選修3-2 4.4楞次定律

1、4.4 4.4 楞次定律楞次定律為什么在線圈內(nèi)有電流？為什么在線圈內(nèi)有電流？插入和拔出磁鐵時(shí)，電流方向一樣嗎？插入和拔出磁鐵時(shí)，電流方向一樣嗎？ 如何判斷出感應(yīng)電流的方向呢？如何判斷出感應(yīng)電流的方向呢？演示演示用試觸的方法確定電流用試觸的方法確定電流方向與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系方向的關(guān)系結(jié)論：電流從電流計(jì)的結(jié)論：電流從電流計(jì)的正正接線柱流入，指針向接線柱流入，指針向正正向偏向偏轉(zhuǎn)，電流從電流計(jì)的轉(zhuǎn)，電流從電流計(jì)的負(fù)負(fù)接線柱流入，指針向接線柱流入，指針向負(fù)負(fù)向偏轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)N NS SN N極極向下向下插入插入拔出感應(yīng)電流方向（俯視）逆時(shí)逆時(shí)針針順時(shí)針順時(shí)針穿過(guò)回路磁通量的變化

2、增大增大減小減小原磁場(chǎng)方向向下向下向下向下感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向上向上向下向下N NS S_+_+S SN NS S極極向下向下插入插入拔出感應(yīng)電流方向（俯視）順時(shí)順時(shí)針針逆時(shí)針逆時(shí)針穿過(guò)回路磁通量的變化增大增大減小減小原磁場(chǎng)方向向上向上向上向上感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下向下向上向上S SN N_+_+GN NS SGS SN NGS SN NGN NS S感應(yīng)電流方向（俯視）逆時(shí)針逆時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針逆時(shí)針逆時(shí)針穿過(guò)回路磁通量的變化增大增大減小減小增大增大減小減小原磁場(chǎng)方向向下向下向下向下向上向上向上向上感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向上向上向下向下向下向下向上向上思考：感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律？思考：感應(yīng)

3、電流方向有什么規(guī)律？GN NS SGS SN NGS SN NGN NS S感應(yīng)電流方向（俯視）逆時(shí)針逆時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針逆時(shí)針逆時(shí)針穿過(guò)回路磁通量的變化增大增大增大增大減小減小減小減小原磁場(chǎng)方向向下向下向上向上向下向下向上向上感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向上向上向下向下向下向下向上向上思考：感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律？思考：感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律？一、楞次定律一、楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要的磁場(chǎng)總要阻礙阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量引起感應(yīng)電流的磁通量的變化的變化1、內(nèi)容：、內(nèi)容：2、對(duì)、對(duì)“阻礙阻礙”的理解：的理解：明確明確原磁場(chǎng)原磁場(chǎng)與與感

4、應(yīng)電流的磁場(chǎng)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)間的因果關(guān)系間的因果關(guān)系l 誰(shuí)起阻礙作用？誰(shuí)起阻礙作用？l 阻礙什么？阻礙什么？l 阻礙是阻止嗎？阻礙是阻止嗎？l “阻礙阻礙”就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總與原磁場(chǎng)的就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總與原磁場(chǎng)的方向相反嗎？方向相反嗎？感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起感應(yīng)電流的磁通量的引起感應(yīng)電流的磁通量的變化變化“增反減同增反減同”否，只是使磁通量的變化變慢否，只是使磁通量的變化變慢不一定不一定!從另一個(gè)角度認(rèn)識(shí)楞次定律從另一個(gè)角度認(rèn)識(shí)楞次定律在下面四個(gè)圖中標(biāo)出線圈上的在下面四個(gè)圖中標(biāo)出線圈上的N N、S S極極GN NS SGS SN NGS SN NGN NS SN NS SN

