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高中物理之楞次定律知识点
高中物理之楞次定律知识点磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
2.公式:Φ=BS。
3.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直磁场的有效面积。
4.磁通量是标量。
5.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cosθ或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
电磁感应现象1.定义当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
2.条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3.实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容: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)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则(1)内容:如图,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平面内,让磁感线从掌心进入,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。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
用右手定则时应注意①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定。
②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。
③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向。
④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势。
⑤“因电而动”用左手定则;“因动而电”用右手定则。
高中物理:楞次定律
高中物理:楞次定律【知识点的认识】楞次定律(1)内容: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)应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤:①确定研究对象,即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流。
②确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况。
③确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况。
④根据楞次定律,判断闭合电路中感应电流的磁场方向。
⑤根据安培定则(即右手螺旋定则)判断感应电流的方向。
【命题方向】题型一:楞次定律的拓展应用。
如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属圆环中穿过。
现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则()A.T1>mg,T2>mgB.T1<mg,T2<mgC.T1>mg,T2<mgD.T1<mg,T2>mg分析:根据楞次定律进行判定:圆环从静止开始向下运动时,穿过圆环的磁通量先增大后减小,故圆环和磁铁先排斥后吸引。
解答:深刻理解楞次定律的含义:磁铁和线圈之间的所有作用效果均是阻碍线圈磁通量的变化。
在本题中圆环从静止开始向下运动到落到磁铁下方的过程中,穿过圆环的磁通量先增加再减小,根据楞次定律可知磁铁对线圈的反应是:感应电流的磁场先阻碍磁通量先增加再阻碍其减小,即先是排斥其向下运动,阻碍其磁通量增大,后是吸引线圈,阻碍其磁通量的减小。
故两种情况下,绳的拉力都大于mg;经过磁铁位置Ⅱ的时候速度较大,阻碍的作用也较大,故T1<T2.因此,A正确。
故选:A。
点评:深刻理解楞次定律“阻碍”的含义。
如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的。
【解题方法点拨】1.楞次定律中“阻碍”的含义。
2.楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”含义的推广: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”。
高中物理楞次定律专题讲解
一对一个性化辅导教案楞次定律和右手定则的应用要点一、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..引起感应电流的磁通量的变化..。
..总要阻碍要点三、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。
”要点四、右手定则1.内容:伸出右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,并使拇指指向导体运动方向,这时其余四指所指方向就是感应电流的方向。
2.适用范围:适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况,它是楞次定律的一种特殊情况。
【典型例题】类型一、理解楞次定律例1.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定()A.阻碍引起感应电流的磁通量B.与引起感应电流的磁场反向C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.与引起感应电流的磁场方向相同【答案】C【解析】本题考查楞次定律的理解,关键是真正理解楞次定律的内涵和外延。
感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻碍磁通量,它和引起感应电流的磁场可以同向,也可以反向。
故选C。
类型二、用楞次定律判断感应电流的方向例2.(2014 苏北联考)如图所示,一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈,当磁铁经过A、B两位置时,线圈中()A.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相同B.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相反C.感应电流方向相反,感应电流所受作用力的方向相同D.感应电流方向相同,感应电流所受作用力的方向相反【答案】C【变式1】如图所示,P为一个闭合的金属弹簧圆圈,在它的中间插有一根条形磁铁,现在用力从四周拉弹簧圆圈,使圆圈的面积增大,从上向下看()A.穿过弹簧圆圈面的磁通量减少,弹簧圆中有逆时针方向的感应电流B.穿过弹簧圆圈面的磁通量增加,弹簧圆中有逆时针方向的感应电流C.穿过弹簧圆圈面的磁通量减少,弹簧圆中有顺时针方向的感应电流D.穿过弹簧圆圈面的磁通量增加,弹簧圆中有顺时针方向的感应电流【答案】A【解析】如图,从上向下看。
高中物理【电磁感应现象 楞次定律】知识点、规律总结
三、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. 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要 _阻__碍___引起感应电流的_磁__通__量___的变化.
