楞次定律上課

4.3楞次定律（一）---感應(yīng)電流方向的判定？如何判定感應(yīng)電流的方向NS+G實(shí)驗(yàn)器材：條形磁鐵、螺線管、靈敏電路計(jì)觀察現(xiàn)象并總結(jié)：“+”接線柱流入向_______偏“—”接線柱流入向_______偏+G確定電流方向和電流表指針偏轉(zhuǎn)的關(guān)系用試觸法右左結(jié)果：

電流從哪邊流進(jìn)，指針就向哪邊偏。那進(jìn)那偏NS+G實(shí)驗(yàn)示意圖感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流方向(俯視）線圈中磁通量的變化線圈中原磁場(chǎng)的方向S極拔出S極插入N極拔出N極插入向下減小順時(shí)針向下向上向上減小順時(shí)針逆時(shí)針向下向上增加S向下增加逆時(shí)針向上NGGNGSG原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)磁通量的變化GNSGSNGSNGNS感應(yīng)電流方向（俯視）逆時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針逆時(shí)針穿過(guò)回路磁通量的變化增大減小增大減小原磁場(chǎng)

方向向下向下向上向上感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向上向下向下向上思考：感應(yīng)電流方向有什么規(guī)律？

感應(yīng)電流的磁場(chǎng)怎樣影響原磁場(chǎng)磁通量的變化？

感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)磁通量的變化。NGNG結(jié)論1：當(dāng)線圈內(nèi)原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B＇的方向與原磁場(chǎng)B0的方向相反→感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加結(jié)論2：當(dāng)線圈內(nèi)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B＇的方向與原磁場(chǎng)B0的方向相同→感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減少實(shí)驗(yàn)結(jié)論⑴當(dāng)線圈中的磁通量增大時(shí)，B與B0的方向相反；⑵當(dāng)線圈中的磁通量減小時(shí)，B與B0的方向相同。即:增“反”減“同”

楞次（1804~1865）1834年，俄國(guó)物理學(xué)家楞次在分析了很多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后歸納出以下結(jié)論：

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)電流的磁通量的變化。——楞次定律楞次（Lenz,HeinrichFriedrichEmil）

1804年2月24日誕生于愛(ài)沙尼亞．16歲以優(yōu)異成績(jī)考入家鄉(xiāng)的道帕特大學(xué)．1828年被挑選為俄國(guó)圣彼得堡科學(xué)院的初級(jí)科學(xué)助理，1830年被選為圣彼得堡科學(xué)院通訊院士，1834年選為院士．曾長(zhǎng)期擔(dān)任圣彼得堡大學(xué)物理數(shù)學(xué)系主任，后來(lái)由教授會(huì)選為第一任校長(zhǎng)．人物介紹

楞次在物理學(xué)上的主要成就是發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)的楞次定律和電熱效應(yīng)的焦耳－楞次定律．

1833年，楞次在圣彼得堡科學(xué)院宣讀了他的題為“關(guān)于用電動(dòng)力學(xué)方法決定感生電流方向”的論文，提出了楞次定律．

1843年楞次在不知道焦耳發(fā)現(xiàn)電流熱作用定律(1841年)的情況下，獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了這一定律．楞次定律感應(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)電流的磁通量的變化1、內(nèi)容：2、對(duì)“阻礙”的理解：明確原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)間的因果關(guān)系誰(shuí)起阻礙作用？阻礙什么？阻礙是阻止嗎？“阻礙”就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總與原磁場(chǎng)的方向相反嗎？感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)引起感應(yīng)電流的磁通量的變化“增反減同”否，只是使磁通量的變化變慢不一定!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N、S極GNSGSNGSNGNSNSNNNSSS移近時(shí)斥力阻礙相互靠近移去時(shí)引力阻礙相互遠(yuǎn)離感應(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)楞次定律表述二：“來(lái)拒去留”GNSSN

從相對(duì)運(yùn)動(dòng)看，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。N來(lái)拒

去留GNGSGNSSSN3.適用范圍：各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象

4.對(duì)楞次定律的理解：回路磁通量的變化感應(yīng)電流（磁場(chǎng)）產(chǎn)生阻礙總而言之，理解“阻礙”含義時(shí)要明確：①誰(shuí)起阻礙作用——感應(yīng)電流磁場(chǎng)②阻礙的是什么——原磁場(chǎng)的磁通量變化③怎樣阻礙——“增反減同”,來(lái)“拒”去“留”

