高中物理对楞次定律的理解
高三磁场楞次定律知识点
高三磁场楞次定律知识点磁场楞次定律是电磁学中的一个重要概念,描述了电流变化产生的磁场变化所遵循的规律。
高三物理学习中,磁场楞次定律是必须掌握的知识点之一。
本文将详细介绍高三磁场楞次定律的定义、公式以及应用,并结合具体案例进行解析。
1. 磁场楞次定律的定义磁场楞次定律是法国物理学家安德烈-玛丽·安培于1820年提出的。
它描述了通过导线的电流变化所产生的磁场变化,以及磁场变化对导线本身产生的感应电动势。
2. 磁场楞次定律的公式根据磁场楞次定律的定义,可以得到其数学表达式为:$$\varepsilon = -\frac{d\Phi}{dt}$$其中,$\varepsilon$表示感应电动势(单位:伏特V),$d\Phi$表示磁通量的变化量(单位:韦伯Wb),$dt$表示时间的变化量(单位:秒s)。
根据右手定则,磁场的方向可以确定为“垂直于电流方向和磁场变化的方向”。
3. 磁场楞次定律的应用磁场楞次定律的应用范围非常广泛,以下列举几个具体的应用案例:3.1 电磁感应根据磁场楞次定律,当导线中的电流发生变化时,会产生磁场的变化。
而这种磁场的变化又会引起导线中的感应电动势。
因此,磁场楞次定律是解释电磁感应现象的重要理论基础。
3.2 电动机电动机是利用电流在磁场中受力而产生机械运动的装置。
根据磁场楞次定律,当电流通过电动机的线圈时,线圈会受到磁场力的作用,进而产生旋转运动。
电动机的工作原理就是基于磁场楞次定律的。
3.3 电磁铁电磁铁是利用电流产生磁场的原理,通过控制电流的开关来控制磁铁的磁性。
根据磁场楞次定律,当电流通过电磁铁时,会产生磁场。
通过改变电流的方向和大小,可以控制磁铁的磁性强弱,从而实现吸附和释放等功能。
4. 案例分析为了更好地理解磁场楞次定律的应用,我们以一个具体案例进行分析。
假设有一根直导线$AB$,电流从$A$点流入导线,经过一段时间后电流从$B$点流出。
根据磁场楞次定律,可以得到以下结论:4.1 磁场的产生当电流从$A$点流入导线时,会在导线周围产生一个环绕导线的磁场。
高中物理 4.3楞次定律详解
高中物理| 4.3楞次定律详解楞次定律1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。
2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。
3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。
楞次定律怎么用?什么是愣次定律?
楞次定律怎么用?什么是愣次定律?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
【问:楞次定律怎幺用?什幺是愣次定律?】答:楞次定律的内容是:电磁感应所产生的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。
从定义来看,楞次定律并没有直接指出感应电流的方向,它只是概括了确定感应电流方向的原则,给出了确定感应电流的程序。
要真正掌握它,必须要求对表述的涵义有正确的理解,并熟练掌握电流的磁场及电流在磁场中受力的规律。
结合一些典型题来理解,是捷径。
【问:远距离输电的中间输电线部分,各电压间的关系?】答:电压关系:升压器端电压等于降压器端电压+损耗电压。
输电线整体闭合,是串联回路,电流是处处相等的。
因为要降低输电线能耗,需采取高压低流的配送电方案。
对于输电线上电阻,满足部分欧姆定律,即△u=i*r。
【问:右手定则的使用?】答:把右手放平伸开,放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向n 极),大拇指所指的是导线运动方向,则四指所指方向,就为回路中所产生的感应电流的方向。
也可以通过楞次定律来判定产生的电流的方向。
【问:什幺是热力学第二定律?】答:第二定律:热传递的过程是有方向性的,热量会自发地从高温物体传递给低温物体,而不会反过来,不会自发地从低温物体传给高温物体。
还可以表述为:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而不引起其他的变化。
第二定律比较难理解,同学们课下要多反。
高中物理教科选修课件楞次定律
相关知识点回顾与总结
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。
楞次定律的理解
感应电流的磁场不一定与原磁场 方向相反,只是在原磁场的磁通 量增大时两者方向相反,而在原 磁场的磁通量减小时,两者方向
相同。
楞次定律的应用
判断感应电流的方向,判断电磁 感应现象中能量转化问题。
在电磁感应现象中,机械能转化为电能, 电能再转化为其他形式的能量(如热能、 光能等)。
能量在转化过程中会有一定的损失,因此 能量转化效率是评价电磁感应现象能量利 用效果的重要指标。
通过优化电磁感应装置的设计、提高导体 的导电性能、降低电阻等方法,可以提高 能量转化效率。
03