感应电流的磁场方向 __向__下__ __向__上__
3.实验结论 表述一: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向_相__反___;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__相__同__. 表述二:当磁铁靠近线圈时,两者__相__斥__;当磁铁远离线圈时,两者_相__吸___.
四、电磁阻尼与电磁驱动
电磁阻尼
电磁驱动
由于导体在磁场中运动而产生感 由于磁场运动引起磁通量的变化而产
不 成因
应电流,从而使导体受到安培力 生感应电流,从而使导体受到安培力
同
安培力的方向与导体运动方向相 导体受安培力的方向与导体运动方向
点 效果
反,阻碍导体运动
相同,推动导体运动
电磁阻尼
电磁驱动
能量转化
第 1 讲 电磁感应现象 楞次定律
一、磁通量 1.概念:磁感应强度 B 与面积 S 的_乘__积___. 2.计算 (1)公式:Φ=__B_S___. (2)适用条件:①匀强磁场;②S 是_垂__直___磁场的有效面积. (3)单位:韦伯(Wb),1 Wb=___1__T_·_m_2_____. 3.意义:穿过某一面积的磁感线的__条__数__. 4.标矢性:磁通量是_标__量___,但有正、负.
由于电磁感应,磁场能转化为电能,通 导体克服安培力做功,其他形式的
楞次定律的内容口诀及理解
楞次定律的内容口诀及理解楞次定律: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。
楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
楞次定律是电磁感应中的重要规律,是高中物理学习的难点之一。
理解楞次定律要重点把握一二三四,即一个定律、两种表述、三种表达方式和理解楞次定律的三个角度、应用楞次定律判断感应电流方向的四个步骤。
一、一个定律。
楞次定律。
首先要明确楞次定律应用的对象是哪一个闭合回路和回路所包围的区域。
产生感应电流(感应电动势)的那部分电路是电源的内电路。
对于一个闭合电路来说,电源内电路的电流方向总是从电源负极流向电源正极。
外电路的电流方向总是从电源正极流向电源负极。
据此可以判断电磁感应电路中各点电势的高低。
二、两种表述。
表述一: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。
表述二:感应电流的效果总是反抗引起电流的原因。
在要求具体确定感应电流方向时,必须应用楞次定律的表述一分析判断;在不要求具体确定感应电流方向,而只需定性判断电磁感应所引起的机械效果时,应用楞次定律的表述二分析更为方便。
三、三种表达方式。
楞次定律的核心是“阻碍”,“阻碍”不是“相反”,不能认为感应电流的磁场和原来磁场的方向相反;“阻碍”也不是“阻止”,对原来的磁场变化,感应电流的磁场只能起到补偿作用;“阻碍”不是阻碍原磁场,也不是阻碍原来的磁通量,而是指感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化(增加或减少);“阻碍”不仅具有“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。
楞次定律中“阻碍”的含义根据不同情况可概括为三种表达方式:(1)对于回路中的磁通量变化,它“阻碍”原磁通量的变化,可简化为“增反减同”;(2)对于导体与磁场间的相对运动,它“阻碍”其相对运动,可简化为“来拒去留”;(3)对于导体中的电流变化,它“阻碍”其电流变化——自感现象。
高中物理第四章电磁感应第3节楞次定律讲义含解析新人教版选修3_2
第3节楞次定律1.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。
2.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”,常见的有三种:①阻碍原磁通量的变化(“增反减同”);②阻碍导体的相对运动(“来拒去留”);③通过改变线圈面积来“反抗”(“增缩减扩”)。
3.闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动时,可用右手定则判断感应电流的方向。
一、楞次定律1.探究感应电流的方向(1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。
(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表。
(3)实验分析:①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况表述一: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向相反;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相同。
表述二:当磁铁靠近线圈时,两者相斥;当磁铁远离线圈时,两者相吸。
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要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
二、右手定则1.内容伸开右手,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。
2.适用范围适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
1.自主思考——判一判(1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。
(×)(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。
(×)(3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。
