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物理學家的概括能力

 新用戶65120Joi 2022-06-20 發(fā)布于山西

連排課,超綱學習了《楞次定律》。

             

一.感應電流產(chǎn)生條件復習

必修三學習了感應電流的產(chǎn)生條件,先試了一下,看看學生是否已從談感應必切割的初中慣性中擺脫出來。以上面兩圖為例,進行了提問,通電導線電流恒定,線框向右平動、向上平動時是否有感應電流。并分析有無的原因?;卮饹]有問題,從磁通量角度進行了闡述。

二.實驗

演示了這兩個小實驗。


楞次定律驗證:(一節(jié)課要是把楞次定律給探究出來,好像對楞次的智商是一種最大的不敬)

1.確定電流表指針偏向與電流方向的關(guān)系。

2.電池試觸法:畫出螺線管的繞線方向,觀察角度不同,方向表述可能有異。

3.條形磁鐵N、S極確定,標的極性和實際可能相反,充磁不注意完全可能發(fā)生,順便介紹的一下充磁,和充電差不多,弱了找個強的給你輸點真氣。

4.條形磁鐵變換極性插入或拔出螺線管,記錄條形磁鐵的磁場方向、磁場增強或減弱情況、螺線管繞向、感應電流方向。

5.歸納結(jié)論。

小插曲,對于螺線管內(nèi)磁通量的增減,有點小狀況,有的同學對磁通量的理解又出現(xiàn)了小情況,類似于在閉合圓環(huán)中心垂直放一條形磁鐵,反過來問一大一小兩圓環(huán)的磁通量的大小,結(jié)論是大的小,小的大。又出現(xiàn)了生吞公式的現(xiàn)象。相當?shù)难取?/p>

甲乙螺線管內(nèi)磁通量增大,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反;丙丁螺線管磁通量減少,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同。概括到這,我是概括不下去了,只能來一句,人家要增強,不想讓人家增強;人家要減弱,還阻攔人家減弱,上高中時學到這個地方,就感覺感應電流是一種黛玉性格,有點小傲嬌。左也不對,右也不是,只要做事,都是錯的,不做事還嫌不做。人可千萬不要活成感應電流性格,錦上給人添花,雪中給人送炭最好。(今年送炭估計送不起了,太貴)

看看楞次的概括,拗口到極點就是精煉。

感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。這就是楞次定律(Lenz’s law)。

三.應用

1.就地取材,分析線框從導線右邊平移到導線左邊時感應電流的方向。很受用。


2.分析S閉合或斷開時N線圈內(nèi)感應電流的方向

3.用楞次定律判斷導棒向右切割時閉合回路內(nèi)感應電流的方向,對這個例題進行了深挖

a.運用楞次定律判斷出感應電流方向后,分析導體棒收到的安培力。

b.若感應電路不是楞次定律所判斷的方向,則導體棒的安培力方向如何?會出現(xiàn)什么意外?

安培力是動力,導體棒運動地越來越快,動能越來越大,電能還源源不斷,這就沒天理了。楞次定律是能量守恒定律的必然結(jié)論。

c.因此對于導體棒切割問題,也可以用安培力方向來判斷感應電流方向。

d.教材上的右手定則,直接給出了,實在不理解這個定則有什么學習的必要,若有,只能是混淆視聽。

f.從導體棒內(nèi)的自由電子所受洛倫茲力進行分析,只保留導體棒,分析向右切割時自由電子的積累方向,順帶可計算感應電動勢。上一章的磁流體發(fā)電機、電磁流量計、霍爾元件都有這種情況,好像把切割時的電動勢提前講了。

比較四種判斷導體棒切割磁感線時感應電流的方向,哪種最本質(zhì)。洛倫茲力法最本質(zhì)。

組合這倆家伙,湊了個二次感應的題。


兩個習題,又有被難住的
1.如圖所示,在光滑定滑輪C正下方的A處固定一電荷量為Q的正點電荷,絕緣細線栓著電量為q的帶正電小球B,細線跨過定滑輪,另一端用適當大小的力拉住,使小球B處于靜止狀態(tài),調(diào)整拉力的大小使B與C之間的細線與AB垂直。緩慢拉動細線(始終保持小球B平衡),讓B移動一段距離,則小球B的運動軌跡是(  )
A直線        B拋物線        C圓弧        D不能確定

老傳統(tǒng),力三角形和幾何三角形相似性。重力不變,AC距離不變,AB距離大了,庫侖力應該大,可實際上距離大了只能變小。距離減小亦然,矛盾。距離只能不變,圓弧就能距離不變,而且A是圓心。

2.“等效”是簡化電路的一種常用方法。下面四個方框中的電路都可視為一個新的等效電源:甲中是一個電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值為Ro的定值電阻串聯(lián);乙中是一個電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值為Ro的定值電阻并聯(lián);丙中是一個電壓為E的恒壓源與阻值為Ro的定值電阻串聯(lián);丁中是一個電流為I的恒流源與阻值為R.的定值電阻并聯(lián),且IRo=E.關(guān)于這四個等效電源的電動勢和內(nèi)阻,下列關(guān)系式正確的是

開路電壓數(shù)值就是電動勢值,除源電阻就是內(nèi)阻或短路電流算一下,電動勢除以短路電流就是內(nèi)阻。

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