楞次定律在电路中应用
直流电路中楞次定律应用
节点电压法
选取电路中的某些节点作为参考点 ,将其他节点的电压表示为参考点 电压的函数。然后根据楞次定律和 基尔霍夫定律列出节点电压方程进 行求解。
04
实验验证与误差分析
实验设计思路及步骤
设计思路:通过对比实验,验证楞次定律的正 确性,并分析实验误差。
01
准备实验器材,包括线圈、电流表、电压 表、电源等。
前沿动态介绍及展望
电磁感应现象的研究
电磁感应是物理学中的重要现象,近年来在超导材料、拓扑物态 等领域的研究中取得了重要进展。
楞次定律在新技术中的应用
随着科技的发展,楞次定律在电磁炮、无线充电等新技术中得到了 广泛应用。
未来研究方向
未来研究将关注电磁感应现象中的微观机制、高效能量转换等方面 ,同时探索其在新能源、环保等领域的应用潜力。
表达式意义
当磁通量增加时,感应电动势的方向 与磁通量的方向相反;当磁通量减少 时,感应电动势的方向与磁通量的方 向相同。
高考物理知识点:电磁感应现象——楞次定律(解析版)
易错点22 电磁感应现象楞次定律易错总结一、磁通量的变化磁通量的变化大致可分为以下几种情况:(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图(a)所示.(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.二、感应电流的产生条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流.三、对楞次定律的理解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.2.对“阻碍”的理解问题结论谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化为何阻碍(原)磁场的磁通量发生了变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行,最终结果不受影响3.“阻碍”的表现形式从磁通量变化的角度看:感应电流的效果是阻碍磁通量的变化.从相对运动的角度看:感应电流的效果是阻碍相对运动.解题方法楞次定律的应用应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(1)明确所研究的闭合回路,判断原磁场方向.(2)判断闭合回路内原磁场的磁通量变化.(3)依据楞次定律判断感应电流的磁场方向.(4)利用右手螺旋定则(安培定则)判断感应电流的方向.【易错跟踪训练】易错类型1:对物理概念理解不透彻1.(2020·江苏姜堰中学)学习物理除了知识的学习外,还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。
下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是()A.伽利略在研究自由落体运动时采用了微元法B.法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法C.在探究求合力方法的实验中使用了等效替代的思想D.在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法【答案】C【详解】A.伽利略在研究自由落体运动时采用了实验和逻辑推理的方法。
高二物理楞次定律知识点
高二物理楞次定律知识点楞次定律是电磁感应中的基本定律之一,描述了磁感应强度与通过闭合回路的磁通量的关系。
它由法国物理学家楞次在1834年提出,是电磁学的重要基石之一。
本文将介绍高二物理楞次定律的相关知识点。
1. 楞次定律的表述楞次定律可以用以下公式表述:ε = -ΔΦ/Δt其中,ε代表感应电动势,ΔΦ代表磁通量变化,Δt代表时间变化。
2. 磁通量的概念磁通量Φ是描述磁场穿过一个平面的数量的物理量。
它的大小与磁场的强度和面积有关,可以用以下公式计算:Φ = B·A·cosθ其中,B代表磁场强度,A代表平面面积,θ代表磁场线与平面法线之间的夹角。
3. 楞次定律的基本原理楞次定律的基本原理是磁场变化引起感应电动势的产生。
当磁通量发生变化时,闭合回路中会产生感应电动势,进而产生感应电流。
4. 楞次定律的应用楞次定律在实际应用中具有广泛的意义,包括以下几个方面:1) 可以解释电磁感应现象,如电磁感应发电机的工作原理。
2) 可以解释变压器的工作原理,即利用楞次定律实现电压的升降。
3) 可以解释电磁铁的工作原理,即通过改变电磁铁中的电流产生磁场,实现吸附和释放物体。
5. 楞次定律的扩展楞次定律还可以扩展到电场变化引起的感应电动势。
当电场发生变化时,也会产生感应电动势。
这一扩展称为法拉第电磁感应定律。
6. 楞次定律的实验验证楞次定律可以通过一系列实验来验证,如改变磁场强度、改变磁场方向以及改变回路形状等。
实验结果与楞次定律的预测一致,进一步验证了该定律的准确性。
总结:高二物理学习中楞次定律是一个重要的知识点,它可以用来解释电磁感应现象,如电磁感应发电机、变压器和电磁铁的工作原理。
