實(shí)驗(yàn)楞次定律

1、三、實(shí)驗(yàn)原理1 .楞次定律的本質(zhì)楞次定律的本質(zhì)是 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。感應(yīng)電流的磁場(chǎng)是原磁通量變化的，其結(jié)果必須克服這個(gè)阻礙 ,而 需要消耗能量，這個(gè)能量就是 的源頭。2 .楞次定律的深刻意義楞次定律的深刻意義在于它是一一在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體反映。為了產(chǎn)生和維持,必須有外力克服磁場(chǎng)力的阻礙作 用,在這個(gè)過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 ,通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，它又將因 磁感線(xiàn)而產(chǎn)生,這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是與原電流方向 的電動(dòng)勢(shì)，電流要克服反電動(dòng)勢(shì)做功，在這個(gè)過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化為 。3 .實(shí)驗(yàn)方法把條形磁鐵迅速 (或)線(xiàn)圈，使線(xiàn)圈中產(chǎn)生 ,找出感應(yīng)電流的和磁鐵的 的關(guān)系。(1)因果判斷法楞次定律所揭示的電磁感應(yīng)過(guò)

2、程中有兩個(gè)最基本的因果關(guān)系：一是 與變化之間的 與 的關(guān)系；二是 與和”抓住“阻礙”和“產(chǎn)生”這兩個(gè)因果關(guān)聯(lián)點(diǎn)是應(yīng)用楞次定律解決物理問(wèn)題的 關(guān)鍵。線(xiàn)圈中在什么情況下可以產(chǎn)生某個(gè)方向的感應(yīng)電流，我們可以通過(guò)看這個(gè)感應(yīng)電流產(chǎn)生什么樣的 ,然后結(jié)合 尋找其原因，即根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流這個(gè)結(jié)果判斷產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，稱(chēng)之為 ,例如：線(xiàn)圈中產(chǎn)生了逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，而這個(gè)感應(yīng)電流產(chǎn)生的是向外的磁場(chǎng)，根據(jù)此結(jié)果，分析可知其原因有兩種可 能：一是原來(lái)的磁通量向外，正在減?。涣硪环N情況是原來(lái)的磁通量向里，且正在增加。(2)等效替代法。等效替代的思維方法是把復(fù)雜的 和 轉(zhuǎn)化為、物理現(xiàn)象和過(guò)程來(lái)研究和處理。應(yīng)用等效

3、替代法的關(guān)鍵在于明確兩個(gè)不同的 物理現(xiàn)象或物理過(guò)程在什么條件下，什么意義上可以等效并相互替代，這是等效替代 的實(shí)質(zhì)所在。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在原線(xiàn)圈插入或通環(huán)保瞬間，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向怎樣？當(dāng)原線(xiàn)圈排出或斷電瞬間，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同；當(dāng)滑動(dòng)變阻器插入回路的阻值變大時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向怎樣？當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入回路的阻值變小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向怎樣？ 實(shí)驗(yàn)拓展：1 .實(shí)驗(yàn)前電流表為什么一定要檢查電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與通過(guò)電流方向之間的關(guān)系？2 .為什么不直接將原線(xiàn)圈接入電源兩端？且為何只能將滑動(dòng)變阻器由大調(diào)?。? .當(dāng)手持條形磁

4、鐵使它的一個(gè)磁極靠近閉合線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流， 獲得了電能。從能量守恒的角度看，這必定有其他形式的能在減小，或者說(shuō)，有外力對(duì)磁鐵-線(xiàn)圈這個(gè)系統(tǒng)做了功。你能不能用楞次定律做出判斷，手持磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)我們克服什么力做了功？4 .如圖所示為一種早期發(fā)電機(jī)原理示意圖，用來(lái)研究感應(yīng)電流的方向。實(shí)驗(yàn)器材：該發(fā)電機(jī)由固定的圓形線(xiàn)圈和一對(duì)用鐵芯連接的圓柱形磁鐵構(gòu)成，兩磁極相對(duì)于線(xiàn)圈平面對(duì)稱(chēng)，實(shí)驗(yàn)步驟：讓磁極繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁極中心在線(xiàn)圈平面上的投影沿圓弧及OY運(yùn)動(dòng)（O是線(xiàn)圈中心）圖3 .從x至ij O,電流由F經(jīng)g流向e .從O到Y(jié),電流由E經(jīng)G流向J實(shí)驗(yàn)解析 S,方向向上.當(dāng)磁極由X到O時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁

