楞次定律(含動畫)22

4.3楞次定律第1課時

感應電流方向的判定

+G如何判定感應電流的方向呢？NS

在電磁感應現(xiàn)象中，插入和拔出磁鐵時,產生的感應電流的方向是不一樣的。左進左偏右進右偏+G試觸法結論：電流從哪側接線柱流入，指針就向哪一側偏。實驗1：找出靈敏電流計中指針偏轉方向和電流方向的關系電流計左偏螺線管中電流(俯視)

順時針電流計右偏螺線管中電流(俯視)

逆時針+G判明螺線管的繞向實驗1：找出靈敏電流計中指針偏轉方向和電流方向的關系G－＋+N極插入N極抽出S極插入S極抽出SNSNSN實驗2實驗現(xiàn)象用簡單的圖表示為：

可以根據圖示概括出感應電流的方向與磁通量變化的關系嗎?感應電流的方向逆時針順時針順時針逆時針原磁場的變化中介——感應電流的磁場向下增加向上增加向下減少向上減少很難！

是否可以通過一個中介——感應電流的磁場來描述感應電流與磁通量變化的關系?

磁鐵磁場的變化在線圈中產生了感應電流,而感應電流本身也能產生磁場,感應電流的磁場方向既跟感應電流的方向有聯(lián)系,又跟引起磁通量變化的磁場有關系.下面就來分析這三者之間的關系!NS原磁場原磁通量變化感應電流原磁通量感應電流磁場示意圖感應電流的磁場方向感應電流方向(俯視）S極拔出S極插入N極拔出N極插入向下減小順時針向下向上向上減小順時針逆時針向下向上增加S向下增加逆時針向上NGGNGG原磁場方向原磁場磁通量的變化S增反減同NGNG感應電流的磁場怎樣影響原磁場磁通量的變化？感應電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化。B感Φ原增減與B原與B原阻礙變化反同

感應電流具有這樣的方向，即感應電流產生的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。一、楞次定律：閉合電路磁通量的變化原磁場感應電流產生阻礙激發(fā)引起感應電流磁場楞次“增反減同”理解：①誰起阻礙作用—————②阻礙的是什么—————③怎樣阻礙———————④阻礙的結果怎樣————感應電流的磁場原磁場的磁通量變化“增反減同”減緩原磁場的磁通量的變化“阻礙”不是相反!“阻礙”不是阻止!

楞次(1804～1865)俄國物理學家和地球物理學家.16歲時以優(yōu)異成績從中學畢業(yè)后進入大學,26歲當選為俄國科學院候補院士,30歲時升為正式院士,并被其他院士推選為圣彼得堡大學第一任校長.學生中的“物理學家”楞次在中學時期就酷愛物理學，成績突出。1820年他以優(yōu)異成績考入杰普特大學，學習自然科學。1823年他還在三年級讀書，就因為物理成績優(yōu)秀被校方選中，以物理學家的身分參加了環(huán)球考察。1828年2月16日，楞次向彼得堡皇家科學院作了考察成果匯報，由于報告生動、出色，被接收為科學院研究生。楞次從相對運動看:GNGNGSGS拓展：

感應電流的磁場總要阻礙相對運動.“來拒去留”

從能量觀點看：楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的反映。NsNsNsNs如何判定I方向楞次定律相對運動增反減同來拒去留磁通量變化能量守恒思考與討論

當手持條形磁鐵使它的一個磁極靠近閉合線圈的一端時，線圈中產生了感應電流，獲得了電能。從能量守恒的角度看，這必定有其他形式的能在減少，或者說，有外力對磁體——線圈這個系統(tǒng)做了功。你能不能用楞次定律做出判斷，手持磁鐵時我們克服什么力做功？

