楞次定律 上课

1、3 3、楞次定律、楞次定律感应电流的方向感应电流的方向1 1、产生感应电流、产生感应电流的条件是什么？的条件是什么？ 一、问一、问题题abdc2 2、列举能使图产生感应电、列举能使图产生感应电流的方法流的方法+ +GNS1 1、实验一、探索电流计指针偏转方向与、实验一、探索电流计指针偏转方向与通入电流的关系通入电流的关系+ +G右右左左结果：结果： 电流从哪边流电流从哪边流进，指针就向哪进，指针就向哪边偏。边偏。观察现象并总结：观察现象并总结：“+”+”接线柱流入向接线柱流入向_偏偏“” ”接线柱流入向接线柱流入向_偏偏+ +GNS2、实验二、探索、实验二、探索“感应电流的方向与原磁场方向的关

2、系感应电流的方向与原磁场方向的关系” N 极插入极插入 N 极拔出极拔出 S 极插入极插入 S 极拔出极拔出示意图示意图原磁场方向原磁场方向原磁场的磁原磁场的磁通量变化通量变化感应电流方感应电流方向向(俯视俯视）感应电流的感应电流的磁场方向磁场方向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逆时针逆时针向上向上增加增加S向下向下增加增加逆时针逆时针向上向上增增 反反 减减 同同N向下向下GGNGSG顺时针顺时针 楞次楞次是俄国物理学家，是俄国物理学家，18041804年年诞生于学沙尼亚诞生于学沙尼亚. .他在中学时就酷爱他在中学时就酷爱物理学，物理学，18201820年以优异成

3、绩考入家年以优异成绩考入家乡的杰普特大学，学习自然科学，在乡的杰普特大学，学习自然科学，在他读大他读大3 3时就因为物理成绩突出被校时就因为物理成绩突出被校方选中，以物理学家的身份参加了环方选中，以物理学家的身份参加了环球考察。球考察。18301830年他当选为科学院候年他当选为科学院候补院士，后任彼得堡大学物理系主任，补院士，后任彼得堡大学物理系主任，18621862年任彼得堡大学校长。年任彼得堡大学校长。 楞次在物理学上的主要成就在电磁学方面。楞次在物理学上的主要成就在电磁学方面。18311831年法拉第发现了电磁感应现象，关于感应年法拉第发现了电磁感应现象，关于感应电流的方向，法拉第只是

4、有过一些零碎的叙述，电流的方向，法拉第只是有过一些零碎的叙述，楞次在获悉法拉第发现电磁感应现象的消息后，楞次在获悉法拉第发现电磁感应现象的消息后，很快考察了电磁感应的全过程。很快考察了电磁感应的全过程。 感应电流具有这样的方向，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要即感应电流的磁场总是要阻碍阻碍引引起感应电流的磁通量的起感应电流的磁通量的变化变化。楞次定律：楞次定律：2、“阻碍阻碍”的含义的含义? 思考：思考： 1、谁起阻碍作用、谁起阻碍作用 ？阻碍什么？阻碍什么 ？怎么阻碍？怎么阻碍？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？GNSSN从相对运动看，感应电流的磁场总

5、是要从相对运动看，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的相对运动。阻碍引起感应电流的相对运动。 楞次定律可以看成是能量守恒定律在电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。磁感应现象中的反映。N来来 拒拒 去去 留留GNGSGNSSSN例题例题1：法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图。软环上绕法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图。软环上绕有两个线圈有两个线圈M和和N，当，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？中的感应电流沿什么方向？分析分析：、原磁场的方向：、原磁场的方向： 顺时针顺时针、原磁通量变化情况：、原磁通量变化情况：

6、 减小减小、感应电流的磁场方向：、感应电流的磁场方向： 顺时针顺时针、感应电流的方向：、感应电流的方向：顺时针顺时针MN应用楞次定律判定的步骤：应用楞次定律判定的步骤：（1）明确原磁场的方向；）明确原磁场的方向；（2）明确穿过回路的磁通量是增加还是减少；）明确穿过回路的磁通量是增加还是减少；（3）根据楞次定律判断感应电流的磁场方向；）根据楞次定律判断感应电流的磁场方向；增反减同增反减同（4）利用右手螺旋定则来判断感应电流的方向。）利用右手螺旋定则来判断感应电流的方向。逆时针逆时针逆时针逆时针NS例例2 2、如图所示，条形磁铁水平放置，金属圆环环面、如图所示，条形磁铁水平放置，金属圆环环面水平，

7、从条形磁铁附近自由释放，分析下落过程中水平，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。圆环中的电流方向。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向，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。并总结判断感应电流的步骤。vI分析分析：、原磁场的方向：、原磁场的方向： 向里向里、原磁通量变化情况：、原磁通量变化情况： 减小减小、感应电流的磁场方向：、感应电流的磁场方向： 向里向里、感应电流的方向：、感应电流的方向： 顺时针顺时针 导线框导线框abcd与与直导线在同一平面内，直导

8、线中通直导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流有恒定电流I，当线框自左向右匀速通过直导线的过程，当线框自左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流如何流动？中，线框中感应电流如何流动？vIabcd解：画出磁场的分布情况如图示：解：画出磁场的分布情况如图示：开始运动到开始运动到A位置，向外的磁通位置，向外的磁通量增加，量增加，I 的方向为的方向为顺时针顺时针，A当当dc边进入直导线右侧边进入直导线右侧,直到线框直到线框在正中间位置在正中间位置B时时,向外的磁通量向外的磁通量减少到减少到0, I 的方向为的方向为逆时针逆时针,B接着运动到接着运动到C,向里的磁通量增加向里的磁通量增加, I 的方

