1、(金戈铁骑(金戈铁骑 整理制作)整理制作)第第二二章章楞楞次次定定律律和和自自感感现现象象学学案案1 1感感应应电电流流的的方方向向(可可分分两两个个课课时时)只只要要使使闭闭合合电电路路的的磁磁通通量量发发生生变变化化,闭闭合合电电路路中中就就会会有有感感应应电电流流产产生生.(1 1)电电路路闭闭合合(2 2)磁磁通通量量发发生生变变化化如如何何判判定定感感应应电电流流的的方方向向呢呢?思思考考1 1:+GNS实实验验探探究究+实实验验前前:1 1.找找出出电电流流表表中中指指针针偏偏转转方方向向和和电电流流方方向向的的关关系系2 2.观观察察线线圈圈中中导导线线的的绕绕向向左左进进左左偏
2、偏,右右进进右右偏偏.试试触触!实实验验探探究究实实验验步步骤骤1 1NS+G将将条条形形磁磁铁铁北北极极向向下下插插入入线线圈圈。实实验验探探究究NS+G实实验验步步骤骤2 2将将条条形形磁磁铁铁南南极极向向下下插插入入线线圈圈。实实验验探探究究实实验验步步骤骤2 2NS+G将将条条形形磁磁铁铁北北极极向向上上拔拔出出线线圈圈。实实验验探探究究实实验验步步骤骤3 3NS+G将将条条形形磁磁铁铁南南极极向向上上拔拔出出线线圈圈。实实验验探探究究实实验验步步骤骤4 4示示意意图图感感应应电电流流的的磁磁场场方方向向感感应应电电流流方方向向(俯俯视视)线线圈圈中中(原原)磁磁通通量量的的变变化化线
3、线圈圈中中(原原)磁磁 场场 的的 方方 向向S S极极拔拔出出S S极极插插入入N N极极拔拔出出N N极极插插入入向向下下减减小小顺顺时时针针向向下下向向上上向向上上减减小小顺顺时时针针逆逆时时针针向向下下向向上上增增加加S向向下下增增加加逆逆时时针针向向上上NGGNGSGB感感原原增增减减与与B原原与与B原原阻阻碍碍变变化化反反同同1 1.实实验验结结论论:楞楞次次定定律律I感感B感感产产生生阻阻碍碍产产生生2 2.因因果果关关系系:楞楞次次定定律律感感应应电电流流的的磁磁场场总总要要阻阻碍碍引引起起感感应应电电流流的的磁磁通通量量的的变变化化。楞楞次次原原磁磁场场的的1.楞楞次次定定律
4、律:感感应应电电流流具具有有这这样样的的方方向向:楞楞次次定定律律楞楞次次定定律律2 2.理理解解“阻阻碍碍”:谁谁在在阻阻碍碍?阻阻碍碍什什么么?(阻阻碍碍不不一一定定相相反反、阻阻碍碍不不是是阻阻止止)如如何何阻阻碍碍?感感应应电电流流的的磁磁场场引引起起感感应应电电流流的的原原磁磁场场磁磁通通量量的的变变化化“增增反反减减同同”使使磁磁通通量量的的变变化化变变慢慢结结果果如如何何?思思考考2 2:判判断断感感应应电电流流的的一一般般步步骤骤?判判断断感感应应电电流流的的步步骤骤判判断断感感应应电电流流方方向向的的步步骤骤:N明明确确原原磁磁场场方方向向明明确确穿穿过过闭闭合合电电路路磁磁
5、通通量量是是增增加加还还是是减减少少根根据据楞楞次次定定律律确确定定感感应应电电流流的的磁磁场场方方向向利利用用安安培培定定则则判判断断感感应应电电流流方方向向判判断断感感应应电电流流的的步步骤骤N当当条条形形磁磁铁铁向向上上运运动动时时,判判断断感感应应电电流流的的方方向向1 1楞楞次次定定律律的的表表现现形形式式有有哪哪些些?思思考考3 3:楞楞次次定定律律的的表表现现形形式式(应应用用)例例2:法法拉拉第第最最初初发发现现电电磁磁感感应应现现象象的的实实验验如如图图所所示示,软软铁铁环环上上绕绕有有A、B两两个个线线圈圈,当当A线线圈圈电电路路中中的的开开关关断断开开的的瞬瞬间间,线线圈
