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物理学家的概括能力

 新用户65120Joi 2022-06-20 发布于山西

连排课,超纲学习了《楞次定律》。

             

一.感应电流产生条件复习

必修三学习了感应电流的产生条件,先试了一下,看看学生是否已从谈感应必切割的初中惯性中摆脱出来。以上面两图为例,进行了提问,通电导线电流恒定,线框向右平动、向上平动时是否有感应电流。并分析有无的原因。回答没有问题,从磁通量角度进行了阐述。

二.实验

演示了这两个小实验。


楞次定律验证:(一节课要是把楞次定律给探究出来,好像对楞次的智商是一种最大的不敬)

1.确定电流表指针偏向与电流方向的关系。

2.电池试触法:画出螺线管的绕线方向,观察角度不同,方向表述可能有异。

3.条形磁铁N、S极确定,标的极性和实际可能相反,充磁不注意完全可能发生,顺便介绍的一下充磁,和充电差不多,弱了找个强的给你输点真气。

4.条形磁铁变换极性插入或拔出螺线管,记录条形磁铁的磁场方向、磁场增强或减弱情况、螺线管绕向、感应电流方向。

5.归纳结论。

小插曲,对于螺线管内磁通量的增减,有点小状况,有的同学对磁通量的理解又出现了小情况,类似于在闭合圆环中心垂直放一条形磁铁,反过来问一大一小两圆环的磁通量的大小,结论是大的小,小的大。又出现了生吞公式的现象。相当的血腥。

甲乙螺线管内磁通量增大,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;丙丁螺线管磁通量减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。概括到这,我是概括不下去了,只能来一句,人家要增强,不想让人家增强;人家要减弱,还阻拦人家减弱,上高中时学到这个地方,就感觉感应电流是一种黛玉性格,有点小傲娇。左也不对,右也不是,只要做事,都是错的,不做事还嫌不做。人可千万不要活成感应电流性格,锦上给人添花,雪中给人送炭最好。(今年送炭估计送不起了,太贵)

看看楞次的概括,拗口到极点就是精炼。

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。这就是楞次定律(Lenz’s law)。

三.应用

1.就地取材,分析线框从导线右边平移到导线左边时感应电流的方向。很受用。


2.分析S闭合或断开时N线圈内感应电流的方向

3.用楞次定律判断导棒向右切割时闭合回路内感应电流的方向,对这个例题进行了深挖

a.运用楞次定律判断出感应电流方向后,分析导体棒收到的安培力。

b.若感应电路不是楞次定律所判断的方向,则导体棒的安培力方向如何?会出现什么意外?

安培力是动力,导体棒运动地越来越快,动能越来越大,电能还源源不断,这就没天理了。楞次定律是能量守恒定律的必然结论。

c.因此对于导体棒切割问题,也可以用安培力方向来判断感应电流方向。

d.教材上的右手定则,直接给出了,实在不理解这个定则有什么学习的必要,若有,只能是混淆视听。

f.从导体棒内的自由电子所受洛伦兹力进行分析,只保留导体棒,分析向右切割时自由电子的积累方向,顺带可计算感应电动势。上一章的磁流体发电机、电磁流量计、霍尔元件都有这种情况,好像把切割时的电动势提前讲了。

比较四种判断导体棒切割磁感线时感应电流的方向,哪种最本质。洛伦兹力法最本质。

组合这俩家伙,凑了个二次感应的题。


两个习题,又有被难住的
1.如图所示,在光滑定滑轮C正下方的A处固定一电荷量为Q的正点电荷,绝缘细线栓着电量为q的带正电小球B,细线跨过定滑轮,另一端用适当大小的力拉住,使小球B处于静止状态,调整拉力的大小使B与C之间的细线与AB垂直。缓慢拉动细线(始终保持小球B平衡),让B移动一段距离,则小球B的运动轨迹是(  )
A直线        B抛物线        C圆弧        D不能确定

老传统,力三角形和几何三角形相似性。重力不变,AC距离不变,AB距离大了,库仑力应该大,可实际上距离大了只能变小。距离减小亦然,矛盾。距离只能不变,圆弧就能距离不变,而且A是圆心。

2.“等效”是简化电路的一种常用方法。下面四个方框中的电路都可视为一个新的等效电源:甲中是一个电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为Ro的定值电阻串联;乙中是一个电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为Ro的定值电阻并联;丙中是一个电压为E的恒压源与阻值为Ro的定值电阻串联;丁中是一个电流为I的恒流源与阻值为R.的定值电阻并联,且IRo=E.关于这四个等效电源的电动势和内阻,下列关系式正确的是

开路电压数值就是电动势值,除源电阻就是内阻或短路电流算一下,电动势除以短路电流就是内阻。

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