(×)(4)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。
(√)(5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律判断。
(√)(6)右手定则即右手螺旋定则。
(×)2.合作探究——议一议(1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别?提示:阻碍不是阻止,阻碍只是延缓了磁通量的变化,但这种变化仍将继续进行。
高中物理_难点重点_电磁感应_1_电磁感应现象 楞次定律
电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:从正、反两面哪个面穿入,若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.单位:韦伯,符号:Wb.5.磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数.6.磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差.(1)磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS.(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1.二、电磁感应现象1.电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.2.产生感应电流的条件表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.表述2:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3.产生感应电动势的条件穿过电路的磁通量发生变化.电磁感应的实质是产生感应电动势.如果回路闭合,则有感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源.三、感应电流方向的判断1.右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.楞次定律内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化.3.判断感应电流方向问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为(1)明确原磁场:弄清原磁场方向及磁通量的变化情况;(2)确定感应磁场:根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;(3)判定感应电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流的方向.即据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B感方向) 判断感应电流(I感方向).说明:1.楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象,而右手定则只适用于导体切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定更简便.2.右手定则与左手定则的区别:抓住因果关系才能无误.“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手.1 在水平面上有一不规则的多边形导线框,面积为S=20cm2,在竖直方向加以如图所示的磁场,则下列说法中正确的是(方向以竖直向上为正) ( )A.前2s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=0B.前1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-30WbC.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-3x10-3W bD.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ= -1x10-3W b2 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.先b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b3 如图所示,用一根长为L质量不计的绝缘细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点连结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0<<L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动4 如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R滑片自左向右滑的过程中,线圈ab将( )A.静止不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.发生转动,但电源的极性不明,无法确定转动方向5 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如所示的方向,绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示的感应电流,则( )A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大6 电阻R、电容器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7 如图所示,a、b、c三个闭合线圈,放在同一平面内,当a线圈中有电流I通过时,它们的磁通量分别为Фa、Фb、Фc下列说法中正确的是( )A.