6、圈B中中的的感感应应电电流流沿沿什什么么方方向向?“增增反反减减同同”楞楞次次定定律律的的表表现现形形式式(应应用用)感感I感感原B楞楞次次定定律律的的表表现现形形式式(应应用用)感感应应电电流流的的磁磁场场总总要要阻阻碍碍相相对对运运动动.“来来拒拒去去留留”楞楞次次定定律律的的表表现现形形式式(应应用用)如如图图所所示示,在在长长直直载载流流导导线线附附近近有有一一个个矩矩形形线线圈圈ABCD,线线圈圈与与导导线线始始终终在在同同一一个个平平面面内内。线线圈圈在在导导线线的的右右侧侧平平移移时时,其其中中产产生生了了ABCDA方方向向的的电电流流。请请判判断断,线线圈圈在在向向哪哪个个方方
7、向向移移动动?载载流流直直导导线线一一侧侧磁磁感感线线分分布布:如如图图由由线线圈圈中中感感应应电电流流的的方方向向:如如图图楞楞次次定定律律感感应应电电流流磁磁场场应应阻阻碍碍磁磁通通量量变变化化线线圈圈是是向向左左移移动动的的!3如如图图,A和和B都都是是很很轻轻的的铝铝环环,A闭闭合合,B断断开开,用用磁磁铁铁的的任任一一极极来来接接近近A、远远离离A、移移近近B、远远离离B时时,分分别别会会产产生生什什么么现现象象?4楞楞次次定定律律的的表表现现形形式式(应应用用)如如图图所所示示,平平行行光光滑滑金金属属导导轨轨A、B上上放放置置两两根根铜铜棒棒a、b。当当磁磁铁铁N极极从从上上向向
8、下下插插入入铜铜棒棒a、b中中时时,铜铜棒棒a、b是是否否会会运运动动?如如果果运运动动将将怎怎样样运运动动?讨讨论论:(1)如如果果将将磁磁铁铁N极极从从铜铜棒棒a、b中中拔拔出出呢呢?(2)如如果果将将磁磁铁铁极极从从铜铜棒棒a、b中中拔拔出出呢呢?FFabABN“增增缩缩减减扩扩”5小小结结1 1.“增增反反减减同同”、“来来拒拒去去留留”、“增增缩缩减减扩扩”,这这些些现现象象的的共共同同本本质质是是什什么么?阻阻碍碍原原磁磁场场磁磁通通量量的的变变化化楞楞次次定定律律是是能能量量守守恒恒定定律律在在电电磁磁感感应应现现象象中中的的反反映映.2.这这些些现现象象的的背背后后原原因因是是
9、什什么么?当当闭闭合合导导体体的的一一部部分分做做切切割割磁磁感感线线的的运运动动时时,怎怎样样判判断断感感应应电电流流的的方方向向?(假假定定导导体体棒棒AB向向右右运运动动)1、我我们们研研究究的的是是哪哪个个闭闭合合电电路路?2、穿穿过过这这个个闭闭合合电电路路的的磁磁通通量量是是增增大大还还是是减减小小?3、感感应应电电流流的的磁磁场场应应该该是是沿沿哪哪个个方方向向?4、导导体体棒棒AB中中的的感感应应电电流流沿沿哪哪个个方方向向?ABEF增增大大垂垂直直纸纸面面向向外外向向上上右右手手定定则则有有没没有有别别的的方方法法判判定定电电流流方方向向?思思考考4 4:右右手手定定则则2、