5、 NN NN NS SS SS S移近時(shí)移近時(shí)斥力斥力阻礙相互靠近阻礙相互靠近移去時(shí)移去時(shí)引力引力阻礙相互遠(yuǎn)離阻礙相互遠(yuǎn)離感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體和引感應(yīng)電流的效果總是阻礙導(dǎo)體和引起感應(yīng)電流的磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)起感應(yīng)電流的磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)楞次定律表述二：楞次定律表述二：“來(lái)拒去留來(lái)拒去留”思考與討論思考與討論如圖如圖A A、B B都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)A A是閉合的，環(huán)是閉合的，環(huán)B B是斷是斷開的，用磁鐵的任一極去接近開的，用磁鐵的任一極去接近A A環(huán)，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)環(huán)，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？把磁鐵從象？把磁鐵從A A環(huán)移開，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？磁極移環(huán)移開，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？磁極移近或遠(yuǎn)離

6、近或遠(yuǎn)離B B環(huán)，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？解釋所發(fā)生的環(huán)，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？解釋所發(fā)生的現(xiàn)象現(xiàn)象 楞次楞次(18041865) 俄國(guó)物理學(xué)家。俄國(guó)物理學(xué)家。1804年年2月月24日生于德日生于德爾帕特（今愛沙尼亞共和國(guó)的塔都）。爾帕特（今愛沙尼亞共和國(guó)的塔都）。1820年入德爾帕特大學(xué)；年入德爾帕特大學(xué)；在大學(xué)二年級(jí)時(shí)由校長(zhǎng)推薦參加在大學(xué)二年級(jí)時(shí)由校長(zhǎng)推薦參加18231826年年“企業(yè)號(hào)企業(yè)號(hào)” 單單桅炮艦的全球考察旅行；他設(shè)計(jì)了海水測(cè)深儀等儀器并卓越地桅炮艦的全球考察旅行；他設(shè)計(jì)了海水測(cè)深儀等儀器并卓越地完成了海上物理考察，完成了海上物理考察，1834年起當(dāng)選為科學(xué)院院士；年起當(dāng)選為科學(xué)院院士；1

7、8361865年任彼得堡大學(xué)教授，年任彼得堡大學(xué)教授，1840年任數(shù)理系主任，年任數(shù)理系主任，1863年任校年任校長(zhǎng)。其間還在海軍和師范學(xué)院任教。長(zhǎng)。其間還在海軍和師范學(xué)院任教。1865年年2月月10日在羅馬逝日在羅馬逝世。世。 楞次從青年時(shí)代就開始研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。楞次從青年時(shí)代就開始研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。1831年法拉第年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，當(dāng)時(shí)已有許多便于記憶的發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，當(dāng)時(shí)已有許多便于記憶的“左手定左手定則則”、“右手定則右手定則”、“右手螺旋法則右手螺旋法則”等經(jīng)驗(yàn)性規(guī)則，但是等經(jīng)驗(yàn)性規(guī)則，但是并沒(méi)有給出確定感生電流方向的一般法則。并沒(méi)有給出確定感生電流方向的一般法則

8、。1833年楞次在總結(jié)年楞次在總結(jié)了安培的電動(dòng)力學(xué)與法拉第的電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，發(fā)現(xiàn)了確定感了安培的電動(dòng)力學(xué)與法拉第的電磁感應(yīng)現(xiàn)象后，發(fā)現(xiàn)了確定感生電流方向的定律生電流方向的定律楞次定律。這一結(jié)果于楞次定律。這一結(jié)果于1834年在年在物理物理學(xué)和化學(xué)年鑒學(xué)和化學(xué)年鑒上發(fā)表。楞次定律說(shuō)明電磁現(xiàn)象也遵循能量守上發(fā)表。楞次定律說(shuō)明電磁現(xiàn)象也遵循能量守恒定律。恒定律。1 1、楞次定律的內(nèi)容：、楞次定律的內(nèi)容：l從磁通量變化的角度看：從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化感應(yīng)電流總要阻礙磁通量的變化l從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看：從導(dǎo)體和磁體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看：感應(yīng)電流總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流