楞次定律的实验验证也进一步证明了其准确性。
通过学习楞次定律,我们可以更好地理解电磁学的基本原理和应用,为进一步的物理学习奠定基础。
40. 高中物理中的楞次定律有什么作用?
40. 高中物理中的楞次定律有什么作用?关键信息项:1、楞次定律的定义:____________________________2、楞次定律的作用领域:____________________________3、楞次定律在实际应用中的案例:____________________________4、楞次定律对学生理解物理概念的帮助:____________________________5、楞次定律在教学中的重点和难点:____________________________11 楞次定律的定义楞次定律是电磁学中的一个重要定律,它指出: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。
这一定律是由俄国物理学家海因里希·楞次在 1834 年发现的。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
111 楞次定律的具体表述当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。
感应电流的方向总是使得它所产生的磁场去阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
例如,当一个磁体靠近一个闭合线圈时,线圈中的磁通量增加,根据楞次定律,感应电流所产生的磁场方向将与磁体的磁场方向相反,从而阻碍磁通量的增加。
112 楞次定律的数学表达式楞次定律可以用数学公式来表达。
假设穿过闭合回路的磁通量为Φ,感应电动势为ε,根据法拉第电磁感应定律,ε =dΦ/dt。
而感应电流 I=ε/R,其中 R 是回路的电阻。
通过这些公式,可以更精确地分析和计算电磁感应现象中的相关物理量。
12 楞次定律的作用领域楞次定律在许多领域都有着重要的应用。
121 在电磁感应实验中的作用在高中物理实验中,通过研究各种电磁感应现象,如导体在磁场中的运动、磁场变化引起的感应电流等,楞次定律可以帮助学生理解和预测实验结果。
122 在发电机中的应用发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的装置。
楞次定律决定了发电机中感应电流的方向和大小,从而保证了发电机的正常运行和电能的输出。
浅谈对楞次定律的理解
高等教育成人考试函授教育毕业论文对“楞次定律”的点滴体会专业物理学班级姓名学号指导教师联系电话完稿日期【内容摘要】:楞次定律是高中物理教学的一个难点,同时也是近年来高考的热点,对楞次定律的学习应正确理解其内容,更重要的是对该定律中的“阻碍”要有充分的理解,这样才会更好地理解并应用楞次定律解决实际问题【关键词】:楞次定律;内容理解;阻碍;“楞次定律”是高中物理学习中的一个难点,同时也是高考的热点。
其内容是: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。
要掌握这个定律,学习理解的过程中我觉得应注意以下几点:一、要正确理解楞次定律1、感应电流的磁通量阻碍引起产生感应电流的磁通量;2、阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。
3、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、“阻碍”不是阻止,也不是变为反向,应理解为“反抗”或“补偿”二、要正确理解“阻碍”二字含义的进一步表述1、表述内容:A感应电流的磁场总是反抗产生它的那个原磁场。
B感应电流的磁场总是弥补产生它的那个原磁场。
2、可概括为以下三种形式:(1)阻碍原磁通量的变化,可概括为:“增反减同”;(2)阻碍导体与磁体间的相对运动,概括为:“来拒去留”;(3)阻碍原电流的变化(自感现象),概括为:“增反减同”。
有了这些结论,在有些特殊情况下,运用推广含义解题比运用楞次定律本身直接解题要方便得多。
例如图1所示,当磁铁突然向铜环方向运动时,铜环的运动情况是:()A.向右摆动B. 向左摆动C. 静止D. 无法判定图2图1【解析】:本题通常情况下可以用两种方法解决:【方法一】(阻碍原磁通量变化法):当磁铁向左运动时,使穿过铜环的磁通量增加而产生如图2所示的感应电流,由楞次定律可知,铜环为阻碍原磁通量的增大,必向左移,故B选项正确。
【方法二】(阻碍相对运动法):磁铁向左运动时,铜环产生的感应电流总是要阻碍引起感应电流的导体和磁体间的相对运动,故磁铁和铜环间有排斥力的作用,故B选项正确。
高考物理考点详析 电磁感应现象 楞次定律