Φa<Φb<ΦcB.Φa>Φb>ΦcC.Φa<Φc<ΦbD.Φa>Φc>Φb8 如图所示,面积为S的线圈放在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中,若线圈平面与水平面所成的夹角为θ,那么穿过线圈的磁通量为( )A.Φ=BScosθB.Φ=BSsinθC.Φ=BStanθD.Φ=BScotθ9 在水平面上有一固定的U形金属框架,上置一金属杆ab,如图所示(纸面即水平面),在垂直纸面方向有一匀强磁场,则( )A.若磁感应强度方向垂直纸面向外并增大时,杆ab将向右移动B.若磁感应强度方向垂直纸面向外并减小时,杆ab将向右移动C.若磁感应强度方向垂直纸面向里并增大时,杆ab将向右移动D.若磁感应强度方向垂直纸面向里并减小时,杆ab将向右移动10 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上,有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动11 如图所示,线框面积为S,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直.则穿过线框平面的磁通量为 ;若使线框绕轴OO´转过600的角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过900角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过1800角,则穿过线框平面的磁通量变化量大小为 .若将单匝线框换成50匝线框,上述各空的结果将 (填“变化”或“不变”).12 用如图所示的电路来研究电磁感应现象.A、B为规格相同的电流表,D是两个套在一起的大小线圈, 绕线方向如图.小线圈与A构成回路,大线圈与B构成闭合电路.闭合电键K,稳定后电流表A 指针位置如图.当电键K突然断开时,电流表B指针将向偏(填“左”或“右”).13 面积为S的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图所示,当线框以ab为轴顺时针转900过程中,穿过abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .14 磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图所示,从ab进入磁场时开始计时,到线框离开磁场为止.(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2)判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.15 在图中,CDEF为闭合线圈,AB为电阻丝.当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时,电源的哪一端是正极?。
高中物理楞次定律知识点
高中物理楞次定律知识点高中物理楞次定律知识点总结1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化感应电流感应电流磁场磁通量变化。
2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向、楞次定律的内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。
楞次定律是判断感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方一直表述的、依照这个定律,感应电流只能采取如此一个方向,在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。
我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量"叫做“原磁道”。
因此楞次定律能够简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。
所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少、从这个地方能够看出,正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。
要注意理解“阻碍”和“变化”这四个字,不能把“阻碍”理解为“阻止”,原磁通假如增加,感应电流的磁场只能阻碍它的增加,而不能阻止它的增加,而原磁通依然要增加的。
更不能感应电流的“磁场”阻碍“原磁通”,尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反、正确的理解应该是:通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来达到“阻碍”原磁通的“变化”即减或增。
楞次定律所反映提如此一个物理过程:原磁通变化时( 原变),产生感应电流(I感),这是属于电磁感应的条件问题;感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场( 感),这就是电流的磁效应问题;而且I感的方向就决定了感的方向(用安培右手螺旋定则判定); 感阻碍原的变化-—这正是楞次定律所解决的问题、如此一个复杂的过程,能够用图表理顺如下:楞次定律也能够理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,即只要有某种估计的过程使磁通量的变化受到阻碍,闭合电路就会努力实现这种过程: (1)阻碍原磁通的变化(原始表速);(2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留",具体表现为:若产生感应电流的回路或其某些部分能够自由运动,则它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化;若引起原磁通变化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动,而回路的面积又不可变,则回路得以它的运动来阻碍磁体与回路的相对运动,而回路将发生与磁体同方向的运动;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)。