9、向为的方向为逆时针逆时针, C当当ab边离开直导线后边离开直导线后,向里的磁通量减少向里的磁通量减少,I方向为方向为顺时针顺时针.所以，感应电流的方向先是顺时针，接着为逆时针，所以，感应电流的方向先是顺时针，接着为逆时针，然后又为顺时针。然后又为顺时针。 如图所示，在两根平行长直导线如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以中，通以同方向，同强度的电流，导线框同方向，同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流两导线间匀速移动，在移动过程中，线框

10、中感应电流的方向：的方向： ( ) (A)沿沿abcda不变；不变； (B)沿沿dcbad不变；不变； (C)由由abcda变成变成dcbad； (D)由由dcbad变成变成abcda。vMNIIabcd分析分析：画出磁感应线的分布情：画出磁感应线的分布情 况如图示况如图示 B 当闭合导体的一部分做切割磁感当闭合导体的一部分做切割磁感线的运动时，如何判断感应电流的方线的运动时，如何判断感应电流的方向？向？假定导体棒假定导体棒ABAB向右运动向右运动1、我们研究的是哪个闭合电路？、我们研究的是哪个闭合电路？2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小？、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小？3、

11、感应电流的磁场应该是沿哪个方向？、感应电流的磁场应该是沿哪个方向？4、导体棒、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向？中的感应电流沿哪个方向？ABEF增大增大垂直纸面向外垂直纸面向外沿沿AB棒向上棒向上右手定则右手定则：伸开右手，：伸开右手，使拇指与其余四个手使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌指垂直并且都与手掌在同一个平面内；让在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运并使拇指指向导体运动方向，这时四指所动方向，这时四指所指的方向就是感应电指的方向就是感应电流方向。流方向。当闭合电路中有一部分导体做当闭合电路中有一部分导体做切割磁感线运动时，除了用楞切割磁感线运动时，

12、除了用楞次定律之外还可以用哪种方法？次定律之外还可以用哪种方法？可以用可以用右手右手定则定则判断感判断感应电流的方应电流的方向向例题例题3在竖直向下的匀强磁场中，放在水平光滑的轨在竖直向下的匀强磁场中，放在水平光滑的轨道上的两平行导线道上的两平行导线aa、bb，其中，其中aa受外力受外力作用而向左运动，试分析导线作用而向左运动，试分析导线bb向哪边运动？向哪边运动？分析：用右手定则判断出分析：用右手定则判断出aa中的感应电流的方向中的感应电流的方向有有aabb，bb中中因为有了电流受安培力而运动，因为有了电流受安培力而运动，由左手定则判断由左手定则判断bb向左运动向左运动即：感应电流的效果总是

13、要阻碍磁通量的变化即：感应电流的效果总是要阻碍磁通量的变化例题例题4如图所示四根光滑的金属铝杆叠放在绝缘水如图所示四根光滑的金属铝杆叠放在绝缘水平面上，组成一个闭合回路，一条形磁铁的平面上，组成一个闭合回路，一条形磁铁的S极正对着回路靠近，试分析：极正对着回路靠近，试分析：(1)导体杆对水平面的压力怎样变化导体杆对水平面的压力怎样变化?(2)导体杆将怎样运动导体杆将怎样运动?分析解答：磁铁接近线圈时，穿过回路的磁通量增大，分析解答：磁铁接近线圈时，穿过回路的磁通量增大，在闭合回路中出现的感应电流阻碍磁通量的增加，在闭合回路中出现的感应电流阻碍磁通量的增加，闭合回路有两种作用可阻碍磁通量增加，闭

14、合回路有两种作用可阻碍磁通量增加，第一是回路向下退缩，但水平面限制了它不能向下退，第一是回路向下退缩，但水平面限制了它不能向下退，因而出现导体杆与水平面间的正压力增大，因而出现导体杆与水平面间的正压力增大，第二是回路的收缩，由于四根导体杆可以在水平面内运第二是回路的收缩，由于四根导体杆可以在水平面内运动，动，所以它们都得相向运动，互相靠近所以它们都得相向运动，互相靠近.NS 一轻质闭合弹簧线圈用绝缘细线悬挂着，现将一轻质闭合弹簧线圈用绝缘细线悬挂着，现将一根条形磁铁垂直于弹簧线圈的平面靠近线圈，一根条形磁铁垂直于弹簧线圈的平面靠近线圈，在此过程中，弹簧线圈将发生什么现象？在此过程中，弹簧线圈将

15、发生什么现象？线圈将线圈将径向径向收缩并收缩并向左向左摆动。摆动。反馈练习反馈练习 在水平面上有一固定的在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上形金属框架，框架上置一金属杆置一金属杆ab，如图示（纸面即水平面），在垂直，如图示（纸面即水平面），在垂直纸面方向有一匀强磁场，则以下说法中正确的是：纸面方向有一匀强磁场，则以下说法中正确的是： （ ）A. 若磁场方向垂直纸面向外并增加时，若磁场方向垂直纸面向外并增加时， 杆杆ab将向右移动。将向右移动。B. 若磁场方向垂直纸面向外并减少时，若磁场方向垂直纸面向外并减少时， 杆杆ab将向右移动。将向右移动。C. 若磁场方向垂直纸面向里并若磁场方向垂直纸面向里并增加时，杆增加时，杆ab将向右移动。将向右移动。D.若磁