楞次定律(公开课) -

1、1.4 楞次定律楞次定律+ +G用试触法用试触法观察现象并总结：观察现象并总结： 电流从哪边流进，指针就向哪边偏。电流从哪边流进，指针就向哪边偏。2、适用范围、适用范围:闭合电路闭合电路一部分导体切割一部分导体切割磁感线磁感线产生感应电流产生感应电流.伸开右手伸开右手,使拇使拇指与其余四指垂直指与其余四指垂直,并且都与并且都与手掌在同一平面内手掌在同一平面内; 让让磁感线磁感线从从掌心掌心进入进入, 拇指拇指指向导体指向导体运动的方向运动的方向, 四指四指所指的方向就是所指的方向就是感应电流的方向感应电流的方向.例题例题如图所示，裸金属线组成滑框，如图所示，裸金属线组成滑框，ab可滑动，其电阻

2、为可滑动，其电阻为r，长为，长为L，串接，串接电阻电阻R，匀强磁场为，匀强磁场为B，当，当ab以以V向右向右匀速运动过程中，匀速运动过程中，（5）、求电阻）、求电阻R的功率。的功率。（2）、用右手定则判断）、用右手定则判断ab中感应电流的方向，中感应电流的方向， 并判断并判断ab两点电势的高低。两点电势的高低。（4）、保证）、保证ab匀速运动，求所加外力匀速运动，求所加外力F。（1）、求）、求ab间感应电动势间感应电动势。（3）、求求ab间的电压。间的电压。NS+ +G观察螺线管绕法观察螺线管绕法示意图示意图感应电流的感应电流的磁 场 方 向磁 场 方 向感应电流方感应电流方向向(俯 视俯 视

3、）线圈中磁通线圈中磁通量 的 变 化量 的 变 化线圈中原磁线圈中原磁场 的 方 向场 的 方 向 S 极拔出极拔出 S 极插入极插入 N 极拔出极拔出 N 极插入极插入向下向下减小减小顺时针顺时针向下向下向上向上向上向上减小减小顺时针顺时针逆时针逆时针向下向下向上向上增加增加S向下向下增加增加逆时针逆时针向上向上NGGNGSG原磁场方向原磁场方向原磁场磁通原磁场磁通量 的 变 化量 的 变 化示意图示意图感应电流的感应电流的磁 场 方 向磁 场 方 向感应电流方感应电流方向向(俯 视俯 视）线圈中磁通线圈中磁通量 的 变 化量 的 变 化线圈中原磁线圈中原磁场 的 方 向场 的 方 向 S

4、极拔出极拔出 S 极插入极插入 N 极拔出极拔出 N 极插入极插入向下向下减小减小顺时针顺时针向下向下向上向上向上向上减小减小顺时针顺时针逆时针逆时针向下向下向上向上增加增加S向下向下增加增加逆时针逆时针向上向上NGGNGSG原磁场方向原磁场方向原磁场磁通原磁场磁通量 的 变 化量 的 变 化B感感原原增增减减与与B原原与与B原原阻碍阻碍变化变化反反同同“增反减同增反减同” 楞次楞次(18041865)俄国物理学家和地球物俄国物理学家和地球物理学家理学家.（1）搞清阻碍关系搞清阻碍关系（谁阻碍谁？）：感应电流的“磁场”阻碍原磁场的“磁通量的变化变化”，不是阻碍“磁通量”；（2）怎样阻碍怎样阻碍

5、：若原磁场变化引起闭合电路的磁通量增加增加，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相反相反，“反抗”增加；若原磁场变化引起闭合电路的磁通量减少减少，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同相同， “补偿”减少； “反抗”与 “补偿”均为“阻碍”。结论：增反减同增反减同；（3）阻碍不是阻止：阻碍不是阻止：“阻碍”与“阻止”程度不同。“阻碍”只能起防碍作用，但闭合电路的磁通量仍再变化；“阻止”则使闭合电路的磁通量不再变化，因而感应电流便随即消失，故只能阻碍不能阻止。对楞次定律中对楞次定律中“阻碍阻碍”二字的理解？二字的理解？从从相对运动相对运动看看:GNSSNNGNGSGNSSSN拓展拓展感应电流的磁场总感