楞次定律-高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)
楞次定律是能量守恒定律在电场感应中的具体体现
N
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高中物理选择性必修第二册 第二章:电磁感应 第1节:楞次定律
右手定则
导体切割磁感线时产生感应电流方向的判断
在右图中,假定导体棒CD 向右运动。 1. 我们研究的是哪个闭合导体回路? 回路CDEF 2. 当导体棒CD 向右运动时,穿过这个闭合导体回路
我们现在只研究了应电流产生的条件,我们还应该研究感应电流的 方向和大小,这节课和下节课,我们就研究这两个问题。
高中物理选择性必修第二册 第二章:电磁感应 第1节:楞次定律
探究新知识
探究影响感应电流方向的因素
探究一、探究电流计指针偏转方向与螺线管电流方向关系
1、试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系
高中物理选择性必修第二册 第二章:电磁感应 第1节:楞次定律
【例题3】如图所示,圆形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺 线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路。若将滑动变阻
器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( D )
A.圈a中将产生顺时针方向的感应电流(俯视) B.穿过线圈a的磁通量变小 C.线圈a面积有增大的趋势 D.线圈a对水平桌面的压力将增大
高中物理选择性必修第二册 第二章:电磁感应 第1节:楞次定律
【例题6】如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面 放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感 应电流,由此可知,圆环a可能( ) A.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转 C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转
S
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高中物理选择性必修第二册 第二章:电磁感应 第1节:楞次定律
高中物理第二节 楞次定律
第二节 楞次定律一、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。
1、楞次定律解决的是感应电流的方向问题。
2、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。
3、在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”的含义(1)“阻碍”不是“阻止”。
(2)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,“阻碍”不等于“反向”;①若原磁场磁通量增加----感应电流产生的磁场与原磁场方向相反②若原磁场磁通量减小----感应电流产生的磁场与原磁场方向相同③ 结论:増反减同例1、如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd .则( )A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a →b →c →dB.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以ab 边为轴转动时,其中感应电流方向是a →b →c →dD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a →b →c →d(3)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。
结论:来拒去留例2、如图所示,当条形磁铁突然向闭合铜环运动时,铜环里产生的感应电流的方向怎样?铜环运动情况怎样?二、右手定则对于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。
例3、如图所示,光滑金属导轨的一部分处在匀强磁场中,当导体棒AB 向右匀速运动切割磁感线时,判断AB 中感应电流方向。
三、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。
高中物理(4.3楞次定律)理解要点与例题解答
[自主学习]注意:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是“阻碍”“变化”,不是阻止变化,阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。
如果引起感应电流的磁通量增加,感应电流的磁场就跟引起感应电流的磁场方向相反,如果引起感应电流的磁通量减少,感应电流的磁场方向就跟引起感应电流的磁场方向相同。
楞次定律也可理解为“感应电流的磁场方向总是阻碍相对运动”。
