第四章 电磁感应 4.3 楞次定律 江苏省梁丰高级中学 施 坚 2017.11
问题1:如何获取感应电流的方向,需要那些器材? 一、如何判断感应电流的方向 问题1:如何获取感应电流的方向,需要那些器材? 灵敏电流计、螺线管、导线(若干)、条形磁铁 问题2:灵敏电流计的左右偏转和电流分别从“+”、“-”流入有怎样的关系? 正接线柱流入,右偏 试触法 负接线柱流入,左偏 问题3:灵敏电流计的左、右偏转和螺线管中顺、逆时针电流又有怎样的关系?
实验器材:条形磁铁、螺线管、灵敏电流计、导线 一、如何判断感应电流的方向 实验器材:条形磁铁、螺线管、灵敏电流计、导线 A (上) B (下) A (上) B (下) 逆时针(俯视),右偏 顺时针(俯视),左偏
N 极插入 S 极插入 N 极拔出 S 极拔出 示意图 B0方向 △φ I感的方向( 俯 视) /电表偏转 N S N S 概括一下感应电流的磁场的规律 I感的方向( 俯 视) /电表偏转
向下 减小 顺时针/左 向上 逆时针/右 增加 向上 向下 向下 向上 N 极插入 S 极插入 N 极拔出 S 极拔出 示意图 B0方向 △φ 概括一下感应电流的磁场的规律 I感的方向(俯 视)/电表偏转 B感方向 向上 向下 向下 向上
楞次(Lenz,Heinrich Friedrich Emil) 二、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。 楞次(Lenz,Heinrich Friedrich Emil) 1804--1865俄国
三、对“阻碍”的理解 谁在阻碍? 感应电流产生的磁场 阻碍什么? 引起感应电流的磁通量的变化 如何阻碍? “增反减同” 能否阻止? 只是阻碍,不能阻止
四、从另一个角度认识楞次定律 B A 结论: 感应电流的磁场总要阻碍相对运动。 “来拒去留”
五、试一试(1) 请利用楞次定律得出开始上课的“铝环上吸”实验的铜管中感应电流的方向(俯视)?相互间如何通过磁场发生“去留”作用的? 请利用楞次定律得出开始上课的“铜管落磁”实验的铜管中感应电流的方向(俯视)?相互间如何通过磁场发生“来拒”作用的? 请利用楞次定律得出开始上课的“铝环上吸”实验的铜管中感应电流的方向(俯视)?相互间如何通过磁场发生“去留”作用的?
五、试一试(2) 如图,绕在同一个铁芯上的两线圈L1、L2分别接有直流电源和发光二极管A、B,请判断当开关闭合和断开时,发光二极管发光情况。
一原二感三螺旋 六、楞次定律使用步骤: 安培定则 楞次定律 明 原磁场 确 方向? 研 究 感应电 对 感应电流 流方向 象 磁场方向 原磁场对感应电流施加安培力 感应电流 磁场方向 感应电 流方向 原磁通 量变化? 阻碍相对运动
物理学界有这样一段话:从某种意义上说,楞次定律可称之为电磁学中的“惯性定律”和“能量守恒定律”,你认为应该怎么理解? 七、议一议 物理学界有这样一段话:从某种意义上说,楞次定律可称之为电磁学中的“惯性定律”和“能量守恒定律”,你认为应该怎么理解?
八、课堂小结 B0 引起 △φ I感方向 机械能转化为电能 右 增 产 手 阻 来 安 反 生 拒 碍 培 减 去 定 同 留 则 B感
九、课后作业 1.楞次定律有着广泛的应用,比如“磁滞刹车”、“磁悬浮列车”、“电磁冲击钻”等,请上网收集相关楞次定律在生产、生活中的相关应用,形成不少于1000字小论文; 2.完成相关课后习题。
十、思维拓展 如图,在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD,当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动?如何解释这一现象? “增缩减扩” B D A C