一、电磁感应现象1.概念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.产生感应电流的条件(1)闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动;(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化;①磁场强弱不变,回路面积改变;②回路面积不变,磁场强弱改变;③回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变。
注意:当回路不闭合时,没有感应电流,但有感应电动势,只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象,且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源。
3.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能。
二、感应电流方向的判定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,让磁感线从掌心进入,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: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。
2.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)理解楞次定律中“阻碍”的含义:(3)运用楞次定律判定感应电流方向的步骤:a.明确穿过闭合电路的原磁场方向;b.明确穿过闭合电路的原磁通量是如何变化的;c.根据楞次定律确定感应电流的磁场方向;d.利用安培定则判定感应电流的方向。
注意:导体切割磁感线产生感应电流的方向用右手定则较简便;变化的磁场产生感应电流只能用楞次定律判断。
具体流程如图:三、楞次定律应用的推广楞次定律描述的是感应电流与磁通量变化之间的关系,常用于判断感应电流的方向或其所受安培力的方向,一般有以下四种呈现方式: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”。
四、“三个定则、一个定律”的综合应用技巧1.应用现象及规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生的磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.应用技巧多定则应用的关键是抓住因果关系:无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断。
楞次定律的内容及其理解
楞次定律的内容及其理解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、四步理解楞次定律1.明白谁阻碍谁──感应电流的磁通量阻碍产生产感应电流的磁通量的变化。
2.弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。
3.熟悉如何阻碍──原磁通量增加时,感应电流的磁场方向及原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向及原磁场方向相同,即“增反减同”。
4.知道阻碍的结果──阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。
3、理解楞次定律的另一种表述1.表述内容:感应电流总是反抗产生它的那个原因。
2.表现形式有四种:a.阻碍原磁通量的变化;增反减同b.阻碍物体间的相对运动,有的人把它称为“来拒去留”;c.增缩减扩,磁通量增大,面积有收缩的趋势,磁通量减小,面积有扩大的趋势d.阻碍原电流的变化(自感)。
二、正确区分楞次定律及右手定则的关系导体运动切割磁感线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来得方便简单。
反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判断出来。
如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强,用右手定则就难以判定感应电流的方向;相反,用楞次定律就很容易判定出来三、楞次定律的应用1、应用楞次定律的步骤a.明确原来的磁场方向b.判断穿过(闭合)电路的磁通量是增加还是减少c.根据楞次定律确定感应电流(感应电动势)的方向d.用安培定则(右手螺旋定则)来确定感应电流(感应电动势)的方向2、应用拓展(1)、增反减同。