1.磁感应强度随时间的变化如图1所示,磁场方向垂直闭合线圈所在的平面,以垂直纸面向里为正方向。
t1时刻感应电流沿方向,t2时刻感应电流,t3时刻感应电流;t4时刻感应电流的方向沿。
2.如图2所示,导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动,则a、b两端的电势关系是。
[典型例题]例1 如图3所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,A环在螺线管的正中间;当螺线管中电流减小时,A环将:(A)有收缩的趋势 (B)有扩张的趋势(C)向左运动(D)向右运动分析:螺线管中的电流减小,穿过A环的磁通量减少,由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁通量的减少,以后有两种分析:(1)感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同,感应电流的磁感线也向左,由安培定则,感应电流沿逆时针方向(从左向右看);但A环导线所在处的磁场方向向右(因为A环在线圈的中央),由左手定则,安培力沿半径向里,A环有收缩的趋势。
(2)阻碍磁通量减少,只能缩小A环的面积,因为面积越小,磁通量越大,故A 环有收缩的趋势。
A正确例2 如图4所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断导线环在磁铁插入过程中如何运动?分析:磁铁向导线环运动,穿过环的磁通量增加,由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,导线环向右运动阻碍磁通量的增加,导线环的面积减小也阻碍磁通量的增加,所以导线环边收缩边后退。
此题也可由楞次定律判断感应电流的方向,再由左手定则判断导线环受到的安培力,但麻烦一些。
[针对训练]1.下述说法正确的是:(A)感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反(B)感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同(C)当原磁场减弱时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同(D)当原磁场增强时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同2.关于楞次定律,下列说法中正确的是:(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阻碍原磁场的变化(D)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化3.如图5所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流方向(有感应电流)及ab导线所受安培力方向分别是:(A)电流由b向a,安培力向左(B)电流由b向a,安培力向右(C)电流由a向b,安培力向左(D)电流由a向b,安培力向右4.如图6所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是:(A)有顺时针方向的感应电流(B)有逆时针方向的感应电流(C)先逆时针后顺时针方向的感应电流(D)无感应电流5.如图7所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然向左抽出时,A点的电势比B点的电势;当磁铁突然向右抽出时,A点的电势比B点的电势。
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高中物理中,楞次定律是非常重要的一个定律。
它在理解电磁学方面有着重要作用,在实际应用中也可以提供指导。
本文将对楞次定律的知识点进行总结,以帮助读者更好地理解和应用此定律。
一、楞次定律的基本概念楞次定律又称作法拉第电磁感应定律,是一个基本的电磁学定律。
它表明:当磁通量发生变化时,会在导体中产生感生电动势,这个电动势的方向会使感生电流的磁场阻碍这一磁通量变化。
楞次定律描述了电磁感应现象。
当磁场作用于导体时,会引起磁通量的变化,从而产生感生电动势。
这个电动势的大小取决于磁通量的变化率。
在导体中产生的感生电流会通过磁场产生反作用,在一定程度上阻碍磁通量的变化。
二、楞次定律的数学表达式楞次定律表明,在一个闭合线圈中,感生电动势的大小与变化率成正比,与线圈绕向和变化率之间的夹角成正比,即:ε = -dΦ / dt其中,ε为感生电动势,单位为伏特(V);Φ为磁通量,单位为韦伯(Wb);t为时间,单位为秒(s)。
这个负号表明,感生电动势的方向与磁通量变化方向相反。
三、楞次定律的应用楞次定律是电磁场理论的重要基础,广泛应用于电机、变压器、感应加热器等电磁设备的设计和研发中。
1. 电动机原理电动机的工作原理就是利用电磁感应现象。
当通电后,电流在线圈中流动,产生旋转磁场,从而对转子上的导体产生电磁感应作用,产生电动势,使转子受到电磁力的作用,从而转动。
利用楞次定律可以计算出产生的感生电动势的大小。
2. 变压器原理变压器是利用电磁感应原理来实现电压变换的设备。
当一定电压的交流电流通过线圈,会产生交变磁通,从而在另一个线圈中产生感生电动势,进而产生电流。
楞次定律可以用来计算这个感生电动势的大小。
3. 感应加热原理感应加热是利用电磁感应产生的感生电流来加热物体的原理。
当物体置于交变磁场中时,就会在物体中产生感生电流,导致物体内部的电阻发热,从而实现加热。
四、楞次定律的应用示例下面列举一些应用楞次定律的实例。
楞次定律的应用知识点
一、考查楞次定律的应用楞次定律的应用主要考查的内容主标题:楞次定律的应用副标题:剖析考点规律,明确高考考查重点,为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词:楞次定律难度:3重要程度:5内容:考点剖析:楞次定律是高中物理的基本定律,从近几年的高考可以看出,对楞次定律的考查几乎每年都有,高考主要考查考生熟练运用楞次定律判断感应电流的方向,由感应电流的方向判断引起感应电流的原磁场方向及磁通量变化,出题以选择题为主。
