楞次定律解析

1、3、楞次定律,1、通电螺线管的磁感线方向如何判定？,2、产生感应电流的条件是什么?,穿过闭合线圈的磁通量发生变化,右手螺旋定则,知识回顾,问题,感应电流具有一定的流向，如何判定感应电流的方向呢？,如何判定感应电流的方向呢？,规律探究,【探究思想】,先利用电流计指针偏转得知感应电流的方向，通过探究找出感应电流方向具有的规律，反过来我们就可以利用此规律去判断一切电磁感应现象中产生的感应电流的方向。,【探究过程】,探究1：电流计指针偏转方向和电流方向关系。,首先查明线圈的绕向,试触法判断指针偏转方向和电流方向关系。,结论1：电流从电流计的正接线柱流入，指针向正接线柱一方偏转；电流从电流计的负接线柱流

2、入，指针向负接线柱一方偏转。,结论2：指针右偏，螺旋管线圈中的电流方向是：由上而下看为逆时针；指针左偏，螺旋管线圈中的电流方向是：由上而下看为顺时针。,左进左偏 右进右偏 或左进右偏 右进左偏,电阻限流,探究2：利用电流计指针的偏转方向探究感应电流产生的感应磁场的方向、和原磁场方向的关系 、以及对磁铁的作用力 。,1组,2组,3组,4组,探究3：利用探究2得到的结论来找出感应电流的方向的规律。,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,增 反 减 同,感应电流的磁场怎样影响原磁场磁通量的变化？,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化。

3、,B感,原,增,减,与 B原,与 B原,阻碍,变化,反,同,楞次（Lenz,Heinrich Friedrich Emil）1804年2月24日诞生于爱沙尼亚16岁以优异成绩考入家乡的道帕特大学1828年被挑选为俄国圣彼得堡科学院的初级科学助理，1830年被选为圣彼得堡科学院通讯院士，1834年选为院士。曾长期担任圣彼得堡大学物理数学系主任，后来由教授会选为第一任校长。 1在电磁学方面的成就 楞次定律、焦耳楞次定律、确定了电阻与温度的关系 ,楞次（1804-1865）,2 地球物理方面的贡献 测量了深海的海水比重和温度 。 发现并正确地解释了大西洋和太平洋赤道南北的海水是含盐量较高，且大西洋的

4、比太平洋的高，而印度洋含盐量低的现象 。还注意到在一定纬度下，海洋表面的水温高于水上面的空气温度 。 1845年在他倡导和协助下组织了俄国地理学会。,2、“阻碍”的实质 ?,思考： 1、谁起阻碍作用 ？阻碍什么 ？怎么阻碍？,一、楞次定律：,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。,明确以下几点： 谁起阻碍作用 阻碍的是什么 怎样阻碍 阻碍的结果怎样 电磁感应中能量怎么变,感应电流的磁场,原磁场的磁通量变化,“增反减同”,来“拒” 去“留”,减缓原磁场的磁通量的变化,其它形式的能转化为电能,李商隐：相见时，难！别，亦难！,老子：“天之道，损有余而补不足”,2、对楞次定律的进一步理解,

5、（1）从导体和磁体的相对运动看，感应电流的磁场（或感应电流所受的安培力）总是阻碍相对运动。,N,N,S,S,（2）从能量转化的角度看，楞次定律可以看成是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。,（3）引起感应电流的磁通量是指原磁通量从磁通量变化的角度来看：感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化,阻碍”并不是“相反”，而是当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同 感应电流的磁场对原磁通量的变化所起的阻碍作用不能改变磁通量变化的趋势，仅起到一种延缓作用,（4）由楞次定律可以得到感应电动势的方向 存在感应电动势的那部分导体相当于电源，在电源内部的电流方向与

6、电动势方向相同 由楞次定律判断出的感应电流方向就是感应电动势的方向,例1、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,楞次定律,安培定则,二、用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤,明确研究对象,例2、如图所示，条形磁铁水平放置，金属圆环环面水平，从条形磁铁附近自由释放，分析下落过程中圆环中的电流方向。,N,N,例3、如图所示，固定的金属环和螺线管正对放置。螺线管中有电流。要使金属环中出现如图所示的感应电流，则

