【推荐K12】2017_2018高中物理模块要点回眸第4点楞次定律与右手定则的剖析素材粤教版选修3_2
2017-2018学年高二物理人教版选修3-2课件:4.3 楞次定律
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3.右手定则、楞次定律、安培定则、左手定则的应用比较
比较项目 右手定则 楞次定律 导体切割 回路中磁 磁感线: 通量变化 速度方 产生感应 适用 向、磁场 电流时,原 范围 方向、感 磁场方 应电流方 向、感应 向三者互 电流磁场 判 方向互判 因动而生 因磁而生 因果关系 电 电 应用实例 发电机 变压器
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感应电流的磁场方向与原磁场方向总是相同或相反吗? 提示:不是,由上面的探究实验分析可知,当原磁通量增加时,感应 电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流 的磁场方向与原磁场方向相同。可概括为“增反减同”。
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2.楞次定律 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是阻碍引起感应 电流的磁通量的变化。
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(3)“阻碍”的表现 从能量守恒定律的角度,楞次定律可广义地表述为感应电流的 “效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因,常见的情况有以 下四种: ①从阻碍磁通量变化的角度来看,可理解为“增反减同”。当引起 感应电流的磁通量增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反; 当引起感应电流的磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场的方 向相同。 ②从阻碍相对运动的角度来看,可理解为“来拒去留”。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 他形式的能转化为电能。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。
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1.实验探究感应电流的方向 (1)实验准备 用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏转方向之间的关系。 (2)实验装置 将螺线管与电流计组成闭合电路,如图所示。
2017-2018高中物理 模块要点回眸 第4点 楞次定律与右手定则的剖析素材 粤教版选修3-2
第4点楞次定律与右手定则的剖析在电磁感应中,我们常用楞次定律和右手定则来判断导体中感应电流的方向,为了对这两条规律理解更深入,应用更恰当,下面就这两条规律比较如下.1.不同点(1)研究对象不同:楞次定律所研究的对象是整个闭合回路;右手定则研究的对象是闭合回路中做切割磁感线运动的一部分导体.(2)适用范围不同:楞次定律适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,当然也包括一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况;右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况,若导体与磁场无相对运动,就无法应用右手定则.因此,右手定则可以看做是楞次定律的一种特殊情况.(3)应用的方便性不同:虽然楞次定律可适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,但其在应用的过程中,要弄清原磁通量的方向、原磁通量的变化情况、感应电流的磁场的方向等,分析过程不能有半点纰漏,逻辑性强,过程繁琐;若是回路中的一部分导体在做切割磁感线运动而产生感应电流,应用右手定则时,只需按定则“伸手”,就可以判断出感应电流的方向,比较直接、简单,应用更方便.2.相同点(1)目的相同:在电磁感应中,应用楞次定律和右手定则,都是为了判断出回路中感应电流的方向.(2)本质相同:应用楞次定律来判断回路中感应电流的方向时,是因为闭合回路中的磁通量发生了变化;应用右手定则来判断回路中感应电流的方向时,是因为导体在做切割磁感线的运动,其本质也是由导体构成的闭合回路中的磁通量由于导体的运动而发生了变化.对点例题如图1所示,在竖直向下的磁场中,水平放置着闭合电路abcd.其中ab、cd两边的长度可以变化.当bc向右运动时(ad不动),用两种方法分析通过灯泡L的电流的方向.图1答案见解题指导2 解题指导 方法一:用楞次定律:回路面积增大,磁通量变大,感应电流会在回路内产生向上的磁场来阻碍磁通量变大,由安培定则可知感应电流应沿adcba 方向,故流过灯泡的电流方向为由a 向d .方法二:用右手定则:直接判断出流经bc 边的电流是由c 向b ,故流过灯泡的电流方向是由a 向d .技巧点拨 凡是由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断用右手定则;凡是由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断用楞次定律.如图2所示,试判定当开关S 闭合和断开瞬间,线圈ABCD 中的电流方向.图2答案 S 闭合时,感应电流方向为A →D →C →B →A ;S 断开时,感应电流方向为A →B →C →D →A .