9、總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：2 2、楞次定律中的因果關(guān)系：、楞次定律中的因果關(guān)系：3 3、楞次定律中、楞次定律中“阻礙阻礙”的含意：的含意：I I感感 B B感感 產(chǎn)生產(chǎn)生阻礙阻礙不是阻止；可理解為不是阻止；可理解為“增反、減同增反、減同”，產(chǎn)生產(chǎn)生“結(jié)果結(jié)果”反抗反抗“原因原因”練習(xí)一：練習(xí)一：如圖如圖,當(dāng)線圈遠(yuǎn)離通當(dāng)線圈遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線而去時(shí)，線電導(dǎo)線而去時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方圈中感應(yīng)電流的方向如何？向如何？IABCD遠(yuǎn)離遠(yuǎn)離原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)方向穿過(guò)回路磁穿過(guò)回路磁通量的變化通量的變化感應(yīng)電流磁感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向場(chǎng)方向感應(yīng)電流方感應(yīng)電流方向向向里向里減少減少向里向里A-C-D-B 運(yùn)用楞

10、次定律判定感應(yīng)電流方運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方 向的步驟向的步驟1、明確穿過(guò)閉合回路的原磁場(chǎng)方向、明確穿過(guò)閉合回路的原磁場(chǎng)方向2、判斷穿過(guò)閉合回路的磁通量如何變化、判斷穿過(guò)閉合回路的磁通量如何變化3、由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向、由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向4、利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向、利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向知識(shí)要點(diǎn)回顧知識(shí)要點(diǎn)回顧1 1楞次定律的第一種表述：感應(yīng)電流具有這樣楞次定律的第一種表述：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。電流的磁通量的變化。適用于由磁通量變化引適用于由磁通量變化引起

11、感應(yīng)電流的各種情況。起感應(yīng)電流的各種情況。（一）楞次定律（一）楞次定律2 2楞次定律的第二種表述：感應(yīng)電流的效果總楞次定律的第二種表述：感應(yīng)電流的效果總要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。要阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因。適用于定性判明感適用于定性判明感應(yīng)電流所引起的機(jī)械效果。應(yīng)電流所引起的機(jī)械效果。1 1、電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是、電動(dòng)機(jī)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這個(gè)電動(dòng)勢(shì)是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是加強(qiáng)了電源產(chǎn)生的電流，還是削弱了電源的電流？是有利于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)？有利于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)還是阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)？ 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電

12、動(dòng)勢(shì)削弱削弱了電源的電流，了電源的電流，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì)反電動(dòng)勢(shì)。反電動(dòng)勢(shì)的作用是。反電動(dòng)勢(shì)的作用是阻礙線阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，線圈要維持原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電。這樣，線圈要維持原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)就必須向電動(dòng)機(jī)提供電能，動(dòng)機(jī)提供電能，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2 2、如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么、如果電動(dòng)機(jī)因機(jī)械阻力過(guò)大而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么情況？這時(shí)應(yīng)采取什么措施？情況？這時(shí)應(yīng)采取什么措施？ 電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈電電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)就沒(méi)有了反電動(dòng)勢(shì)，線圈電阻一般都很小，線圈中阻一般都很小，線圈中電流會(huì)很大電流會(huì)

13、很大，電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒，電動(dòng)機(jī)可能會(huì)燒毀。這時(shí)，應(yīng)毀。這時(shí)，應(yīng)立即切斷電源立即切斷電源，進(jìn)行檢查。，進(jìn)行檢查。反電動(dòng)勢(shì)反電動(dòng)勢(shì) 3 3、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的 基本步驟：基本步驟：（1 1）明確穿過(guò)閉合電路原磁場(chǎng)的方向。）明確穿過(guò)閉合電路原磁場(chǎng)的方向。（2 2）明確穿過(guò)閉合電路的磁通量是增加還是減少。）明確穿過(guò)閉合電路的磁通量是增加還是減少。（3 3）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向。（4 4）利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。）利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。 1、如圖所示，當(dāng)條形磁鐵如圖所示，當(dāng)條形磁鐵突然向閉合銅

