4.4楞次定律

回顾 闭合电路产生感应电流的条件是什么 闭合电路产生的感应电流的大小如何求 闭合电路产生的感应电流的方向又该如何求 楞次定律 感应电流的方向 左进左偏右进右偏 示意图 感应电流的磁场方向 感应电流方向 俯视 线圈中磁通量的变化 线圈中磁场的方向 S极拔出 S极插入 N极拔出 N极插入 向下 减小 顺时针 向下 向上 向上 减小 顺时针 逆时针 向下 向上 增加 向下 增加 逆时针 向上 原磁场方向 原磁场磁通量的变化 B感 原 增 减 与B原 与B原 阻碍 变化 反 同 感应电流具有这样的方向 即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 楞次定律 楞次 1804 1865 俄国物理学家和地球物理学家 16岁时以优异成绩从中学毕业后进入大学 26岁当选为俄国科学院候补院士 30岁时升为正式院士 并被其他院士推选为圣彼得堡大学第一任校长 1836 1865年任圣彼得堡大学教授 其间还兼任海军和师范院校物理学教授 学生中的 物理学家 楞次在中学时期就酷爱物理学 成绩突出 1820年他以优异成绩考入杰普特大学 学习自然科学 1823年他还在三年级读书 就因为物理成绩优秀被校方选中 以物理学家的身分参加了环球考察 1826年 他考察归来后在一所中学教物理 同时认真总结整理考察成果 1828年2月16日 楞次向彼得堡皇家科学院作了考察成果汇报 由于报告生动 出色 被接收为科学院研究生 感应电流具有这样的方向 即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 楞次定律 思考 1 谁起阻碍作用 阻碍什么 怎么阻碍 2 明白其中的因果关系 原磁通量的变化导致感应电流的产生 感应电流又产生磁场 感应电流的磁场 思考题 通电直导线与矩形线圈在同一平面内 当线圈远离导线时 判断线圈中感应电流的方向 并总结判断感应电流的步骤 v I 分析 原磁场的方向 向里 原磁通量变化情况 减小 感应电流的磁场方向 向里 感应电流的方向 顺时针 阻碍 的实质是什么 练习 如图所示 一个水平放置的矩形线圈abcd 在细长水平磁铁的S极附近竖直下落 由位置 经位置 到位置 位置 与磁铁同一平面 位置 和 都很靠近 则在下落过程中 线圈中的感应电流的方向为 A abcdaB adcbaC 从abcda到adcbaD 从adcba到abcda B 练习 扁平条形磁铁水平放置 一矩形线框abcd与条形磁铁平行 并在其正上方匀速地从N极移到S极 如图 在这过程中 线框中产生的电流方向是 A abcda B adcba C 先是abcda 后是adcba D 先是adcba 后是abcda B 从相对运动看 感应电流的磁场总是阻碍相对运动 N 来拒去留 N S S 如图 当磁铁沿铜环的轴线突然向铜环运动时 铜环将如何运动 如图 当磁铁沿铜环的轴线突然向铜环运动时 铜环为什么会向右运动 来拒去留 产生的机理 练习 如图所示 一闭合的铜环从静止开始由高处下落 通过条形磁铁后继续下落 空气阻力不计 则关于圆环的运动过程 圆环在磁铁的上方时加速度 g 在下方时 g 填大于小于或等于 小于 小于 思考题 通电直导线与矩形线圈在同一平面内 当线圈远离导线时 判断线圈中感应电流的方向 并总结判断感应电流的步骤 v I 增反减同 练习 如图 导线AB和CD互相平行 在闭合开关S时导线CD中感应电流的方向如何 A B S C D G I 增反减同 A B C D V 练习 金属杆AB紧贴着固定的金属轨道向右运动 则闭合电路ABCD中产生的感应电流方向如何 向里 增加 向外 A C D B 右手定则 AB棒是否受到安培力作用 方向如何 判断 力 用 左手 判断 电 用 右手 左手定则 与 右手定则 四指 和 手掌 的放法和意义是相同的 唯一不同的是大拇指的意义 右手定则 是 楞次定律 的特例 右手定则 只适用于导体切割磁感线 右手定则 与 楞次定律 练习 如图所示 有同样光滑金属棒a b c d四根 放在同一水平面内 其中a b固定 c d静止放在a b上 接触良好 O点为回路中心 当条形磁铁一端从O点插入回路时 c d棒 A 保持不动B 分别远离O点C 分别靠近O点D 因不知磁极方向 做无法判断 C 增缩减扩 来拒去留 增反减同 增缩减扩 这些现象的共同本质是什么 阻碍磁通量的变化 楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映 为什么会出现这种现象 这些现象的背后原因是什么 作业 从相对运动看 感应电流的磁场总是阻碍相对运动 来拒去留 教学总结 来拒去留 适用条件 有相对运动且 来 必须是磁通量增加 去 必须是磁通量减少 否则不适用 如下一题 练习 如图所示 一个水平放置的矩形线圈abcd 在细长水平磁铁的S极附近