楞次定律的文字表述简明扼要,初学时常常不能完全理解它的含义。
要正确理解楞次定律需要注意以下两点。
1.定律中有两个磁场——引起感应电流的磁场(原磁场)和感应电流的磁场。
原磁场的变化产生感应电流,感应电流的磁场阻碍原磁场的变化。
2.理解定律的关键在于理解“阻碍”的含义:“阻碍”不是“阻止”,不是使原磁场的变化停止,阻碍作用只是“延缓”原磁场的变化,没有原磁场的变化就不会有感应电流的产生;“阻碍”的对象是原磁场的变化而不是原磁场,不能把“阻碍”简单理解为“相反”;阻碍不仅有“反抗”原磁场增加的含义,还有“补偿”原磁场减弱的含义。
楞次定理可推广为:感应电流的效果总是“反抗”引起感应电流的原因。
常有以下几种表现:1.阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。
如果原磁场的磁通量是增加的,感应电流就产生一个反向的磁场“反抗”原磁场的增加;如果原磁场的磁通量是减小的,感应电流就产生一个同向磁场对原磁场进行“补偿”。
2.阻碍导体的相对运动——“来拒去留”。
从运动效果上看,也可形象地表述为“敌进我退”、“敌逃我追”。
典型例题例1.(2014·全国卷)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。
一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。
让条形磁铁从静止开始下落。
条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A.均匀增大B.先增大,后减小C.逐渐增大,趋于不变D.先增大,再减小,最后不变【解析】C.本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律。
高中物理楞次定律
高中物理楞次定律
楞次定律(Lenz's Law)是一种物理定律,它规定了电流的方向与电磁感应的方向是相反的。
楞次定律由俄国物理学家迪米特里·楞次(Georg Simon Ohm)发现,他是第一位提出它的人,最初在1834年提出。
一、定义
楞次定律指由于电流在电磁感应场中产生磁力时,电流的变化所激发的磁感应产生的力会与原有磁感应方向相反。
也就是说,当正电流经过线圈时,它会产生正电磁感应,反之,负电流经过线圈时,它会产生负电磁感应。
二、物理原理
迪米特里·楞次定律物理原理的根源在于物理学家弗里德里希·爱因斯坦(Albert Einstein)于1905年提出的弗里德里希·爱因斯坦讯号方程(Einstein Equation)。
这个方程表明,磁场可以通过由电流产生的磁感应而引发,而电流的变化则会引发磁感应的变化,进而激发驱动电流的反向力。
三、运用
楞次定律在实际应用中有很多,主要有:
1. 电路中的电磁器件,如变压器、电机、磁力驱动机械装置、发电机以及转矩传动系统中都有用到楞次定律;
2. 抱紧器、磁回路中电磁选择装置,如磁控开关、开关磁铁、磁抱紧装置;
3. 放电灯等一些电器设备中也会用到楞次定律。
4. 根据楞次定律也可以计算出现象如变压比、转化系数、阻抗和阻抗因子等的数值。
5. 电磁技术,如无线电、电磁技术及电磁波法领域,也会用到楞次定律。
四、结论
从上面可以看出,楞次定律是一个物理定律,也是物理中非常重要的定律,影响着磁力的强度和方向,它广泛应用于物理和电子领域,可以计算出变压比、转换系数、抗抗差等的数值,是物理及电子学科不可缺少的一块重要组成部分。
楞次定律
知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观
重点和难点分析
• 探究式教学重视的是探究的过 程和方法而不是结论,所以,
学 习 愚 公 搬
• 重点:楞次定律探究实验设 计和实验结果的总结。
• 楞次定律这一知识点在电磁 学部分是极难理解的,学生无论 是在智力因素还是在认知水平上 还达不到马上就理解的程度,故 ,
甲:方形线圈单边切割磁感线
乙:条形磁体插入拔出闭合线圈
环节四
进行实验 收集数据
学生在做实验时,教师要注意学生对仪器的 使用是否得当,数据记录是否正确,相应的做 个别辅导。 教师将数据汇总得到数据表格呈现在多媒 体上:
图号 甲 乙 丙 丁 线圈缠绕方向
(俯视铁磁场 方向
教 学 目 标
教 法 学 法
教 学 过 程
板 书 设 计
五、教学过程
科学探究
理解应用
课堂小结
布置作业
实验引入,提出问题 提出猜想,进行假设
科 学 探 究
制定计划
设计实验
进行假设
感应电流方向 指示实验设计 局部并行处理
整 体 串 行 处 理
电流计偏转指示
发光二极管指示
局部并行处理
条形磁体插入
方形线圈单边
三、教学目标
【1】经历探究楞次定 律过程,学会运用科学 探究的方法研究物理问 题。 【2】通过科学探究之 后,使学生学会依照物 理事实、运用逻辑判断 来确立物理量之间的因 果关系的方法。
知识与技能 过程与方法 情感态度与价值观
三、教学目标
在本节课的学习中,同 学们直接参与物理规律 的发现过程,体验了一 次自然规律发现过程中 的乐趣和美的享受,并 在头脑中进一步强化 “实践是检验真理的唯 一标准”这一辩证唯物 主义观点。
高中物理--楞次定律
3、如何阻碍? “阻碍”就是“相
学以致用
例1 、如图,软铁环上绕有A、B两个 线圈,当A线圈电路中的开关断开的 瞬间,线圈B中的感应电流沿什么方 向?请总结应用楞次定律判断感应电 流方向的步骤。
I感 感
运用楞次定律解题的一般步骤
楞
安
次
培
定
定
律
则
明确回路 中原磁场 的方向和 磁通量的
今天,你学到了什么?
今天,物理学为你打开一道门, 引导你迈入科学的殿堂。
明天,你要为物理学再打开一 扇窗,让人类迎接新的曙光!
课后思考题: 磁铁静止释放穿过竖直金属管的时 间比一般物体自由穿过经历的时间 长还是短 ?