解析 当S 闭合瞬间:(1)研究的回路是ABCD ,穿过回路的磁场是电流I 产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直纸面向外,且磁通量增大;(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B 原相反,即垂直纸面向里;(3)由安培定则判知线圈ABCD 中感应电流方向是A →D →C →B →A .当S 断开瞬间:(1)研究的回路仍是线圈ABCD ,穿过回路的原磁场仍是电流I 产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直纸面向外,且磁通量减小;(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B 原相同,即垂直纸面向外;(3)由安培定则判知感应电流方向是A →B →C →D →A .。
高中物理楞次定律知识点总结
高中物理楞次定律知识点总结(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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2024高考物理一轮复习--电磁感应现象、楞次定律
电磁感应现象、楞次定律一、电磁感应现象的判断1.常见的产生感应电流的三种情况2.判断电路中能否产生感应电流的一般流程二、楞次定律和右手定则1.楞次定律及应用2.右手定则的理解和应用(1)右手定则适用于闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
(2)右手定则是楞次定律的一种特殊形式,用右手定则能解决的问题,用楞次定律均可代替解决。
(3)右手定则应用“三注意”:①磁感线必须垂直穿入掌心。
②拇指指向导体运动的方向。
③四指所指的方向为感应电流方向。
内容 例 证 阻碍原磁通量变化——“增反减同”阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”三、针对练习1、如图所示,无限长通电直导线与右侧的矩形导线圈ABCD 在同一平面内,线圈的AB 边与直导线平行。
现用外力使线圈向直导线靠近且始终保持AB 边与直导线平行,在AB 边靠近直导线的过程中,下列说法正确的是( )A .线圈内产生的感应电流方向是ADCBAB .直导线对AB 边和CD 边的安培力等大反向C .直导线对AD 边和BC 边的安培力等大反向D .在线圈ABCD 内部的区域的磁场方向为垂直线圈所在平面向外2、(多选)近几年,许多品牌手机推出无线充电功能,最方便的应用场景之一,是在家用汽车上实现手机无线充电。
如图所示为手机无线充电的工作原理示意图,其主要部件为汽车充电基座内的送电线圈和手机中的受电线圈,若在充电基座内的输电线圈中通入方向由b经线圈到a,且正在变大的电流,在手机受电线圈中接一个电阻,则()A.受电线圈中,通过电阻的电流方向由c到dB.受电线圈中,通过电阻的电流方向由d到cC.受电线圈与送电线圈相互吸引D.受电线圈与送电线圈相互排斥3、(多选)如图甲所示,导体棒ab、cd均可在各自的导轨上无摩擦地滑动,导轨电阻不计,磁场的磁感应强度B1、B2的方向如图所示,大小随时间变化的情况如图乙所示,在0~t1时间内()A.若ab不动,则ab、cd中均无感应电流B.若ab不动,则ab中有恒定的感应电流,但cd中无感应电流C.若ab向右匀速运动,则ab中一定有从b到a的感应电流,cd向左运动D.若ab向左匀速运动,则ab中一定有从a到b的感应电流,cd向右运动4、(多选)荡秋千是一项同学们喜欢的体育活动。
§4楞次定律和右手定则
§4楞次定律和右手定则本周主要有两个知识点,一个是楞次定律,另外一个是右手定则,这里要求我们熟练的应用所学的知识,来解决电学和磁场里面碰到的相关问题。
请同学们认真的看我们的重难点知识讲解和例题,仔细处理后面的练习,会有比较好的效果。
二、重难点知识讲解一、感应电流的产生条件1、电磁感应:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流2、产生条件:不管是闭合回路的一部分导体做切割磁感线的运动,还是闭合回路中的磁场发生变化,穿过闭合回路的磁感线的条数都发生了变化,回路中的磁通量发生了变化,回路中就有感应电流产生。
磁通量增加,感应电流的磁场方向与原磁场相反磁通量减小,感应电流的磁场方向与原磁场相同二、判断感应电流方向的原则1、楞次定律俄国物理学家楞次在总结了大量电磁感应实验结果的基础上,发现并提出了关于感应电流方向的规律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
这就是楞次定律(Lenz law)。
楞次定律还可以这样理解:当磁铁的N极移近导体线圈的上端时,由感应电流激发的磁场使线圈的上端也是N极,因为同名磁极相互排斥,所以阻碍磁铁相对线圈向下的运动;而当磁铁的N极离开导体线圈时,由感应电流激发的磁场使线圈的上端是S极,因为异名磁极相互吸引,所以阻碍磁铁相对线圈向上的运动。
也就是说,感应电流的磁场总是要阻碍磁体和闭合导体间的相对运动。
另外,从能量转化和守恒的角度来看,把磁体移近线圈时,外力要克服磁体和线圈之间的排斥力做功,使外界其他形式的能量转化为电能;磁体离开线圈时,外力则要克服磁体和线圈之间的吸引力做功,也使外界其他形式的能量转化为电能。
在这两种情况下,总能量是守恒的。
如图(a)所示,矩形线框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两端哪一端相当于电源的正极?解:已知原磁场的方向垂直于纸面向内[图(a)];当ab边向右滑动时,穿过闭合电路abcd的磁通量增加[图(b)];根据楞次定律可知,线框abcd中产生的感应电流的磁场要阻碍该闭合电路中磁通量的增加,因此在矩形线框内感应电流的磁场方向应与原磁场方向相反,即垂直于纸面向外[图2-10(c)];运用安培定则可以判定,感应电流沿b→a→d→c方向流动时,才能激发出方向垂直于纸面向外的磁场,所以ab边中感应电流的方向应该是从b流向a。