6、应电流的磁场总阻碍阻碍相对运动相对运动. “来拒去留来拒去留” 楞次定律可以看成是能量守恒定律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。在电磁感应现象中的反映。思考题思考题：通电直导线与矩形线圈在同一平面内，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方向的步骤。向，并总结判断感应电流方向的步骤。vI分析分析：1、原磁场的方向：、原磁场的方向： 向里向里2、原磁通量变化情况：、原磁通量变化情况：减小减小3、感应电流的磁场方向：、感应电流的磁场方向：向里向里4、感应电流的方向：、感应电流的方向

7、： 顺时针顺时针感感I感感“增反减同增反减同”NSB原磁通量增大磁通量增大阻碍磁通量增大阻碍磁通量增大产生反方向的磁场产生反方向的磁场感应电流的磁场感应电流的磁场从右侧看从右侧看B原B感I感例例2、试判断线圈中感应电流的方向。、试判断线圈中感应电流的方向。增反减同增反减同“来拒去留来拒去留” 如图所示，光滑固定导体轨如图所示，光滑固定导体轨MM、N N水平放水平放置，两根导体棒置，两根导体棒P P、Q Q平行放于导轨上，平行放于导轨上，形成一个闭合路，当一条形磁铁从高处下形成一个闭合路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时落接近回路时 （ ） A AP P、Q Q将互相靠拢将互相靠拢 B BP P

8、、Q Q相互相远离相互相远离 C C磁铁的加速度仍为磁铁的加速度仍为g g D D磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于g gADsN“增缩减扩增缩减扩” “增反减同增反减同”、 “来拒去留来拒去留”、 “增缩减扩增缩减扩”,这些现象的这些现象的共同本质共同本质是什么？是什么？阻碍磁通量的变化阻碍磁通量的变化B B【例例3 3】如图如图5 5所示，所示，abab是一个是一个可以绕垂直于纸面的轴可以绕垂直于纸面的轴O O转动的转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器器R R的滑片的滑片P P自左向右滑动过程中，自左向右滑动过程中，线圈线圈abab将将 ( )( )A A、静止不

9、动、静止不动 B B、顺时针转动、顺时针转动 C C、逆时针转动、逆时针转动 D D、发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向O OabP 电源图图51、楞次定律适用于楞次定律适用于由磁通量变化引由磁通量变化引起感应电流的起感应电流的一切情况一切情况;右手定则右手定则只适用于只适用于导体切割磁感线导体切割磁感线.“右手定则右手定则”是是“楞次定律楞次定律”的特例的特例.2、在判断、在判断导体切割磁感线导体切割磁感线产生的感产生的感应电流时应电流时右手定则与楞次定律是右手定则与楞次定律是等效的等效的, 右手定则比楞次定律方便右手定则比楞次定律方

10、便.判断判断“力力”用用“左左手手”,判断判断“电电”用用“右右手手”.“四指四指”和和“手掌手掌”的放法和意义的放法和意义是相同的，唯一是相同的，唯一不同的是拇指的意不同的是拇指的意义义.2、如图、如图,导线导线AB和和CD互相平行互相平行,在闭合开在闭合开关关S时导线时导线CD中感应电流的方向如何中感应电流的方向如何?ABSCDGI 例与练例与练2例例1、如图所示，条形磁铁水平放置，金属圆、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，分环环面水平，从条形磁铁附近自由释放，分析俯视时下落过程中圆环中的电流方向。析俯视时下落过程中圆环中的电流方向。NS逆时针逆时针逆时

11、针逆时针NS例例4、如图所示，当滑动变阻器、如图所示，当滑动变阻器R的滑片的滑片向右滑动时，则流过向右滑动时，则流过R的电流方向是的电流方向是_。滑动变阻器滑动变阻器R的滑片向右的滑片向右滑动时，滑动时，A中电流减小中电流减小B原B感A的磁场减弱的磁场减弱B中磁通量减小中磁通量减小B中感应磁场方向与原中感应磁场方向与原磁场方向相同磁场方向相同R中感应电流方向从中感应电流方向从b到到aI感分析通过分析通过R的的电流的方向电流的方向I例例3、如图所示，当条形磁铁做下列运动时，、如图所示，当条形磁铁做下列运动时，线圈中的感应电流方向应是（从左向右看）：线圈中的感应电流方向应是（从左向右看）：A磁铁靠