当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向就及原磁场方向相反,当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向及原磁场方相同,例1、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以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流.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解:若A 带正电,则A 环中有顺时针方向的电流,则原磁场垂直A 环向里,而感应电流的磁场方向垂直B 环向外,由增反减同,说明原磁场在增加,转速在增大;若A 环带负电,,则则A 环中有逆时针方向的电流,则原磁场垂直A 环向外,而感应电流的磁场方向垂直B 环向外,说明原磁场在减小,原电流在减小,转速减小,所以B 、C 正确。
楞次定律高考知识点
楞次定律高考知识点楞次定律(也称为法拉第电磁感应定律)是电磁学中的重要定律之一。
它描述了磁感应强度和电动势的关系,是理解电磁感应现象的基础。
楞次定律在高考物理考试中常常被问到,掌握好这个知识点对考试取得好成绩非常重要。
楞次定律由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出,他发现通过变化的磁场中的导体回路会感应出电动势。
法拉第通过一系列实验验证了这一观点,并总结出了楞次定律,即当导体回路内的磁通量发生变化时,回路中就会感应出电动势。
楞次定律可以用以下数学形式表示:\(\mathcal{E}=-\frac{{\Delta \Phi_B}}{{\Delta t}}\)其中,\(\mathcal{E}\)表示感应电动势,\(\Delta \Phi_B\)表示磁通量的变化量,\(\Delta t\)表示时间的变化量。
楞次定律的负号表示感应电动势的方向和磁通量的变化方向相反。
楞次定律的应用非常广泛。
在电磁感应中,我们常常使用楞次定律来计算感应电流的大小和方向。
当磁场和导体运动相对运动时,如通过导线的磁通量发生变化,就会在导线中感应出电流。
根据楞次定律,我们可以判断感应电流的方向,从而理解各种电磁感应现象。
楞次定律还可以解释许多实际应用中的现象。
例如,变压器时常被用来改变交流电的电压。
当交流电通过一个线圈产生变化的磁场时,由于磁通量的变化,会在另一个线圈中感应出电动势,从而改变电压。
这个现象正是楞次定律的应用。
另一个实际应用是电磁感应发电机的工作原理。
当导体通过磁场运动时,如风力发电机中的转子旋转,通过磁场的磁通量发生变化,就会感应出电动势,从而产生电流。
这个过程也是楞次定律的应用。
楞次定律的理解对于解题非常重要。
在一些高考物理题目中,我们需要根据题目中的条件,利用楞次定律来计算感应电流的大小和方向。
比如,当导体通过磁场的速度发生变化时,我们可以通过楞次定律计算电动势、电流等。
掌握好楞次定律可以帮助我们解决这类问题。
高二楞次定律知识点总结
高二楞次定律知识点总结楞次定律(Faraday's Law)是电磁感应的基本定律之一,它描述了磁场变化时导线中感应电动势的产生。
高二学生在学习物理的过程中,需要掌握楞次定律的相关知识点。
本文将对楞次定律的重要概念、公式和应用进行总结。
1. 楞次定律的基本概念楞次定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年提出的。
该定律表明,当一导体中的磁通量发生变化时,产生在导体中的感应电动势的大小与磁通量的变化速率成正比。
楞次定律的表达式为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,dt表示时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
2. 楞次定律的公式楞次定律可以通过两种形式的公式来表达,一种是在闭合回路中的情况,另一种是在开放回路中的情况。
(1)在闭合回路中,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势等于导线中的电流乘以闭合回路的环路积分:ε = -dΦ/dt = ∮ B·dl其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,B表示磁感应强度,dl表示回路中的微小长度元素。
(2)在开放回路中,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势等于磁感应强度与导线长度之积的变化率:ε = -dΦ/dt = B·l其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,B表示磁感应强度,l表示导线长度。
3. 楞次定律的应用楞次定律在电磁感应以及电动机、发电机等方面有着广泛的应用。
(1)电磁感应:根据楞次定律,当一个磁场相对于一个导体发生变化时,会在导体中产生感应电动势,从而产生感应电流。
这是电磁感应的基本原理。
(2)电动机:电动机通过将动磁场与电流的交互作用转化为机械能。
当通电的导体在磁场中运动时,根据楞次定律,感应电动势会使导体受到力的作用,产生电流,从而驱动电机旋转。
(3)发电机:发电机利用楞次定律的原理将机械能转化为电能。
通过机械装置使导体在磁场中产生相对运动,产生感应电动势,从而产生电流。
92. 高中物理中的楞次定律如何应用?