10、适适用用范范围围:闭闭合合电电路路一一部部分分导导体体切切割割磁磁感感线线产产生生感感应应电电流流.1、右右手手定定则则:伸伸开开右右手手,使使拇拇指指与与其其余余四四指指垂垂直直,并并且且都都与与手手掌掌在在同同一一平平面面内内;让让磁磁感感线线从从掌掌心心进进入入,拇拇指指指指向向导导体体运运动动的的方方向向,四四指指所所指指的的方方向向就就是是感感应应电电流流的的方方向向.右右手手定定则则右右手手定定则则楞楞次次定定律律适适用用于于由由磁磁通通量量变变化化引引起起感感应应电电流流的的一一切切情情况况;右右手手定定则则只只适适用用于于导导体体切切割割磁磁感感线线。“右右手手定定则则”是是“
11、楞楞次次定定律律”的的特特例例。3.楞楞次次定定律律与与右右手手定定则则:在在判判断断导导体体切切割割磁磁感感线线产产生生的的感感应应电电流流时时右右手手定定则则比比楞楞次次定定律律方方便便。右右手手定定则则在在图图中中CDEF是是金金属属框框,当当导导体体AB向向右右移移动动时时,请请用用楞楞次次定定律律判判断断ABCD和和ABFE两两个个电电路路中中感感应应电电流流的的方方向向。我我们们能能不不能能用用这这两两个个电电路路中中的的任任一一个个来来判判定定导导体体AB中中感感应应电电流流的的方方向向?ABCD中中感感应应电电流流方方向向:ABCDAABFE中中感感应应电电流流方方向向:ABF
12、EAAB中中感感应应电电流流方方向向:AB61、如如图图,导导线线AB和和CD互互相相平平行行,在在闭闭合合开开关关S时时导导线线CD中中感感应应电电流流的的方方向向如如何何?I2、一一水水平平放放置置的的矩矩形形闭闭合合线线圈圈abcd,在在细细长长磁磁铁铁的的N极极附附近近竖竖直直下下落落,由由图图示示位位置置经经过过位位置置到到位位置置,位位置置和和位位置置都都很很靠靠近近位位置置在在这这个个过过程程中中,线线圈圈中中感感应应电电流流:A.沿沿abcd流流动动B.沿沿dcba流流动动C.从从到到是是沿沿abcd流流动动,从从到到是是沿沿dcba流流动动D.从从到到是是沿沿dcba流流动动
13、,从从到到是是沿沿abcd流流动动逆逆时时针针逆逆时时针针3、如如图图,M、N是是套套在在同同一一铁铁芯芯上上的的两两个个线线圈圈,M线线圈圈与与电电池池、电电键键、变变阻阻器器相相连连,N线线圈圈与与R连连成成一一闭闭合合电电路路.当当电电键键合合上上后后,将将图图中中变变阻阻器器R的的滑滑片片向向左左端端滑滑动动的的过过程程中中,流流过过电电阻阻R的的感感应应电电流流什什么么方方向向?B感感B原原I4.导导线线框框abcd与与直直导导线线在在同同一一平平面面内内,直直导导线线中中通通有有恒恒定定电电流流I,当当线线框框自自左左向向右右匀匀速速通通过过直直导导线线的的过过程程中中,线线框框中中感感应应电电流流如如何何流流动动?I先先是是顺顺时时针针,abdvc然然后后为为逆逆时时针针,最最后后为为顺顺时时针针。5.下下图图中中弹弹簧簧线线圈圈面面积积增增大大时时,判判断断感感应应电电流流的的方方向向是是顺顺时时针针还还是是逆逆时时针针。B感B顺顺时时针针6、在在竖竖直直向向下下的的匀匀强强磁磁场场中中,放放在在水水平平光光滑滑的的导导轨轨上上的的两两平平行行导导线线aa,bb,其其中中aa受受外外力力作作用用而而向向左左运运动动,试试分分析析导导线线bb向向哪哪边边运运动动?IIFFaabb发发电电机机电电动动机机vM