12、近线圈时，电流方向是逆时针的磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针的B磁铁靠近线圈时，电流方向是顺时针的磁铁靠近线圈时，电流方向是顺时针的C磁铁向上平动时，电流方向是逆时针的磁铁向上平动时，电流方向是逆时针的D磁铁向上平动时，电流方向是顺时针的磁铁向上平动时，电流方向是顺时针的磁铁靠近线圈磁铁靠近线圈时磁通量增大时磁通量增大阻碍磁通量增大阻碍磁通量增大产生反方向的磁场产生反方向的磁场感应电流的磁场感应电流的磁场从左侧看从左侧看B原I感A磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针的磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针的B磁铁靠近线圈时，电流方向是顺时针的磁铁靠近线圈时，电流方向是顺时针的C磁铁向上平动时，电流方向是

13、逆时针的磁铁向上平动时，电流方向是逆时针的D磁铁向上平动时，电流方向是顺时针的磁铁向上平动时，电流方向是顺时针的例例6、两平行长直导线都通以相同电流，线圈、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，其感应电流的方向如何移动时，其感应电流的方向如何? acbd线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向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，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，先减小，原磁场方向为

14、垂直纸面向里，所以感应磁场方向为垂直纸面向里，由安培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；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。定则可知，感应电流方向为顺时针方向。 例例7、如图所示，匀强磁场、如图所示，匀强磁场B中，放置一水平中，放置一水平光滑金属框架，有一根金属棒光滑金属框架，有一根金属棒ab与导轨接触与导轨接触良好，在外力良好，在外力F的作用下匀速

15、向右运动，分析的作用下匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。此过程中能量转化的情况。 abF1、由右手定则判定ab棒上感应电流的方向应由b a2、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。2005年北京卷年北京卷21. 21.现将电池组、滑线变阻器、带铁现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈芯的线圈A、线圈、线圈B、电流计及开关如下图连接，在开、电流计及开关如下图连接，在开关闭合、线圈关闭合、线圈A放在线圈放在线圈B中的情况下，某同学发现当中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端

16、他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指向左加速滑动时，电流计指针和右偏转。由此可以判断（针和右偏转。由此可以判断（ ）A.线圈线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转动，都能引起电流计指针向左偏转B.线圈线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转计指针向右偏转C.滑动变阻器的滑动端滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央都能使电流计指针静止在中央D.因为线圈因为线圈A、线圈、线圈B的绕线的绕线方向未知，故无法

17、判断电流计方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向指针偏转的方向B例例1 1、如图所示，、如图所示，1、为四个为四个线圈，与连通且相距很远。当滑动变线圈，与连通且相距很远。当滑动变阻器的滑片向右移动，使其阻值均匀减小时，阻器的滑片向右移动，使其阻值均匀减小时，试分析线圈试分析线圈、电流情况。电流情况。1例例2 2：一无限长导线通有如图电流，有一矩形：一无限长导线通有如图电流，有一矩形线框与其共面，当电流线框与其共面，当电流I I突然减少时，线框突然减少时，线框会产生会产生_方向的电流。线框将如何运方向的电流。线框将如何运动？动？ 如图所示，当滑片向右移动过程中，圆环如图所示，当滑片向右移动过程中，圆环将如何运动？将如何运动？ 在光滑水平面上放着两个完全相同的金属在光滑水平面上放着两个完全相同的金属环环a和和b，当一条形磁铁的，当一条形磁铁的N极竖直向下靠极竖直向下靠近两环时，近两环时，a，b将如何运动？桌面对环的将如何运动？桌面对环的弹力将如何变？弹力将如何变？3.应用举例例1.如图所示，光滑水平导轨处于竖直向下的匀强磁场B中，导棒ab、cd静置于导轨上，并于导轨垂直，当cd在外力F作用