92. 高中物理中的楞次定律如何应用?一、关键信息1、楞次定律的定义和原理定义:____________________________原理:____________________________2、常见的应用场景电磁感应现象中的应用:____________________________电路中感应电流方向的判断:____________________________磁场变化与导体运动的关系:____________________________3、解题方法和步骤确定研究对象和物理过程:____________________________分析磁通量的变化:____________________________根据楞次定律判断感应电流的方向:____________________________应用右手定则进一步确定感应电流的方向:____________________________4、实例分析实例一:____________________________实例二:____________________________实例三:____________________________二、协议内容11 楞次定律的介绍楞次定律是电磁学中的一个重要定律,它指出了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。
这一定律反映了电磁感应现象中的能量守恒和转化规律。
111 楞次定律的定义楞次定律是指: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。
112 楞次定律的原理当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电流。
感应电流的磁场会对原磁场产生反作用,以阻碍磁通量的变化。
这种阻碍作用不是阻止,而是延缓磁通量的变化过程。
12 常见的应用场景121 电磁感应现象中的应用在电磁感应现象中,如导体在磁场中运动、磁场强度的变化等,都可以运用楞次定律来判断感应电流的方向。
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。
高中物理重难点(细说楞次定律)
高中物理重难点(细说楞次定律)
楞次定律是高中物理电磁感应中重要的内容,楞次定律在高中既是一个重点,也是一个难点。
首先来看看楞次定律的定义: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变化。
对于高中生来说,这个定义读起来都比较别扭,理解起来就更难了。
于是我们用更简单的方法去判断感应电流的方向(增反减同)。
所谓增反减同就是指当磁通量增加时,感应电流产生的磁场和原磁场方向相反,磁通量减少时,方向相同。
具体的步骤有四步:
一、判断原磁场方向。
所谓原磁场就是指引起感应电流的磁场,常见的有磁铁,或者通电的导线产生的磁场。
二、判断磁通量的变化。
磁通量的变化由磁感应强度和线圈横截面积相乘决定,判断磁通量的变化时,注意磁通量是一个标量,他只与原磁场磁感应强度在线圈中的大小有关,和方向是无关的,所以不要被原磁场方向干扰了。
这一步要判断磁通量是增加还是减少。
三、判断感应电流产生的感应磁场方向。
由于磁通量发生变化,闭合线圈中就会产生感应电流,感应电流就会产生一个磁场。
如果第二步中的磁通量增加,感应磁场方向就和原磁场相反,如果磁通量减少,感应磁场方向就和原磁场相同。
四、判断感应电流方向。
判断出感应电流产生的磁场方向过后,用右手定则判断感应电流方向,大拇指指向感应磁场方向,四指就是感应电流的方向。
具体规律可以看下面的表格,以便加深理解:。
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。
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。
楞次定律的理解和应用