重力和磁場力，人的能量轉化成磁鐵的機械能和線圈的電能P11頁例題1B0SMNIi原磁場方向閉開關原磁通變化感電流感磁場偏方向＋－

法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的實驗如圖所示。軟鐵環(huán)上饒有M、N兩個線圈，當M線圈電路中的開關斷開的瞬間，線圈N中的感應電流沿什么方向？二、楞次定律的應用感應電流的方向明確研究的對象是哪一個閉合電路感應電流的磁場方向該電路磁通量如何變化該電路磁場的方向如何楞次定律描述的就是這三個量之間的關系楞次定律描述的就是這三個量之間的關系楞次定律描述的就是這三個量之間的關系楞次定律右手螺旋定則應用楞次定律判定感應電流方向的思路一原二感三螺旋。（七字經）P12頁例題2Ii如圖所示，在長直載流導線附近有一個矩形線圈ABCD，線圈與導線始終在同一個平面內。線圈在導線的一側左右平移時，其中產生了A→B→C→D→A方向的電流。已知距離載流直導線較近的位置，磁場較強。請判斷：線圈在向哪個方向移動？練習1通電直導線與矩形線圈在同一平面內，當線圈遠離導線時，判斷線圈中感應電流的方向vI分析：１、原磁場的方向：向里２、原磁通量變化情況：減?。?、感應電流的磁場方向：向里４、感應電流的方向：順時針例1、如圖所示，條形磁鐵水平放置，金屬圓環(huán)環(huán)面水平，從條形磁鐵附近自由釋放，分析下落過程中圓環(huán)中的電流方向。逆時針逆時針NSB原磁通量增大阻礙磁通量增大產生反方向的磁場感應電流的磁場從右側看B原B感I感例2、試判斷線圈中感應電流的方向。例3、如圖所示，當條形磁鐵做下列運動時，線圈中的感應電流方向應是（從左向右看）：A．磁鐵靠近線圈時，電流方向是逆時針的B．磁鐵靠近線圈時，電流方向是順時針的C．磁鐵向上平動時，電流方向是逆時針的D．磁鐵向上平動時，電流方向是順時針的磁鐵靠近線圈時磁通量增大阻礙磁通量增大產生反方向的磁場感應電流的磁場從左側看B原I感A．磁鐵靠近線圈時，電流方向是逆時針的B．磁鐵靠近線圈時，電流方向是順時針的C．磁鐵向上平動時，電流方向是逆時針的D．磁鐵向上平動時，電流方向是順時針的例4、如圖所示，當滑動變阻器R的滑片向右滑動時，則流過R′的電流方向是_____。滑動變阻器R的滑片向右滑動時，A中電流減小B原B感A的磁場減弱B中磁通量減小B中感應磁場方向與原磁場方向相同R’中感應電流方向從b到aI感例5、如圖所示，固定的金屬環(huán)和螺線管正對放置。螺線管中有電流。要使金屬環(huán)中出現(xiàn)如圖所示的感應電流，則螺線管中的電流方向和大小如何？分析：2、若螺線管中的電流是從b流進，a流出，電流應增大;ab1、若螺線管中的電流是從a流進，b流出，電流應變小;例6、兩平行長直導線都通以相同電流，線圈abcd與導線共面，當它從左到右在兩導線之間移動時，其感應電流的方向如何?acbd●●●●●●●●線圈中感應電流的方向始終為順時針方向線圈所在空間內的磁場分布如圖，

當線圈從左往右運動時，穿過它的磁通量先減小，原磁場方向為垂直紙面向里，所以感應磁場方向為垂直紙面向里，由安培定則可知，感應電流方向為順時針方向；

后來磁通量又逐漸增大，原磁場方向為垂直紙面向外，所以感應磁場方向為垂直紙面向里，由安培定則可知，感應電流方向為順時針方向。4.3楞次定律第2課時

右手定則

在圖中,假定導體棒AB向右運動向右向左原磁場方向穿過回路磁通量的變化感應電流磁場方向感應電流方向向里增大向外A-BBAEFv向里減少向里B-ABAEFv思考與討論2、適用范圍:閉合電路一部分導體切割磁感線產生感應電流.1、內容:伸開右手,使拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內；讓磁感線從掌心進入，拇指指向導體運動的方向,四指所指的方向就是感應電流的方向。三、右手定則課堂練習

如圖,當導體棒ab向右運動時,則a、b兩點的電勢哪一點高?Gab導體棒ab相當于電源,在電源內部電流從負極流向正極。即a端為電源的正極，b端為電源的負極。a點電勢高于b點。

由楞次定律判斷出的感應電流方向就是感應電動勢的方向。3、四指所指的方向就是感應電動勢的方向。課后練習3在圖中CDEF是金屬框，當導體AB向右移動時，請用楞次定律判斷ABCD和ABFE兩個電路中感應電流的方向。我們能不能用這兩個電路中的任一個來判定導體AB中感應電流的方向？ABCD中感應電流方向：A→B→C→D→AABFE中感應電流方向：A→B→F→E→AAB中感應電流方向：A→B1、楞次定律適用于由磁通量變化引起感應電流的一切情況；右手定則只適用于導體切割磁感線。2、右手定則與楞次定律本質一致，“右手定則”是“楞次定律”的特例。3、在判斷導體切割磁感線產生的感應電流時右手定則與楞次定律是等效的,

右手定則比楞次定律方便。四、右手定則與楞次定律的區(qū)別三、右手定則與左手定則的比較：小結：力左電右1、如圖2所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下但未插入線圈內部。當磁鐵向上運動時（）

A．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引

B．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥

C．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引

D．線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥C3、如圖，金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側，若變阻器滑片P向左移動，則金屬環(huán)A將向_____（填“左”或“右”）運動，并有

（填“收縮”或“擴張”）趨勢。左收縮4、如圖所示，當磁鐵運動時，流過電阻的電流由A經R到B，則磁鐵的運動可能是()