模块要点回眸 第4点-精选学习文档
第4点楞次定律的理解与运用楞次定律是电磁感应一章的重点和难点,要做到透彻理解、灵活应用、融会贯通、举一反三,首先必须做到:1.正确理解楞次定律中的“阻碍”——四层意思正确、深入理解楞次定律中的“阻碍”是应用该定律的关键.理解时,要搞清四层意思:(1)谁阻碍谁?感应电流产生的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(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.(3)如何阻碍?当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”.(4)结果如何?阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,原来增加的还是增加,减少的还是减少.2.运用楞次定律判定电流方向——四个步骤(1)明确穿过闭合回路的原磁场方向;(2)判断穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少;(3)利用楞次定律确定感应电流的磁场方向;(4)利用安培定则判定感应电流的方向.应用楞次定律的步骤可概括为:一原二变三感四螺旋.3.楞次定律的推广——四个拓展对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因:(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)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.对点例题(多选)如图1所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时(不计空气阻力)()图1A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g解题指导从回路面积变化的角度看:当磁铁靠近闭合回路时,磁通量增加,两导体棒由于受到磁场对其中感应电流的力的作用而互相靠拢以阻碍磁通量的增加,故A项正确;从阻碍相对运动角度看:磁铁靠近回路时必受到阻碍其靠近的向上的力的作用,因此磁铁的加速度小于g,故D项正确.答案AD1.如图2所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁以相同的速度匀速向右通过线圈时,线圈始终静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是()图2A.先向左、后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左答案 D解析根据楞次定律的“阻碍变化”和“来拒去留”,当两磁铁靠近线圈时,线圈要阻碍其靠近,线圈有向右移动的趋势,受木板的摩擦力向左,当磁铁远离时,线圈要阻碍其远离,仍有向右移动的趋势,受木板的摩擦力方向仍是向左的,故选项D正确.2.(多选)如图3甲所示,A、B为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A线圈中通过如图乙所示的电流I,则()图3A.在t1到t2时间内A、B两线圈相互吸引B.在t2到t3时间内A、B两线圈相互排斥C.t1时刻两线圈作用力为零D.t2时刻两线圈作用力最大答案ABC解析在t1到t2时间内,A中电流减小,穿过B的磁通量减少,根据楞次定律,知A、B两线圈相吸引,故A正确;在t2到t3时间内,A中电流增大,穿过B的磁通量增大,根据楞次定律知,A、B两线圈相排斥,故B正确;t1时刻,A中电流最大,此时A中的电流的变化率为零,所以B中无感应电流产生,所以A、B之间作用力为零,故C正确;t2时刻,A中电流为零,此时A中的电流的变化率最大,在B中感应电流最大,A、B之间作用力为零,故D错误.。
楞次定律、右手定则
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分析:靠近过程中,穿过铝环的磁通量发生了变化,铝
环中产生了感应电流。 感应电流也会产生磁场,磁场的方向与感应电流 的方向有关,磁铁与铝环之间的排斥与吸引,都 是源于感应电流产生的磁场对磁铁的作用
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二、楞次定律
1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总 是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2.理解“阻碍”: 谁起阻碍作用? 感应电流的磁场 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” 结果如何? 阻碍不是相反、阻碍不是阻止
而是使磁通量的变化变慢
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“阻碍”不是阻止、相反、削减。它不仅有反抗的含义, 还有补偿的含义。反抗磁通量的增加,补偿磁通量的减少。
3.楞次定律的简单表述: “增反减同” 即当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场 方向相同。 4.适用范围:一切电磁感应现象 5.研究对象:整个回路
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6.拓展:
N
N
S
S
N
S
S
N
G
G
G
G
S
N
N
S
从相对运动看: “来拒去留” 感应电流的磁场总要阻碍相对运动.