楞次定律的理解和应用作者:郭成喜来源:《理科考试研究·高中》2014年第03期楞次定律内容:“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.” 楞次定律的表述简明扼要,高度概括.那么,如何理解呢?一、对楞次定律的理解(一)明确各个物理量之间的关系当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中会产生感应电流.感应电流与其他电流一样,也会产生磁场,即感应电流的磁场.这样,电路中存在两个磁场,即原磁场(产生感应电流的磁场)和感应电流的磁场.(二)楞次定律中“阻碍”的含义楞次定律的关键词是“阻碍”,只有深刻理解“阻碍”的含义,才能准确地把握楞次定律的实质.1.“阻碍”不是“相反”学生学习过程中,有些学生误认为“阻碍”就是方向相反,以为感应电流的磁场总与原磁场的方向相反.应使学生明确,“阻碍”既不是阻碍原磁场,也不是阻碍原有的磁通量,而是指感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加或减少.2.“阻碍”不是“阻止”感应电流的磁场对原磁场磁通量的变化有“阻碍”作用,但不是“阻止”原来磁通量的变化.因为原磁通量的变化是引起感应电流的必要条件,若这种变化被阻止了,就不可能产生感应电流.因此,感应电流的磁场阻止不了原磁通量的变化.3.“阻碍”不仅是“反抗”感应电流的磁场对原磁场的磁通量变化的“阻碍”作用不仅是“反抗”.当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,“反抗”磁通量的增加;当原磁场的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同,以“补偿”原磁通量的减少.所以“阻碍”不仅“反抗”原磁通量的增加,同时还“补偿”原磁通量的减少.(三)对楞次定律中“阻碍”的理解1.谁阻碍谁是“感应电流的磁场”阻碍引起感应电流的磁场通过闭合电路的“磁通量的变化”,这实际上是结果(感应电流)对原因(磁通量的变化)的反抗.因此,楞次定律也可叙述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因.2.什么时间阻碍在感应电流存在的时间里阻碍,也就是引起感应电流的原磁场通过闭合电路的磁通量发生变化的时间.3.如何阻碍当原磁场通过闭合电路的磁通量增加时,感应电流在闭合电路内部空间产生与原磁场方向相反的磁场,以“抵消”原磁通量的增加;当原磁场通过闭合电路的磁通量减少时,感应电流在闭合电路内部空间产生与原磁场方向相同的磁场,以“补偿”原磁通量的减少.这种阻碍,与原磁场通过闭合电路的磁通量变化是何种原因引起的无关,这种阻碍只是一种等效说法,实际上不会阻止磁通量变化的发生,否则就不会有电磁感应现象发生.4.阻碍的结果并没有阻止磁通量的变化,只是延缓了磁通量的变化.二、实例应用应用楞次定律判定感应电流方向的步骤1.明确研究的对象是哪一个闭合电路;2.确定原磁场的方向;3.判断穿过闭合电路的磁通量如何变化;4.根据楞次定律确定感应电流所产生的磁场方向;5.运用安培定则根据感应电流的磁场方向确定感应电流的方向.对应引起感应电流的磁通量的变化的不同方式,应用楞次定律判断感应电流方向时有以下几个结论.(一)增反减同就感应电流的磁场方向来说,当原磁场通过闭合电路的磁通量增加时,感应电流在闭合电路内部空间产生与原磁场方向相反的磁场;当原磁场通过闭合电路的磁通量减少时,感应电流在闭合电路内部空间产生与原磁场方向相同的磁场.例1 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘体,B为导体环,当A以如图3所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,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解析由右手定则可以确定B中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,根据楞次定律,B中磁场总是阻碍A中磁场的变化,据“增反减同”可知,如果A中磁场也垂直于纸面向外,则A中磁场必定减少的,环A应该做减速运动,产生逆时针方向的电流,故应该带负电;如果A 中磁场垂直于纸面向里,则A中磁场必定增加的,环A应该做加速运动,产生顺时针方向的电流,故应该带正电.故选BC.(二)来拒去留若磁通量的变化是由于磁极相对于闭合电路平面的运动引起的,则当磁极(无论N极还是S极)向电路靠近时,电路对靠近的磁极排斥;当磁极远离电路时,电路对磁极吸引.从运动的效果看,可表述为敌进我拒,敌退我追.这样可方便判知闭合电路等效的磁体的磁极,然后确定出电流的方向.例2 如图2所示,当磁铁突然向铜环方向运动时,铜环的运动情况是().A. 