选择性必修 第二册 · 人教版
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6 楞次定律_第2课时

免费读1254字2024-07-22

  老师:同学们,根据上节课的学习,我们已经知道了能自定律。这节课我们来学习能自定律的应用,即右手定责。我们先来回顾下能自定律的内容,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。我们通过下面几个具体问题来进行分析,总结出应用能自定律的一般思路。同学们看,这是法拉第最初发现电磁感应现象的实验室意图,在软铁环上绕有m、n两个线圈,当线圈m电路中的开关断开的瞬间,我们知道线圈n中会产生感应电流。现在我们尝试应用能自定律进行判断线圈n中感应电流的方向。沿什么方向?同学们先想一想,我们用能自定律研究的对象是线圈m还是线圈n呢?容易分析出我们研究的对象是线圈n和电扭表组成的闭合导体回路。那么线圈m和电源开关组成的回路起到什么作用?分析可知,线圈m与电源相连,线圈中有电流,如图所示,通电线圈m会产生磁场,这便是原磁场。在电磁感应现象中,原磁场可以是磁体形成的,也可以是电流形成的。如何确定通电线圈m产生的原磁场方向?根据安培定则,如图,我们可以判断出通电线圈m在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的,这些磁感线穿过线圈n的方向是向下的,那线圈n中原磁场B0的方向是向下的。同学们思考开关断开的瞬间,线圈n中的雌痛量如何变化。分析可知,开关断开的瞬间,体环中的原磁场迅速减弱,线圈n中的磁通量减小。

  老师:同学们继续思考,此时线圈n中感应电流产生的感应磁场沿什么方向,能否进一步判断出此时感应电流的方向?根据能自定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的减小,所以bi的方向与B0的方向相同,既线圈n中BI的方向也是向下的。根据感应磁场的方向,利用安培定则,如图,我们可以判断出线圈n中感应电流的方向。如图所示,判断出断开的情况,同学们再继续思考,当我们研究线圈m电路开关闭合的瞬间,线圈n中的感应电流沿什么方向,我们一起来分析。闭合前线圈n中没有磁场,磁通量为0。闭合开关的瞬间,线圈m通电后,铁环中的磁场迅速增强,线圈n中的磁通量增大。根据能磁定律可知,感应电流的磁场总要阻碍磁铜量的增加。所以bi的方向与B0的方向相反,即线圈n中bi的方向是向上的。根据n培定,则,由bi的方向判定线圈n中感应电流i的方向,如图所示。

  老师:通过以上分析解题过程,同学们能够总结出应用能自定律解决问题的一般思路了吗?我们一起来归纳总结。首先我们要明确研究的对象是哪一个闭合导体回路,比如此处我们研究的对象是线圈n所在的闭合回路。其次,我们要判定原磁场的方向,这里要明确原磁场可以是磁体形成的,也可以是电流形成的。如果是电流形成的磁场,我们可以根据电流方向,利用安培定则来确定原磁场的方向。接着我们在判断通过闭合导体回路的雌痛量如何变化,然后根据雌痛量变化的情况,运用能自定律确定感应电流所产生的磁场方向。最后根据感应电流的磁场方向确定感应电流的方向。这就是我们应用能自定律分析问题的一

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