示意图
原磁场方向
原磁场磁通 量的变化
感应电流方 向(俯视)
感应电流的 磁场方向
向下 增加 逆时针 向上
向上 增加 顺时针 向下
向下 减小 顺时针 向下
向上 减小 逆时针 向上
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结论: 1.凡是因穿过闭合回路的磁通量增大而引起的感应电流, 闭合回路中感应电流的磁场跟原磁场方向相反,阻碍原磁 场磁通量的增加。 2.凡是因穿过闭合回路的磁通量减小而引起的感应电流, 闭合回路中感应电流的磁场跟原磁场方向相同,阻碍原磁 场磁通量的减少。
2017-2018学年高考物理 专题42 右手定则_楞次定律的理解与应用小题狂刷
狂刷42 右手定则、楞次定律的理解与应用1.如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导线与固定电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面。
有一导体棒ab ,质量为m ,长度为L ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值相等,都等于R ,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,有A .棒中感应电流的方向由a 到bB .棒所受安培力的大小为2223B L v RC .棒两端的电压为3BLvD .棒动能的减小量等于其重力势能的增加量与电路上产生的电热之和【答案】AC2.如图,虚线范围内为两个磁感应强度大小相同,方向相反的匀强磁场区域。
一闭合线框以恒定速度从图示位置匀速向右运动(所有尺寸见图),则线圈中感应电流随时间变化的关系图正确的是(取顺时针方向的电流为正)【答案】B3.要想在如图所示的虚线方框范围内有方向垂直纸面向里的磁场,以下哪些方法是可行的A.电子在框内顺时针旋转B.正离子在框内顺时针旋转C.电子沿a到d的方向运动D.正离子沿a到b的方向运动【答案】BCD【名师点睛】根据右手定则分析电子框内顺时针旋转,产生的电流为逆时针电流,所以产生的磁场为垂直纸面向外,正离子在框内顺时针旋转,产生的电流为顺时针电流,所以产生的磁场为垂直纸面向里,电子沿a到d的方向运动,产生的电流为从d到a,所以在框内产生的磁场为垂直纸面向里,正离子沿a到b的方向运动,产生的电流为从a到b,所以在框内产生的磁场为垂直纸面向里。
4.如图所示,带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右【答案】C【解析】金属环向里转动,产生的环形电流向外,所以根据右手定则可得环的左端为S极,所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右,C正确。
【名师点睛】金属环向里转动,产生的环形电流向外,所以根据右手定则可得环的左端为S极,所以小磁针最后平衡的位置是N极沿轴线向右,本题考查了对右手定则的应用,注意负电荷的定向运动方向和形成的电流方向相反5.一飞机下有一沿竖直方向固定的金属杆,若仅考虑地磁场的影响,不考虑磁偏角影响,当飞机水平飞行经过蚌埠上空,下列说法正确的是A.由东向西飞行时,金属杆上端电势比下端电势高B .由西向东飞行时,金属杆上端电势比下端电势高C .由南向北飞行时,金属杆上端电势比下端电势高D .由北向南飞行时,金属杆上端电势比下端电势高【答案】B【解析】蚌埠上空,地磁场的水平分量方向从南向北,根据右手定则可得B 正确。
2017-2018学年高中物理第一章电磁感应4楞次定律课件教科版
为abcda
图4
D.当导线L向右平移时,导体框abcd中感应电流的方向为adcba
解析答案
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3.(右手定则的应用)如图5所示,匀强磁场与圆形导体环所在平面垂直, 导体ef与环接触良好,当ef向右匀速运动时( D ) A.圆环中磁通量不变,环上无感应电流产生 B.整个环中有顺时针方向的电流 C.整个环中有逆时针方向的电流 D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧
答案
典例精析
例3 关于楞次定律,下列说法中正确的是( D ) A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强 B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱 C.感应电流的磁场总是和原磁场方向相反 D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 解析 楞次定律的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场 总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故选D.