14、環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，突然向閉合銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電流的銅環(huán)里產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向怎樣？銅環(huán)運(yùn)動(dòng)情況方向怎樣？銅環(huán)運(yùn)動(dòng)情況怎樣？怎樣？課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練原磁場(chǎng)原磁場(chǎng)方向方向穿過(guò)回路穿過(guò)回路磁通量的磁通量的變化變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流感應(yīng)電流方向方向向左向左增加增加向右向右 前前 后后順時(shí)針順時(shí)針銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)銅環(huán)向右運(yùn)動(dòng)研究對(duì)象：銅環(huán)研究對(duì)象：銅環(huán)原磁場(chǎng)原磁場(chǎng)方向方向穿過(guò)回路穿過(guò)回路磁通量的磁通量的變化變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流感應(yīng)電流方向方向向外向外 增加增加 向向里里DC課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練2 2、如圖，導(dǎo)線、如圖，導(dǎo)線ABAB和和CDCD互相平行，試確定在閉互

15、相平行，試確定在閉合和斷開開關(guān)合和斷開開關(guān)S S時(shí)導(dǎo)線時(shí)導(dǎo)線CDCD中感應(yīng)電流的方向。中感應(yīng)電流的方向。ABSCDG研究對(duì)象：研究對(duì)象：上邊的閉合回路上邊的閉合回路3、如圖，在水平光滑的兩根金屬導(dǎo)軌上放置兩根導(dǎo)、如圖，在水平光滑的兩根金屬導(dǎo)軌上放置兩根導(dǎo)體棒體棒AB、CD，當(dāng)條形磁鐵插入與拔出時(shí)導(dǎo)體棒如何，當(dāng)條形磁鐵插入與拔出時(shí)導(dǎo)體棒如何運(yùn)動(dòng)？（不考慮導(dǎo)體棒間的磁場(chǎng)力）運(yùn)動(dòng)？（不考慮導(dǎo)體棒間的磁場(chǎng)力）ABCD插入時(shí)：插入時(shí)：AB、CD相向運(yùn)動(dòng)相向運(yùn)動(dòng)拔出時(shí)：拔出時(shí)：AB、CD相互遠(yuǎn)離相互遠(yuǎn)離課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練N4、一水平放置的矩形閉合線圈、一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的，在細(xì)長(zhǎng)磁

16、鐵的N極附近豎極附近豎直下落，由圖示位置直下落，由圖示位置經(jīng)過(guò)位置經(jīng)過(guò)位置到位置到位置，位置，位置和位置和位置都都很靠近位置很靠近位置 在這個(gè)過(guò)程中，在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流：線圈中感應(yīng)電流：（ ）A.A.沿沿abcdabcd流動(dòng)流動(dòng) B.B.沿沿dcbadcba流動(dòng)流動(dòng)C.C.從從到到是沿是沿abcdabcd流動(dòng)，從流動(dòng)，從 到到是沿是沿dcbadcba流動(dòng)流動(dòng)D.D.從從到到是沿是沿dcbadcba流動(dòng)，從流動(dòng)，從 到到是是 沿沿 abcdabcd 流流 動(dòng)動(dòng) NabcdA課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練（二）右手定則（二）右手定則1 1判定方法判定方法：伸開右手，讓大拇指跟其余四：伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線磁感線從從手心手心垂直進(jìn)入，垂直進(jìn)入，大拇指大拇指指向?qū)w指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)的方向，其余，其余四指四指所指的方向就是所指的方向就是感感應(yīng)電流的方向應(yīng)電流的方向。2 2適用范圍適用范圍：適用于閉合電路：適用于閉合電路一部分導(dǎo)線一部分導(dǎo)線切割磁感線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況。（三）楞次定律與右手定則的比較（三）楞次定律與右手定則的比較1、楞次定律可適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電楞次定律可適用于由磁通量變