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楞次定律
判定感应电流方向
三河二中 张 辉
实验器材
实验步骤
实验结论
举例应用
本节综述
总结归纳
实验目的
研究闭合电路中磁通量的变化与产生的感应电流的方向的关系。
实验目的
实验器材
实验步骤
在下面的实验中,我们将用磁通量变化的概念研究确定感应电流方向的规律。
步骤1
步骤2
步骤3
步骤4
步骤5
步骤6
步骤7
实验步骤1
查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系。电路如图所示:
电流由正接线柱注入,电流表指针向正接线柱方向偏转。
结论:
实验步骤2
判明螺线管的绕向,如图所示。
实验步骤3
将电流表和螺线管连成如图所示的电路。
将条形磁铁北极向下插入线圈,将观察到的现象填入表中。
实验步骤4
抽象化演示
将条形磁铁北极向上拨出线圈,将观察到的现象填入表中。
实验步骤5
抽象化演示
将条形磁铁南极向下插入线圈,将观察到的现象填入表中。
实验步骤6
抽象化演示
将条形磁铁南极向上拨出线圈,将观察到的现象填入表中。
实验步骤7
抽象化演示
向下
减小
顺时针
向下
向上
向上
减小
逆时针
向上
增加
向下
增加
逆时针
向上
增 反 减 同
实验结论
从上面的实验现象可以看出:
当原磁场的磁通量增大时,感应电流磁场方向与原磁场方向相反;当原磁场的磁通量减小时,感应电流磁场方向与原磁场方向相同。
感应电流具有这样的方向,即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律:
2、“阻碍”的含义?
思考:
1、谁起阻碍作用 ?阻碍什么 ?怎么阻碍?
从相对运动看,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。
楞次定律可以看成是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。
N
来 拒 去 留
N
S
S
思考题:已知如图,通电直导线与矩形线圈在同一平面内,当线圈远离导线时,判断线圈中感应电流的方向,并总结判断感应电流的步骤。
v
I
分析:
1、原磁场的方向:
向里
2、原磁通量变化情况:
减小
3、感应电流的磁场方向:
向里
4、感应电流的方向:
顺时针
例1、如图所示,条形磁铁水平放置,金属圆环环面水平,从条形磁铁附近自由释放,分析下落过程中圆环中的电流方向。
举例应用
例2、如图所示,固定的金属环和螺线管正对放置。螺线管中有电流。要使金属环中出现如图所示的感应电流,则螺线管中的电流方向和大小如何?
分析:
2、若螺线管中的电流是从b流进,a流出,电流应增大;
1、若螺线管中的电流是从a流进,b流出,电流应变小;
减
同
增
反
例3:已知如图,在垂直纸面向里的匀强磁场中,放在水平光滑的导轨上的两平行导线aa’、bb‘,其中aa’受外力作用而向左运动,试分析导线bb’向哪边运动?
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
a
a’
b
b’
V
aa’向左运动,穿过线框aa’b’b的磁通就会增加,根据楞次定律可知,感应电流产生的磁通应阻碍穿过线框的原磁通的增加,故bb’也会向左运动。即“去”“留”。
分析:
例4.如图所示,匀强磁场B中,放置一水平光滑金属框架,有一根金属棒ab与导轨接触良好,在外力F的作用下
匀速向右运动,分析此过程中能量转化的情况。
F
1、由楞次定律判定ab棒上感应电流的方向应由
a
2、由左手定则判断ab在磁场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,完全用来克服安培
力做功,转化成闭合回路中的电能,最后转化
成内能。
分析:
b
如何判定 I 方向
楞次定律
相对运动
增反减同
来拒去留
磁通量变化
能量守恒
总结归纳
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