1.(楞次定律的应用)电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静 止于线圈的正上方,N极朝下,如图3所示.现使磁铁开始自由下落,在N 极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况 是( ) A.从a到b,上极板带正电 B.从a到b,下极板带正电 C.从b到a,上极板带正电 D.从b到a,下极板带正电
解析答案
例4 下列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不 动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,由线圈和电流表构成的闭合回路中 就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动 方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是( )
解析答案
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对点检测 自查自纠
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高二物理楞次定律及右手定则的应用
例4 (2011年济南高二检测)一直升机停在南半 球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上, 磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l, 螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺 旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片 的近轴端为a,远轴端为b,如图2-4所示.如 果忽略a到轴中心线的距离,用E表示每个叶片 中的感应电动势,则( )
图2-5
(1)cd边刚进入磁场时,ab两端的电势差,并指明 哪端电势高. (2)线框在穿过磁场的过程中,线框中产生的焦耳 热. (3)在图2-6中,画出ab两端电势差Uab随距离变 化的图象.其中U0=BLv.
图2-6
【精讲精析】 (1)dc 切割磁感线产生的感应电动 势 E=BLv,回路中的感应电流 I=BRLv,a、b 两 端的电势差 U=I·14R=14BLv,b 端电势高. (2)设线框从 dc 边刚进磁场到 ab 边刚进磁场所用
例例332011年厦门高二检测如图23所示螺线管b置于闭合金属圆环a的轴线上当b中通过的电流i减小时图23环a有缩小的趋势环a有扩张的趋势螺线管b有缩短的趋势螺线管b有伸长的趋势当b中通过的电流减小时穿过a圆环的磁通量减小a圆环中产生感应电流由于螺线管内外磁场的方向相反
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本
章
例1 如图2-1所示,一平面线圈用细杆悬于P 点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如 图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与 纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时, 顺着磁场方向看去,线圈中感应电流的方向分别 为( )
图2-1
A.逆时针方向,逆时针方向 B.逆时针方向,顺时针方向 C.顺时针方向,顺时针方向 D.顺时针方向,逆时针方向 【精讲精析】 线圈在位置Ⅰ时,磁通量方向 水平向右且在增加.根据楞次定律,感应电流 的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化, 所以感应电流的磁场方向应水平向左.据安培 定则,顺着磁场方向看,线圈中的感应电流方 向为逆时针方向.
高中物理 电磁感应第一讲:电磁感应现象、磁通量、楞次定律定律、右手定则
例题1、如图所示,一闭合的铜环从静止开始 由高处下落通过条形磁铁后继续下降,空气 阻力不计,则在铜环的运动过程中,下列说法 正确的是 答案:B
A.铜环在磁铁的上方时, 环的加速度小于g,在下方时大于g B.铜环在磁铁的上方时, 环的加速度小于g,在下方时小于g C.铜环在磁铁的上方时, 环的加速度小于g,在下方时等于g D.铜环在磁铁的上方时,环的加速度大于g,在
知识讲解
3、感应电流方向的判断 1)右手定则:伸开右手,使拇指与其余四个手指__垂直 并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心垂直进 入,并使拇指指向__导线运动___的方向,这时四指所指 的方向就是__感应电流___的方向.如图所示.
