‘壹’ 电磁场的物理意义电感的物理意义楞次定律是什么
楞次定律 楞次定律是一条电磁学的定律,从电磁感应得出感生电动势的方向。
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。
注意:“阻碍”不是“相反”,原磁通量增大时方向相反,原磁通量减小时方向相同;“阻碍”也不是阻止,电路中的磁通量还是变化的.
它的公式是:
(如图所示)
其中 E 是电感,N 是线圈圈数,Φ 是磁通量。
1833年, 楞次 在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律( Lenz law )。
楞次定律可表述为 :
闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
楞次定律也可简练地表述为 :
感应电流的效果,总是阻碍引起感应电流的原因。
一、难点分析
1. 从静到动的一个飞跃
学习“楞次定律”之前所学的“电场”和“磁场”只是局限于“静态场”考虑,而“楞次定律”所涉及的是变化的磁场与感应电流的磁场之间的相互关系,是一种“动态场”,并且“静到动”是一个大的飞跃,所以学生理解起来要困难一些。
2. 内容、关系的复杂性
“楞次定律”涉及的物理量多,关系复杂。产生感应电流的原磁场与感应电流的磁场两者都处于同一线圈中,且感应电流的磁场总要阻碍原磁场的变化,它们之间既相互依赖又相互排斥。如果不明确指出各物理量之间的关系,使学生有一个清晰的思路,势必造成学生思路混乱,影响学生对该定律的理解。
3. 学生知识、能力的不足
要能理解“楞次定律”必须具备一定的思维能力,而大多数学生抽象思维和空间想象能力还不是很强,对物理知识的理解、判断、分析、推理常常表现出一定的主观性、片面性和表面性,所以在某些问题的理解上容易出差错。
二、突破难点的方法
1. 正确理解“楞次定律”的内容及“阻碍”的含义
(1)“楞次定律”的内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)对“阻碍”二字的理解:要正确全面地理解“楞次定律”必须从“阻碍”二字上下功夫,这里起阻碍作用的是“感应电流的磁场”,它阻碍“原磁通量的变化”,不是阻碍原磁场,也不是阻碍原磁通量。不能认为“感应电流的磁场必然与原磁场方向相反”或“感应电流的方向必然和原来电流的流向相反”。所以“楞次定律”可理解为:当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反;当穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。另外“阻碍”不能理解为“阻止”,应认识到,原磁场是主动的,感应电流的磁场是被动的,原磁通量仍然要发生变化,阻止不了,而感应电流的磁场只是起阻碍作用而已。感应电流的磁场的存在只是削弱了穿过电路的总磁通量 变化的快慢,而不会改变 的变化特征和方向。例如:当增大感应电流的磁场时, 原磁场也将在原方向上一直增大,只是增大得比没有感应电流的磁场时慢一点而已。如果磁通量变化被阻止,则感应电流就不会继续产生。无感应电流,就更谈不上“阻止”了。
2. 掌握应用“楞次定律”判定感应电流方向的步骤
(1)明确原磁场的方向及磁通量的变化情况(增加或减少)。
(2)确定感应电流的磁场方向,依“增反减同”确定。
(3)用安培定则确定感应电流的方向。
3. 弄清最基本的因果关系
“楞次定律”所揭示的这一因果关系可用图1(图1在哪我也不知道)表示。感应磁场与原磁场磁通量变化之间阻碍与被阻碍的关系:原磁场磁通量的变化是因,感应电流的产生是果,原因引起结果,结果又反作用于原因,二者在其发展过程中相互作用,互为因果。
4. 正确认识“楞次定律”与能量转化的关系
“楞次定律”是能量转化和守恒定律在电磁运动中的体现,感应电流的磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,因此,为了维持原磁场磁通量的变化,就必须有动力作用,这种动力克服感应电流的磁场的阻碍作用做功,将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以“楞次定律”中的阻碍过程,实质上就是能量转化的过程。
5. 多角度理解“楞次定律”
(1)从反抗效果的角度来理解:感应电流的效果,总是要反抗产生感应电流的原因,这是“楞次定律”的另一种表述。依这一表述,“楞次定律”可推广为:
①阻碍原磁通量的变化。
②阻碍(导体的)相对运动(由导体相对磁场运动引起感应电流的情况)。可以理解为“来者拒,去者留”。
6.与之相关的解题方法
电流元法:在整个导体上去几段电流元,判断电流元受力情况,从而判断道题受力情况
等效磁体法:将导体等效为一个条形磁铁,进而作出判断
‘贰’ 拉脱法测表面张力的原理是什么
大学物理实验教材对拉脱法测表面张力原理是这样叙述的:当金属框拉起液膜时,接触角逐渐减小,当接触角为0时,f垂直向下,此时金属丝所受拉力即为表面张力。
‘叁’ 物理学的本质是什么
当科学家说有东西存在时,他们是什么意思?一直以来,总有人不相信科学发现,他们固执地认为,黑洞不存在,夸克不存在,引力波不存在,希格斯玻色子不存在,或者时间不存在。
科学家并非对宇宙中的一切做出无端的臆想,他们会根据实际做出合理的假设,并通过实验加以证实。科学是关于事实,而非关于信不信存在的问题。
物理学理论的本质是数学框架
虽然这些看似都很好,但实在论是一种哲学。这是一种有关信不信的体系,科学无法告诉我们它是否正确。
因此,如果有人想声称希格斯玻色子、夸克、引力波、黑洞或者时间不存在,他必须证明包含被称为“希格斯玻色子、夸克、引力波、黑洞或者时间”数学结构的理论预测与观测数据不符。
‘肆’ 拉脱法物理本质
液体的表面有如弹簧的弹性薄膜,都有收缩的趋势,所以液滴总是趋于球形.这说明在液体的表面内存在一种张力 ,这种液体表面的张力作用,从性质上看,类似固体内部的拉伸胁强,被称为表面张力.
1:测量一个已知周长的金属片从待测液体表面脱离时需要的力,求得该液体表面张力系数的实验方法称为拉脱法.若金属片为环状吊片时,考虑一级近似,可以认为脱离力为表面张力系数乘上脱离表面的周长,即
F=α·π(D1十D2 ) (1)
式中,F为脱离力,D1,D2分别为圆环的外径和内径,α为液体的表面张力系数.
2: 面张力系数 与液体的种类、纯度、温度和它上方的气体成分有关
3: 朱利氏称的弹簧很精密,而且对形变得测量也很精确,它们的差别就像普通直尺和螺旋测距仪的差别一样。
‘伍’ 拉脱法的物理本质是什么
拉脱法的物理本质是液体存在表面张力,而表面张力的存在是因为分子之间的作用力存在。