5、通量增加. 根據(jù)楞次定律， 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)向下，再根據(jù)安培定則可知電流由F經(jīng)G流向E,當(dāng)磁極從O到Y(jié)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減少，可判斷電流方向由E經(jīng)G流向F.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：感應(yīng)電流方向與穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化有關(guān)?？碱}回放：1 .（2014 海南高考）如圖，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵（N極朝 上,S極朝下）由靜止開(kāi)始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)且不與圓環(huán)接觸。關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流 的方向（從上向下看，下列說(shuō)法正確的是（）A.總是順時(shí)針B.總是逆時(shí)針C先順時(shí)針后逆時(shí)針D.先逆時(shí)針后順時(shí)針題解題指南】解答此題應(yīng)明確以下兩點(diǎn)：（1）條形磁鐵周?chē)拇鸥芯€(xiàn)的方向；（2）圓環(huán)中磁通量的變化情況（是

6、增加還是減少）?！窘馕觥窟xC。條形磁鐵穿過(guò)圓環(huán)的過(guò)程中，圓環(huán)中的磁通量先向上增加，后向上減少 根據(jù)楞次定律：增反減同，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向先向下再向上，結(jié)合安培定則，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向先順時(shí)針再逆時(shí)針，故選Co2 .（2014 新課標(biāo)全國(guó)卷I ）如圖甲，線(xiàn)圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上。在 ab線(xiàn)圈中通 以變化的電流，用示波器測(cè)得線(xiàn)圈 cd間電壓如圖乙所示。已知線(xiàn)圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線(xiàn)圈的電流成正比，則下列描述線(xiàn)圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是（）【解題指南】磁通量的變化率應(yīng)感應(yīng)電流，線(xiàn)性變化對(duì)應(yīng)的是恒定電流。正弦、余弦等周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電流?！窘馕觥窟xC。本題考

7、查了電磁感應(yīng)的圖像。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，ab線(xiàn)圈電流的變化率與線(xiàn)圈cd上的波形圖一致，線(xiàn)圈cd上的波形圖是方波，ab線(xiàn)圈電流只能是線(xiàn)性 變化的，因?yàn)橹挥芯€(xiàn)性變化的變化率才是常數(shù)。所以 C正確。3 .（2014 上海高考）如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于軟導(dǎo)線(xiàn)回路平面，由于磁場(chǎng)發(fā)生變化，回路變A.逐漸增強(qiáng)，方向向外B.逐漸增強(qiáng)，方向向里C逐漸減弱，方向向外D.逐漸減弱，方向向里題解題指南】解答本題注意以下兩點(diǎn)：（1）回路變?yōu)閳A形，面積增大，說(shuō)明閉合回路的磁通量減少，磁場(chǎng)逐漸減弱；（2）閉合回路的磁通量減少，磁場(chǎng)方向可能向外，也可能向里?！窘馕觥窟xC、Do回路變?yōu)閳A形，面積增大，說(shuō)明閉合回路的磁通量減少，所以磁場(chǎng)逐 漸減弱，而磁場(chǎng)方向可能向外，也可能向里，故選項(xiàng)C、D正確。4 .（2014 海南高考）如圖，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵（N極朝 上,S極朝下）由靜止開(kāi)始下落，磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)且不與圓環(huán)接觸。關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流 的方向（從上向下看，下列說(shuō)法正確的是（）A.總是順時(shí)針B.總是逆時(shí)針C先順時(shí)針后逆時(shí)針D.先逆時(shí)針后順時(shí)針題解題指南】解答此題應(yīng)明確以下兩點(diǎn)：（1）條形磁鐵周?chē)拇鸥芯€(xiàn)的方向；（2）