知识讲解
2)楞次定律 内容: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. 特别提示:右手定则一般用于判断部分导体切割磁感线 产生的感应电流方向,而楞次定律一般用于由于B变化 或θ角变化而引起的感应电流的方向判断.
知识讲解
③应用楞次定律判断感应电流的方法 楞次定律没有直接告诉感应电流的方向,它说明的是感应电流的 磁场与原磁场方向之间的关系,即穿过闭合回路的磁通量增大时 ,两磁场方向相反;磁通量减小时,两磁场方向相同.因此,根 据楞次定律判断感应电流的方向时,应按以下步骤进行: (1)明确闭合电路范围内的原磁场的方向; (2)分析穿过闭合电路的磁通量的变化情况; (3)根据楞次定律,判定感应电流磁场的方向; (4)利用安培定则,判断感应电流的方向.
摩擦。下列说法正确的是 A.金属线框进入磁场时
答案:D
【高中物理】高中物理《电磁感应》知识点总结
【高中物理】高中物理《电磁感应》知识点总结【知识构建】【新知归纳】●电流的磁效应:把一根导线平行地放在磁场上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。
这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应。
●电流磁效应现象:磁铁对通电导线的作用,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。
电流和电流间的相互作用,有相互平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察到发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。
●电磁感应辨认出的意义:①电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
②电磁感应的辨认出并使人们找出了磁生电的条件,开拓了人类的电器化时代。
③电磁感应现象的发现,推动了经济和社会的发展,也体现了自然规律的和谐的对称美。
●对电磁感应的认知:电和磁之间有着必然的联系,电能生磁,磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的,只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应电流,磁生电表现为磁场的“变化”和“运动”。
引发电流的原因归纳为五类:①变化的电流。
②变化的磁场。
③运动的恒定电流。
④运动的磁场。
⑤在磁场中运动的导体。
●磁通量:闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,即φ,θ为磁感线与线圈平面的夹角。
对磁通量φ的表明:虽然闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,但是当磁场与闭合电路的面积不垂直时,磁感应强度也有垂直闭合电路的分量磁感应强度垂直闭合电路面积的分量。
●产生感应电流的条件:一是电路闭合。
二就是磁通量变化。
●楞次定律:内容:感应电流具备这样的方向,即为感应电流的磁场总必须制约引发感应电流的磁通量的变化。
●楞次定律的理解:①感应电流的磁场不一定与原磁场方向恰好相反,只是在原磁场的磁通量减小时两者才恰好相反;在磁通量增大时,两者就是同样。
②“阻碍”并不是“阻止”如原磁通量要增加,感应电流的磁场只能“阻碍”其增加,而不能阻止其增加,即原磁通量还是要增加。
第一章 第4节 楞次定律
第4节 楞次定律学习目标 核心提炼1.掌握右手定则。
2个规律——楞次定律和右手定则3个定则的区别——左手定则、右手定则、安培定则的区别2.通过实验探究归纳出判断感应电流方向的规律——楞次定律。
3.理解楞次定律中“阻碍”的含义,能熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
一、右手定则1.当导体做切割磁感线运动时,可以用右手定则判断感应电流的方向。
右手定则:将右手手掌伸平,使大拇指与其余并拢的四指垂直,并与手掌在同一平面内,让磁感线从手心穿入,大拇指指向导体运动方向,这时四指的指向就是感应电流的方向。
2.当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向,即感应电动势的方向(注意等效电源内部感应电流方向由负极指向正极)。
二、楞次定律1.实验探究根据如图1甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作,并填好实验现象。
图1甲 乙 丙 丁 条形磁铁运动的情况N 极向下插入线圈 S 极向下插入线圈 N 极向上拔出线圈 S 极向上拔出线圈 原磁场方向(向上或向下) 向下 向上 向下 向上根据上表所填内容可得结论:甲、乙两种情况下,磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;丙、丁两种情况下,磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