7、螺线管中的电流方向和大小如何？,分析：,2、若螺线管中的电流是从b流进，a流出，电流应增大。,1、若螺线管中的电流是从a流进，b流出，电流应变小；,例4、 两平行长直导线都通以相同电流，线圈abcd与导线共面，当它从左到右在两导线之间移动时，其感应电流的方向是?,线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向,线圈所在空间内的磁场分布如图，当线圈从左往右运动时，穿过它的磁通量先减小，原磁场方向为垂直纸面向里，所以感应磁场方向为垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流方向为顺时针方向；,后来磁通量又逐渐增大，原磁场方向为垂直纸面向外，所以感应磁场方向为垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流方向为顺时针方向。

8、,例5、,I,I,F,三、右手定则,1右手定则是应用楞次定律中的特例。在导体做切割磁感线运动时，可以用右手定则简单地判断出感应电流的方向,2右手定则：伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向,【注意】四指指的是感应电流的方向，也是感应电动势的方向，即电源的正极！,例：,I,I,F,F,法拉第圆盘发电机,例6、如图所示，匀强磁场B中，放置一水平光滑金属框架，有一根金属棒ab与导轨接触良好，在外力F的作用下匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。,F,1、由右手定则判定ab棒上感应 电流的方向应由b,a

9、,2、由左手定则判断ab在磁场 中受到的安培力的方向是水平 向左的。,外力做正功，消耗外界能量，完全用来克服安培 力做功，转化成闭合回路中的电能，最后转化 成内能。,如何判定 I 方向,楞次定律,能量守恒,结果阻碍原因,四、楞次定律和右手定则的关系：,1、从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合回路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即做切割磁感线运动的一段导体。,2、从适用范围上说，楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况（普适性），右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导体不动时不能应用。因此右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。,3、在判断由导体切割磁感线产生的感

10、应电流时右手定则与楞次定律是等效的，而右手定则比楞次定律更方便。,例7、如图所示,平行光滑金属导轨A、B上放置两根铜棒a 、 b。当磁铁N极从上向下插入铜棒a 、 b中时，铜棒a、b是否会运动?如果运动将怎样运动？,讨论： （）如果将磁铁N极从铜棒a 、 b中拔出呢？ （）如果将磁铁极从铜棒a 、 b中拔出呢？,例、如图所示，轻质铝环套在光滑导轨上，当N极靠近铝环时，铝环将如何运动？,讨论： （）如果将磁铁S极靠近铝环呢？ （）如果是两个铝环呢？,练习1、一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位

11、置时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（ ）,位置 位置 A逆时针方向 逆时针方向 B逆时针方向 顺时针方向 C顺时针方向 顺时针方向 D顺时针方向 逆时针方向,练习2、如图，可动导线AB可在导体框上左右滑动，并形成闭合电路，与AB平行的一长直导线MN通以如下哪种情况的电流时，AB将受到向左运动的力（ ） AMN中通向上逐渐增大的电流 BMN中通向上逐渐减小的电流 CMN中通向下逐渐增大的电流 DMN中通向下逐渐减小的电流,练习3、图为两组同心闭合线圈的俯视图，内线圈通有顺时针方向电流I1，当I1增加时，外线圈中感应电流I2的方向及I2受到安培力的方向分别是（ ） AI2顺时针，F指向圆心 BI2顺时针，F背离圆心 CI2逆时针，F指向圆心 DI2逆时针，F背离圆心,练习4、如图所示，当导线ab在金属导轨上运动时，线圈C向右摆动，则ab运动的情况是（ ） A向左匀速运动 B向右匀速运动 C向右匀加速运动 D向右匀减速运动,练习5、如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的O轴转动的闭合矩形导线框当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab的运动情况是（ ） A保持静止不动 B逆时针转动 C、顺时针转动 D发生转动，但因为电源极性不明，无法判定转动方向,