向右摆动B. 向左摆动C. 静止D. 无法判定解析由来拒去留知,磁铁向左运动时,线圈与磁铁相互排斥,故铜环向左运动,所以B选项正确.(三)增缩减扩如果闭合电路的面积可以变化,阻碍磁通量的变化可引起闭合电路面积的变化,当磁通量增大时,电路“收缩”,面积减小;反之,电路“扩张”,面积增大.例3 如图3所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通有图中所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A,在t1~t2时间内,下列说法中正确的是().A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势B. 有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势C. 有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势D. 有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势解析 t1~t2时间内,B中的电流为顺时针增大,穿过线圈A的磁通量增大,有增缩减扩知,A的面积有收缩的趋势,所以D正确.(四)自感现象感应电流阻碍原电流的变化,线圈中原电流增加,在线圈中自感电流的方向与原电流方向相反;反之,相同.例4 如图所示,L1,L2为两盏规格相同的小灯泡,线圈的直流电阻与小灯泡的电阻相等,安培表电阻不计.当开关S闭合时,安培表中指示某一读数,下列说法中正确的是().A.开关S闭合时,L1,L2都立即变亮B.开关S闭合时,L2立即变亮,L1逐渐变亮C.开关S断开瞬间,安培表有可能烧坏D.开关S断开时,L2立即熄灭,L1逐渐熄灭解析开关S闭合,线圈中电流在增大,感应电流阻碍其增大,所以L1立即变亮,L2逐渐变亮;开关S断开时,线圈中电流在减小,感应电流阻碍其减小,L1逐渐熄灭,L2立即熄灭.所以D正确.楞次定律的四个结论言简意赅、形象生动、便于记忆和理解,对于解决不同类型的电磁感应问题十分方便快捷,往往起到事半功倍的作用.总之,楞次定律是高中物理教学过程中的重点,也是难点,以上只是我在教学过程中总结的一点点体会,希望各位老师多给予批评指正.。
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对楞次定律的理解
1.因果关系:闭合导体回路中磁通量的变化是因,产生感应电流是果;原因产生结果,结果
2.“阻碍”的含义
特别提醒:“阻碍”的实质,是实现了其他形式的能向电能的转化,这和能的转化与守恒相吻合.如果不是“阻碍”,将违背能量守恒,可以得出总能量同时增加的错误结论.
3.应用楞次定律的思路
(1)明确研究的是哪一个闭合电路.
(2)明确原磁场的方向.
(3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少.
(4)由“增反减同”判断感应电流的磁场方向.
4.楞次定律含义的推广
(1)若由于相对运动导致电磁感应现象,则感应电流的效果阻碍该相对运动,简称口诀:“来拒去留”
(2)若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势,则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化,即磁通量增大时,面积有收缩趋势,磁通量减少时,面积有增大趋势,简称口诀:“增缩减扩”.
特别提醒:判断回路面积的变化趋势时,若穿过闭合回路的磁感线皆朝同一方向,既可由一般步骤判断,也可根据楞次定律的推广含义判断,若闭合回路所围面积内存在两个方向的磁场,则不宜采用楞次定律的推广含义判断、应根据一般步骤判断.
二、楞次定律与右手定则的区别及联系
特别提醒:
(1)楞次定律判断的电流方向也是电路中感应电动势的方向,右手定则判断的电流方向也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向.若电路是开路,可假设电路闭合,应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势的方向.
(2)在分析电磁感应现象中电势高低时,一定要明确产生感应电动势的那部分电路就是电源.在电源内部,电流方向从低电势处流向高电势处.。