思考判断(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反。
(×)(2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同。
(√)(3)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(√)(4)当部分导体切割磁感线运动产生感应电流时,只能用右手定则判断感应电流的方向。
(×)2.楞次定律(1)内容: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。
(2)理解:当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即增反减同。
思维拓展(1)右手定则与楞次定律有什么关系?两定律各在什么情况下使用较方便?(2)什么情况下应用右手定则,什么情况下应用左手定则?答案(1)导体运动切割磁感线产生的感应电流是磁通量变化产生感应电流的特例,所以右手定则是楞次定律的特例。
楞次定律和右手定则的应用
楞次定律和右手定则的应用编稿:张金虎审稿:李勇康【学习目标】1.实验探究获得感应电流方向的决定因素,能熟练地运用楞次定律以及右手定则判断感应电流的方向。
2.深入理解楞次定律的意义,能够利用它判断感应电流产生的力学效果。
【要点梳理】要点一、楞次定律的得出要点二、楞次定律的内容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要点诠释:(1)定律中的因果关系。
闭合电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因,而结果是出现了感应电流的磁场。
(2)楞次定律符合能量守恒定律。
感应电流的磁场在阻碍磁通量变化或阻碍磁体和螺线管(课本实验)间的相对运动的过程中,机械能转化成了电能。
楞次定律中的“阻碍”正是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
(3)楞次定律中两磁场间的关系。
闭合电路中有两个磁场,一是引起感应电流的磁场,即原磁场;二是感应电流的磁场。
当引起感应电流的磁通量(原磁通量)要增加时,感应电流的磁场要阻碍它的增加,两个磁场方向相反;原磁通量要减少时,感应电流的磁场阻碍它的减少,两个磁场方向相同。
(4)正确理解“阻碍”的含义。
感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的原因——原磁场磁通量的变化,而不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁场的磁通量。
“阻碍”的具体表现是:当原磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当原磁通量减少时,两磁场方向相同。
阻碍不等于阻止,其作用是使磁通量增加或减少变慢,但磁通量仍会增加或减少。
要点三、楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是:(1)明确所研究的闭合电路,判断原磁场的方向......;(2)判断闭合电路内原磁场的磁通量的变化..........情况;(3)由楞次定律判断感应电流的磁场方向.........;(4)由安培定则根据感应电流的磁场方向,判断出感应电流的方向.......。
以上步骤可概括为四句话:“明确增减和方向,增反减同切莫忘,安培定则来判断,四指环绕是流向。
2018版 第1章 4.楞次定律
【导学号:46042022】
图 142
A.感应电流的方向是 N→M B.感应电流的方向是 M→N C.安培力水平向左 D.安培力水平向右
【解析】 以导体棒为研究对象,导体棒所处位置磁场的方向向下,运动
方向向右,根据右手定则可知,导体棒中感应电流的方向是 N→M,再根据左手 定则可知,导体棒所受安培力的方向水平向左,选项 A、C 正确.
探讨 2:根据上面的问题和楞次定律的内容,试讨论楞次定律中“阻碍”的 含义. (1)谁在阻碍?
【提示】 起阻碍作用的是感应电流的磁场. (2)阻碍什么?
【提示】
是感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化,而不是阻碍原磁
场,也不是阻碍原磁通量.
[核心点击] 1.楞次定律中的因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产 生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因.