A．向下運動

B．向上運動

C．向左平移

D．向右平移BCD理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同【例】兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導體環(huán)，當A以如圖所示的方向繞中心轉動的角速度發(fā)生變化時，B中產生如圖所示方向的感應電流，則（）

A．A可能帶正電且轉速減小

B．A可能帶正電且轉速增大

C．A可能帶負電且轉速減小

D．A可能帶負電且轉速增大√√理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留【例】通有穩(wěn)恒電流的長直螺線管豎直放置，銅環(huán)R沿螺線管的軸線加速下落．在下落過程中，環(huán)面始終保持水平．銅環(huán)先后經過軸線上1、2、3位置時的加速度分別為a1、a2、a3.位置2處于螺線管的中心，位置1、3與位置2等距離．設重力加速度為g，則(

) A.a1＜g B.a2＜g C.a3＜g

D.a2=g√√√理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留【例】如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度．兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速度釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面．下面對于兩管的描述中可能正確的是(

)A．A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的B．A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的C．A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的√√理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因

表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留【例】如圖所示，粗糙水平桌面上有一質量為m的銅質矩形圈．當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是(

)A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左

B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左

C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右

D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右√理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留

c．增縮減擴:磁通量增大，面積有收縮的趨勢；

磁通量減小，面積有擴大的趨勢。分析磁場增強或減弱時導體環(huán)中感應電流的方向及導體環(huán)的受力情況例題：如圖，在水平光滑的兩根金屬導軌上放置兩根導體棒AB、CD，當條形磁鐵插入與拔出時導體棒如何運動？（不考慮導體棒間的磁場力）ABCD插入時：相向運動拔出時：相互遠離“增縮減擴”若穿過閉合電路的磁感線皆朝同一方向,則磁通量增大時,面積有收縮趨勢,磁通量減少時,面積有增大趨勢理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留

c．增縮減擴:磁通量增大，面積有收縮的趨勢；

磁通量減小，面積有擴大的趨勢?！纠咳鐖D光滑固定的金屬導軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放置在導軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時(

)A．P、Q將相互靠攏B．P、Q將相互遠離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g√√理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留

c．增縮減擴:磁通量增大，面積有收縮的趨勢；

磁通量減小，面積有擴大的趨勢。【例】如圖所示，圓環(huán)形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向上滑動，下面說法中正確的是(

)A．穿過線圈a的磁通量變大B．線圈a有收縮的趨勢C．線圈a中將產生俯視順時針方向的感應電流D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大√理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留

c．增縮減擴:磁通量增大，面積有收縮的趨勢；

磁通量減小，面積有擴大的趨勢?！纠咳鐖D通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上，當螺線管中電流I減小時()A.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小B.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的減小C.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大D.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的增大√理解楞次定律的另一種表述：感應電流總是反抗產生感應電流的原因表現(xiàn)形式有四種：

a．阻礙原磁通量的變化:增反減同

b．阻礙物體間的相對運動:來拒去留

c．增縮減擴:磁通量增大，面積有收縮的趨勢；磁通量減小，面積有擴大的趨勢。

d．阻礙原電流的變化（自感現(xiàn)象）

例、如圖，導線AB和CD互相平行，試確定在閉合和斷開開關S時導線CD中感應電流的方向。（教科書：P13---2）閉合時：D—C斷開時：C—D【例】如圖所示，有兩個同心放置且共面的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓心且與兩環(huán)面垂直，比較通過兩環(huán)的磁通量Φa、Φb，則A．Φa＞Φb B．Φa＜ΦbC．Φa＝Φb D．不能確定特別注意：條形磁鐵（通電螺線管）內外磁場的分布情況【例】在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質圓環(huán)如圖所示，以下判斷中正確的是(

)A．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時環(huán)的機械能守恒B．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時磁鐵對桌面的壓力比磁鐵的重力大C．給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵滑出時做減速運動D．給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)有向左的運動趨勢√√√特別注意：條形磁鐵（通電螺線管）內外磁場的分布情況【例】如圖所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上，當螺線管中電流I減小時()A.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小B.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的減小C.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大D.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的增大【例】(2009·海南卷)一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質圓柱連接，木質圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質圓柱上無摩擦移動．M連接在如圖所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關．下列情況中，可觀測到N向左運動的是(

)A．在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間B．在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間C．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向c端移動時D．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向d端移動時√√楞次定理、右手定則、左手定則與安培定則的綜合應用基本現(xiàn)象定則或定律運動電荷、電流產生磁場安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則部分導體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律電磁感應1．應用現(xiàn)象及規(guī)律比較2.應用區(qū)別關鍵是抓住因果關系：(1)因電而生磁(I→B)→安培定則（右手）；(2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則；(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．楞次定理、右手定則、左手定則與安培定則的綜合應用【例】兩根相互平行的金屬導軌水平放置于圖所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下列正確的是(

)A．導體棒CD內有電流通過，方向是D→C B．導體棒CD內有電流