2014高中物理 1.4 楞次定律 教案1（教科版选修3-2）.doc

2014高中物理 1.4 楞次定律 教案1（教科版选修3-2）.doc 楞次定律教案 1 目的要求复****楞次定律及其应用。知识要点 1. 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。楞次定律解决的是感应电流的方向问题。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。在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。⑴从“阻碍磁通量变化”的角度来看, 无论什么原因, 只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。⑵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。⑶从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。⑷自感现象的应用和防止。①应用:日光灯电路图及原理:灯管、镇流器和启动器的作用。②防止:定值电阻的双线绕法。 2. 右手定则。对一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。 3. 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。例题分析例1: 如图所示, 有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流, 外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时, 外环中有无感应电流?方向如何? 解:由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外部向外的所有磁感线条数相等, 所以外环所围面积内( 这里指包括内环圆面积在内的总面积,而不只是环形区域的面积)的总磁通向里、增大,所以外环中感应电流磁场的方向为向外, 由安培定则, 外环中感应电流方向为逆时针。 220V 例2: 如图所示, 闭合导体环固定。条形磁铁 S 极向下以初速度 v 0?沿过导体环圆心的竖直线下落过程,导体环中的感应电流方向如何? 解:从“阻碍磁通量变化”来看, 当条形磁铁的中心恰好位于线圈 M 所在的水平面时,磁铁内部向上的磁感线都穿过了线圈, 而磁铁外部向下穿过线圈的磁通量最少, 所以此时刻穿过线圈M 的磁通量最大。因此全过程中原磁场方向向上,先增后减,感应电流磁场方向先下后上,感应电流先顺时针后逆时针。从“阻碍相对运动”来看,线圈对应该是先排斥(靠近阶段)后吸引(远离阶段) ,把条形磁铁等效为螺线管,该螺线管中的电流是从上向下看逆时针方向的, 根据“同向电流互相吸引, 反向电流互相排斥”,感应电流方向应该是先顺时针后逆时针的,与前一种方法的结论相同。例3: 如图所示,O 1O 2 是矩形导线框 abcd 的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下哪些情况下 abcd 中有感应电流产生?方向如何? abcd 向纸外平移 abcd 向右平移 abcd 以 ab 为轴转动 60° abcd 以 cd 为轴转动 60° adbc O 1O 2 N S v 0M 解:A、C 两种情况下穿过 abcd