④阻礙的結(jié)果怎樣——減緩原磁場(chǎng)的磁通量的變化5.對(duì)楞次定律的進(jìn)一步理解：回路磁通量的變化感應(yīng)電流（磁場(chǎng)）產(chǎn)生阻礙①?gòu)拇磐康淖兓慕嵌龋涸觥胺础睖p“同”②從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度：阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)即:來(lái)“拒”去“留”對(duì)楞次定律的再次理解1、“阻礙”不應(yīng)理解為“阻止”，而是“延緩”“推遲”的含義。2、“阻礙”的含義應(yīng)理解為阻礙磁通量的變化；原磁通量增加，感應(yīng)電流就產(chǎn)生一個(gè)與原磁場(chǎng)方向相反的磁場(chǎng)，以阻礙磁通量增加；原磁通量減少，感應(yīng)電流就產(chǎn)生一個(gè)與原磁場(chǎng)方向相同的磁場(chǎng)，以阻礙磁通量減少。對(duì)楞次定律的理解3、“阻礙”的另一含義為阻礙導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；4、楞次定律也指出了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。楞次定律指出：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是在阻礙著引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，為維持感應(yīng)電流，就必須克服這個(gè)阻礙做功，這部分功的消耗就是感應(yīng)電流的能量的來(lái)源。思考題：通電直導(dǎo)線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，判斷線圈中感應(yīng)電流的方向，并總結(jié)判斷感應(yīng)電流的步驟。vI分析：１、原磁場(chǎng)的方向：向里２、原磁通量變化情況：減小３、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向：向里４、感應(yīng)電流的方向：順時(shí)針GNSVI

如右圖所示，試運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向。用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向的方法：（4）用安培定則判定感應(yīng)電流的方向。（1）先確定原磁場(chǎng)方向。（增大或減?。ㄔ龇礈p同）（3）確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向。（2）確定磁通量的變化趨勢(shì)。4.3楞次定律（二）

使用楞次定律的步驟：１、判斷引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)的方向；２、判斷磁通量的變化情況；３、利用楞次定律得出感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向；４、根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向。

內(nèi)容：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楞次定律“增反減同”

楞次(1804～1865)俄國(guó)物理學(xué)家和地球物理學(xué)家.（1）搞清阻礙關(guān)系（誰(shuí)阻礙誰(shuí)？）：感應(yīng)電流的“磁場(chǎng)”阻礙原磁場(chǎng)的“磁通量的變化”，不是阻礙“磁通量”；（2）怎樣阻礙：若原磁場(chǎng)變化引起閉合電路的磁通量增加，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，“反抗”增加；若原磁場(chǎng)變化引起閉合電路的磁通量減少，則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，“補(bǔ)償”減少；“反抗”與“補(bǔ)償”均為“阻礙”。結(jié)論：增反減同；（3）阻礙不是阻止：“阻礙”與“阻止”程度不同?！白璧K”只能起防礙作用，但閉合電路的磁通量仍再變化；“阻止”則使閉合電路的磁通量不再變化，因而感應(yīng)電流便隨即消失，故只能阻礙不能阻止。對(duì)楞次定律中“阻礙”二字的理解？從相對(duì)運(yùn)動(dòng)看:GNSSNNGNGSGNSSSN拓展：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng).

“來(lái)拒去留”

楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。如何理解楞次定律符合能量守恒定律？從楞次定律可知，感應(yīng)電流總要阻礙磁鐵相對(duì)于螺線管的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)把磁鐵移進(jìn)螺線管時(shí)，外力要克服磁鐵和螺線管間的斥力做功，消耗機(jī)械能，產(chǎn)生的電能是從機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。當(dāng)讓磁鐵離開(kāi)螺線管時(shí)，外力要克服磁鐵和螺線管間的引力做功，消耗機(jī)械能，產(chǎn)生的電能是從機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。明確研究對(duì)象原磁通量變化?原磁場(chǎng)方向?楞次定律感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向感應(yīng)電流方向楞次定律的應(yīng)用步驟安培定則【例1】如圖所示，當(dāng)線框向右移動(dòng)，請(qǐng)判斷線框中感應(yīng)電流的方向解題思路：原磁場(chǎng)B0的方向：向外原磁場(chǎng)B0的變化情況：變小感應(yīng)磁場(chǎng)B‘的方向：向外感應(yīng)電流的方向：A→D→C→B楞次定律I安培定則磁鐵從線圈中插入時(shí)，標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。

磁鐵從螺線管右端拔出時(shí)，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？NSBANS

解法二步驟：

先用來(lái)“拒”去“留”判斷線圈產(chǎn)生的磁極,再用右手螺旋定則確定感應(yīng)電流的方向。NS磁鐵從線圈中插入時(shí)，標(biāo)出感應(yīng)電流的方向。磁鐵從螺線管右端拔出時(shí)，A、B兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？NSNS+?NSSNBA下圖中彈簧線圈面積增大時(shí)，判斷感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針。

