右图连接电路。G2、判断电流方向与电流表指针偏转方向间的关系：①当电流从电流表的左接线柱流进时，电流表的指针向边偏转。②当电流从电流表的右接线柱流进时，电流表的指针向边偏转。总结：电流从电流表的那侧接线柱流进，电流表的指针就向那侧偏转。3、准备一只螺线管，仔细观察该螺线管上漆包线的绕向。从上往下看时，漆包线是按绕制的(选填“顺时针”或“逆时针”），并画入图中。A4、按图连接好电流表与螺线管。5、完成以下4步实验操作，填写下表：条形磁铁运动情况N极插入S极插入原磁场方向穿过线圈的磁通量变化情况感应电流在线圈中流向感应电流的磁场方向感应电流的磁场方向与原磁场方向线圈与磁铁间的作用情况增加相反斥力斥力相反增加NNSNSS条形磁铁运动情况N极拔出S极拔出原磁场方向穿过线圈的磁通量的变化情况感应电流在线圈中的流向感应电流的磁场方向感应电流的磁场方向与原磁场方向线圈与磁铁间的作用力减少相同引力引力相同减少NSNNSS表述一：当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。6、通过实验观察和分析得到的结论是：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；二、楞次定律：表述二：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍导体与磁铁间的相对运动。1、楞次定律的内容：表述一：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。闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果。3、楞次定律的因果关系：2、适用范围：一切电磁感应现象。（1）谁阻碍谁：感应电流的磁场阻碍原磁场的变化。（2）阻碍什么：阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身。4、楞次定律中“阻碍”的含义：（3）如何阻碍：增反减同（4）阻碍效果：①“阻碍”不等于“阻止”，只是延缓了磁通量变化的快慢，但这种变化将继续进行，最终结果不受影响；当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，其作用效果仅仅是使磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加。当穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，阻碍磁通量的减小，其作用效果仅仅是使磁通量的减小变慢了，但磁通量仍在减小。②“阻碍”不等于“相反”当穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当穿过闭合回路的磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同；当条形磁铁向上运动时，异名磁极相互吸引，外力要克服磁铁和线圈之间的吸引力做功，也使外界其他形式的能转化为电能；在这两种情况下，总能量是守恒的。当条形磁铁向下运动时，同名磁极相互排斥，外力要克服磁铁和线圈之间的排斥力做功，使外界其他形式的能转化为电能；实现了其他形式的能向电能的转化。③“阻碍”的结果：如图所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)()A：沿顺时针方向B：先沿顺时针方向后沿逆时针方向C：沿逆时针方向D：先沿逆时针方向后沿顺时针方向C1、明确原来磁场的方向；2、明确穿过闭合电路的磁通量是增加了还是减少了；3、根据楞次定律判断感应电流的磁场方向；4、利用安培定则确定感应电流的方向。三、应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤：一水平放置的矩形线圈abcd，在细长的磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ。在这个过程中，线圈中感应电流()A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动若例题中的位置Ⅰ和Ⅲ离Ⅱ较远，下落过程中感应电流方向如何？第二课时1、如图所示，矩形线圈abcd的平面跟磁场垂直，设整个线框的等效电阻为R。当线框的ab边在da、cb两条平行边上向右滑动时，ab边中感应电流的方向怎样？如果把ab边看成一个电源，a、b两端那一端相当于电源的正极？vadcbR伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。一、右手定则1、内容：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。请同学们用右手定则重做例一，看结果是否一样。在本节的例题中，若ab边要保持向右做匀速直线运动，外力的方向应指向那一边？为什么？你能从能量转化和守恒的角度解释吗？vadcbR一个闭合金属线框的两边接有电阻R1、R2，线框上垂直放置一根金属棒ab，棒与线框接触良好，整个装置放在匀强磁场中，如图所示。当用外力使ab棒右移时，下列判断中正确的是()A．穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流B．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行C．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行D．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行D二、楞次定律与右手定则的关系：楞次定律右手定则研究对象整个闭合导体回路闭合导体回路的一部分即做切割磁感线运动的导体适用范围各种电磁感应现象只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况关系右手定则是楞次定律的特例常见的有以下四种表现：1、阻碍原磁通量的变化（增反减同）。2、阻碍相对运动（来拒去留）。3、通过改变线圈面积来反抗原磁通量的变化（增缩减扩）。4、阻碍原电流的变化(自感现象，将在本章第6节学习）。三、楞次定律的另一种表述电磁感应所产生的效果总是要阻碍引起感应电流的原因。A．保持静止不动B．逆时针转动C．顺时针转动D．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向1、如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时，线框ab的运动情况是()C2、如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()A：P、Q将相互靠拢B：P、Q将相互远离C：磁铁的加速度仍为gD：磁铁的加速度小于gA、D3、如图所示，在通电密绕长螺线管靠近左端处，吊一金属环a处于静止状态，在其内部也吊一金属环b处于静止状态，两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中心轴上，当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时，a、b两环的运动情况将是()A．a右摆，b左摆B．a左摆，b右摆C．a右摆，b不动D．a左摆，b不动D4、如图所示，三个金属环用细线悬挂，与螺线管都垂直且C在螺线管上方正中位置，当滑片P向右滑时，分析A、B、C环的运动情况。A左摆、B右摆、C静止不动四、“三定则一定律”应用于不同的现象基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生的磁场右手螺旋定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁感应导线切割磁感线右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律