今日作业:完成书后练习(做书上)
例3、如图所示,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.
判定感 应电流 磁场的 方向
判定感 应电流 的方向
变化情况
一原
二感
三电流
例2、如图,在长直通电导线附近有一个矩 形线圈ABCD,线圈与导线始终在同一个平 面内。线圈在导线的右侧平移时,其中产 生了A→B→C→D→A方向的电流。请判断: 线圈在向哪个方向移动?
楞次定律的实质:
外力克服磁场力做功,使其他形式 的能转化为电能,符合能的转化与守 恒定律.
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 I
v
4、感应电流的方向:顺时针
探究活动1:
确定电流的方向与电流计指针偏转 的关系,实验结果填入表1
探究活动2:
探究五目人标:一组分别按四种方式进行探 究1、,感目应的电是流找的到方向电与流磁计通的量指变针化偏的转关,系 从观2的、而察关感系找到应到的电电结流路果的中方填向入感与应表原电2中来流的的磁方场向的。方将向
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高中物理楞次定律知识点
高中物理楞次定律知识点总结
1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化感应电流感应电流磁场磁通量变化。
2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。
楞次定律的内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。
楞次定律是判断感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方向来表述的。
按照这个定律,感应电流只能采取这样一个方向,在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。
我们把引起感应电流的那个变化的磁通量叫做原磁道。
因此楞次定律可以简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。
所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少。
从这里可以看出,正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。
要注意理解阻碍和变化这四个字,不能把阻碍理解为阻止,原磁通如果增加,感应电流的磁场只能阻碍它的增加,而不能阻止它的增加,而原磁通还是要增加的。
更不能感应电流的磁场阻碍原磁通,尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反。
正确的理解应该是:通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来达到阻碍原磁通的变化即减或增。
楞次定律所反映提这样一个物理过程:原磁通变化时( 原变),产生感应电流(I感),这是属于电磁感应的条件问题;感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场( 感),这就是电流的磁效应问题;而且I感的方向就决定了感的方向(用安培右手螺旋定则判定);
感阻碍原的变化这正是楞次定律所解决的问题。
这样一个复杂的过程,可以用图表理顺如下:
楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍,闭合电路就会努力实现这种过程:
(1)阻碍原磁通的变化(原始表速);
(2)阻碍相对运动,可理解为来拒去留,具体表现为:若产生感应电流的回路或其某些部分可以自由运动,则它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化;若引起原磁通变化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动,而回路的面积又不可变,则回路得以它的运动来阻碍磁体与回路的相对运动,而回路将发生与磁体同方向的运动;
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势;
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)。
利用上述规律分析问题可独辟蹊径,达到快速准确的效果。
如图1所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断在插入过程中导环如何运动。
若按常规方法,应先由楞次定律判断出环内感应电流的方向,再由安培定则确定环形电流对应的磁极,由磁极的相互作用确定导线环的运动方向。
若直接从感应电流的效果来分析:条形磁铁向环内插入过程中,环内磁通量增加,环内感应电流的效果将阻碍磁通量的增加,由磁通量减小的方向运动。
因此环将向右摆动。
显然,用第二种方法判断更简捷。
应用楞次定律判断感应电流方向的具体步骤:
(1)查明原磁场的方向及磁通量的变化情况;
(2)根据楞次定律中的阻碍确定感应电流产生的磁场方向;
(3)由感应电流产生的磁场方向用安培表判断出感应电流的
方向。
3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,用右手定则可判定感应电流的方向。
运动切割产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。
用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定的方便简单。
反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判定出来。
如图2所示,闭合图形导线中的磁场逐渐增强,因为看不到切割,用右手定则就难以判定感应电流的方向,而用楞次定律就很容易判定。
要注意左手定则与右手定则应用的区别,两个定则的应用可简单总结为:因电而动用右手,因动而电用右手,因果关系不可混淆。