趣话高中物理选修3电磁感应楞次定律.docx

第3节 楞次定律我们探讨有关感应电流的方向，仍然用上节的实验，注意电流表中电流的方向，一般灵敏电流计有红黑两个接线柱，如果电流从红柱进入，黑柱流出，则电流表偏向正方向，一般为向右偏，反之则向左偏。由此我们可以判断感应电流的方向，用安培定则可以判断感应电流产生的磁场方向。甲图中N极向下，穿入线圈的磁感线方向向下，磁通量增大，感应电流如图所示，感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相反。乙图中S极向下，穿入线圈的磁感线方向向上，磁通量增大，感应电流如图所示，感应电流的磁场方向向下，与原磁场方向相反。丙图中N极向下，穿入线圈的磁感线方向向下，磁通量减小，感应电流如图所示，感应电流的磁场方向向下，与原磁场方向相同。丁图中S极向下，穿入线圈的磁感线方向向上，磁通量减小，感应电流如图所示，感应电流的磁场方向向上，与原磁场方向相同综上所述，当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，磁通量减少时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同。俄国科学家楞次总结出了这个规律，称为楞次定律：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。对于这个定律的理解，主要要理解“小人心态”其中的“阻碍”很重要，不是阻止，因为阻止不了，就阻碍。楞次可以理解为又愣又次，比如一个小人，又是二愣子，又是人性次，对于邻居大户人家羡慕嫉妒恨，又拿人家没办法，于是做一些给人家添堵的事。比如在人家门口拉屎，往人家院里扔砖头等等。如果想想在东海和南海问题上给中国添堵的某些小国就理解了。这些阻碍还可以表述为增反减同、来拒去留、增缩减扩和增扩减缩等等。增反减同：是说如果原电场在某回路中产生的磁通量是增加的，则感应电流产生的磁场方向与原磁场相反，果原电场在某回路中产生的磁通量是减少的，则感应电流产生的磁场方向与原磁场相同，感应电流的磁场无法阻止原磁场的变化，但是它尽量阻碍其变化。你增加时我相反，阻碍增加，你减少时我相同，阻碍你减少。实际上，感应电流的磁场是保守派，阻碍的不是原磁场，而是原磁场的变化。来拒去留：如果一个回路静止在某位置，当有外界磁场靠近时，磁通量增大，感应电流的磁场与原磁场相反，产生的力为斥力，拒人于门外，实际上也拒绝不了，反正给你添点堵，当外磁场远去时，有产生方向相同的磁场，是为引力，不能把人留下，就跟着跑了吧，有不能跟上，总得做做样子。增缩减扩和增扩减缩是容易混淆的问题，关键是面积和磁通量的关系，当磁铁靠近线圈时，磁通量增加，为阻碍增加，线圈会有收缩趋势以减少磁通量，如果磁通量减少，线圈会有扩张趋势以增加磁通量，此所谓增缩减扩。以上两种情况，由于磁感线是闭合的，所有磁感线都从线圈或磁铁内部穿过，从外部返回，因此，闭合回路面积越大，回来的磁感线越多，磁通量越小，（两个方向的相减），反之亦然，因此就成为增扩减缩了。上面两种都是显示的“来拒去留”，左图当磁铁转动时，金属线圈会随之同向转动，不过速度小了点。换成非金属线圈则不动。右图当磁铁从闭合线圈插入时，线圈会与磁铁同方向转动，抽出时亦然。在有缺口的一面，不动。这就是异步电动机的原理对于导体切割磁感线，也可以用右手定则判断。右手定则与左手定则相似，不过用的手是右手，磁感线仍然从手心垂直穿过，四指仍然指电流方向，不过是感应电流，拇指指导