向下 ____
向上 ____
向下 ____ 向下 ____ 向上 ____
向下 ____
向上 ____
3.实验结论:当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相反 ; 相同 . 向______ 当穿过线圈的磁通量减少时, 感应电流的磁场与原磁场的方向_____
4.楞次定律的内容
阻碍 引起感应电流的 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要 ______
学业分层测评(三)
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图例
因果关系 应用实例
运动→电流 发电机
电流→运动 电动机
1.闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流,在如 图所示的图中,B、v、I 方向均正确的是( ) 【导学号:46042021】
【高中物理】高中物理知识点:右手定则
【高中物理】高中物理知识点:右手定则右手定则:内容伸开右手,大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入掌心,大拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向,就是感应电流的方向适用范围导体切割磁感线相对性在右手定则中,导体运动的方向是指导体切割磁感线的方向,即导体相对磁场的运动方向,如图中,磁场以速度v1向右运动,导体棒以速度v2也向右运动,若导体棒相对磁场静止,不切割磁感线,若导体棒向右切割磁感线,大拇指需指向右方,但若,导体棒向左切割磁感线,大拇指需指向左方备注当导体切割磁感线但回路中磁通量不变时,回路中没有电流,但切割磁感线的那部分导体仍是要产生电动势的,右手定则所判定的方向就是所产生的电动势的方向(在电源内部由负极指向正极的方向,也是该电源使电流流动的方向)右手定则与左手定则的区别:相关高中物理知识点:导体切割磁感线时的感应电动势导体切割磁感线产生的电动势:电磁感应中电路问题的解法:电磁感应规律与闭合电路欧姆定律相结合的问题,主要涉及电路的分析与计算。
解此类问题的基本思路是:(1)找电源:哪部分电路产生了电磁感应现象,则这部分电路就是电源。
(2)由法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小,根据楞次定律或右手定则确定出电源的正负极。
①在外电路,电流从正极流向负极;在内电路,电流从负极流向正极。
②存在双感应电动势的问题中,要求出总的电动势。
(3)正确分析电路的结构,画出等效电路图。
①内电路:“切割”磁感线的导体和磁通量发生变化的线圈都相当于“电源”,该部分导体的电阻相当于内电阻。
②外电路:除“电源”以外的电路即外电路。
(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等列方程求解。
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第4点楞次定律与右手定则的剖析
在电磁感应中,我们常用楞次定律和右手定则来判断导体中感应电流的方向,为了对这两条规律理解更深入,应用更恰当,下面就这两条规律比较如下.
1.不同点
(1)研究对象不同:楞次定律所研究的对象是整个闭合回路;右手定则研究的对象是闭合回路中做切割磁感线运动的一部分导体.
(2)适用范围不同:楞次定律适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,当然也包括一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况;右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况,若导体与磁场无相对运动,就无法应用右手定则.因此,右手定则可以看做是楞次定律的一种特殊情况.
(3)应用的方便性不同:虽然楞次定律可适用于由磁通量变化引起的感应电流的各种情况,但其在应用的过程中,要弄清原磁通量的方向、原磁通量的变化情况、感应电流的磁场的方向等,分析过程不能有半点纰漏,逻辑性强,过程繁琐;若是回路中的一部分导体在做切割磁感线运动而产生感应电流,应用右手定则时,只需按定则“伸手”,就可以判断出感应电流的方向,比较直接、简单,应用更方便.
2.相同点
(1)目的相同:在电磁感应中,应用楞次定律和右手定则,都是为了判断出回路中感应电流的方向.
(2)本质相同:应用楞次定律来判断回路中感应电流的方向时,是因为闭合回路中的磁通量发生了变化;应用右手定则来判断回路中感应电流的方向时,是因为导体在做切割磁感线的运动,其本质也是由导体构成的闭合回路中的磁通量由于导体的运动而发生了变化.
对点例题如图1所示,在竖直向下的磁场中,水平放置着闭合电路abcd.其中ab、cd两边的长度可以变化.当bc向右运动时(ad不动),用两种方法分析通过灯泡L的电流的方向.
图1
答案见解题指导
解题指导方法一:用楞次定律:回路面积增大,磁通量变大,感应电流会在回路内产生向上的磁场来阻碍磁通量变大,由安培定则可知感应电流应沿adcba方向,故流过灯泡的电流方向为由a向d.
方法二:用右手定则:直接判断出流经bc边的电流是由c向b,故流过灯泡的电流方向是由a向d.
技巧点拨凡是由于导体的运动而引起的感应电流方向的判断用右手定则;凡是由于磁场的变化而引起的感应电流方向的判断用楞次定律.
如图2所示,试判定当开关S闭合和断开瞬间,线圈ABCD中的电流方向.
图2
答案S闭合时,感应电流方向为A→D→C→B→A;
S断开时,感应电流方向为A→B→C→D→A.
解析当S闭合瞬间:
(1)研究的回路是ABCD,穿过回路的磁场是电流I产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直纸面向外,且磁通量增大;
(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相反,即垂直纸面向里;
(3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A→D→C→B→A.
当S断开瞬间:
(1)研究的回路仍是线圈ABCD,穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场,方向(由安培定则判知)垂直纸面向外,且磁通量减小;
(2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相同,即垂直纸面向外;
(3)由安培定则判知感应电流方向是A→B→C→D→A.。