應(yīng)用楞次定律解決問(wèn)題

（4）下圖中k接通時(shí)乙回路有感應(yīng)電流產(chǎn)生嗎？方向如何？Gk甲乙abcdIGkabcdI【鞏固練習(xí)1】如圖所示，讓閉合線圈由位置1通過(guò)一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到位置2。線圈在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，什么時(shí)候沒(méi)有感應(yīng)電流？為什么？什么時(shí)候有感應(yīng)電流？方向如何？pGpGNSI【鞏固練習(xí)2】下圖中滑動(dòng)變阻器滑片p左移時(shí)，標(biāo)出電流計(jì)回路中感應(yīng)電流的方向。

NＮⅠⅡⅢ一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落，由圖示位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ．在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流：（）A.沿abcd流動(dòng)B.沿dcba流動(dòng)C.從Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)D.從Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，從Ⅱ到Ⅲ是沿abcd

流動(dòng)NⅠⅡⅢabcd●●●A【鞏固練習(xí)3】“來(lái)拒去留”2、適用范圍:閉合電路一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流.1、右手定則:伸開(kāi)右手,使拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內(nèi);讓磁感線從掌心進(jìn)入,

拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向,四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.右手定則例與練

在圖中CDEF是金屬框，當(dāng)導(dǎo)體AB向右移動(dòng)時(shí)，請(qǐng)用楞次定律判斷ABCD和ABFE兩個(gè)電路中感應(yīng)電流的方向。我們能不能用這兩個(gè)電路中的任一個(gè)來(lái)判定導(dǎo)體AB中感應(yīng)電流的方向？ABCD中感應(yīng)電流方向：A→B→C→D→AABFE中感應(yīng)電流方向：A→B→F→E→AAB中感應(yīng)電流方向：A→B1、楞次定律適用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的一切情況;右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線.“右手定則”是“楞次定律”的特例.2、在判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流時(shí)右手定則與楞次定律是等效的,

右手定則比楞次定律方便.“右手定則”與“楞次定律”判斷“力”用“左手”,

判斷“電”用“右手”.“左手定則”與“右手定則”“四指”和“手掌”的放法和意義是相同的，唯一不同的是拇指的意義.例兩平行長(zhǎng)直導(dǎo)線都通以相同電流，線圈abcd與導(dǎo)線共面，當(dāng)它從左到右在兩導(dǎo)線之間移動(dòng)時(shí)，其感應(yīng)電流的方向如何?acbd●●●●●●●●線圈中感應(yīng)電流的方向始終為順時(shí)針?lè)较蚓€圈所在空間內(nèi)的磁場(chǎng)分布如圖，當(dāng)線圈從左往右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)它的磁通量先減小，原磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，所以感?yīng)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，由安培定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?；后?lái)磁通量又逐漸增大，原磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，所以感?yīng)磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮砂才喽▌t可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?。例如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，放置一水平光滑金屬框架，有一根金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，在外力F的作用下勻速向右運(yùn)動(dòng)，分析此過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的情況。abF1、由右手定則判定ab棒上感應(yīng)電流的方向應(yīng)由ba2、由左手定則判斷ab在磁場(chǎng)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，完全用來(lái)克服安培力做功，轉(zhuǎn)化成閉合回路中的電能，最后轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。如何判定I方向楞次定律相對(duì)運(yùn)動(dòng)增反減同來(lái)拒去留磁通量變化能量守恒例如圖所示,光滑固定導(dǎo)軌MN水平放置,兩根導(dǎo)棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路,現(xiàn)有一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí),P、Q將如何運(yùn)動(dòng)?磁鐵的加速度怎樣變化?PPPQV例題BACK法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖所示，軟鐵環(huán)上繞有A、B兩個(gè)線圈，當(dāng)A線圈電路中的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，線圈B中的感應(yīng)電流沿什么方向?例題B原減Φ同向B感I感“增反減同”NSB原磁通量增大阻礙磁通量增大產(chǎn)生反方向的磁場(chǎng)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)從右側(cè)看B原B感I感例2、試判斷線圈中感應(yīng)電流的方向。增反減同

如圖所示，光滑固定導(dǎo)體軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)（）

A．P、Q將互相靠攏

B．P、Q相互相遠(yuǎn)離

C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于gADsN“增縮減擴(kuò)”【例】如圖5所示，ab是一個(gè)可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P自左向右滑動(dòng)過(guò)程中，線圈ab將()A、靜止不動(dòng)B、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

D、發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電源的極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向OabP

電源圖5B

“增反減同”、“來(lái)拒去留”、“增縮減擴(kuò)”,這些現(xiàn)象的共同本質(zhì)是什么？阻礙磁通量的變化4.3楞次定律（三）如圖,導(dǎo)線AB和CD互相平行,在閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)導(dǎo)線CD中感應(yīng)電流的方向如何?ABSCDGI××××××××××?????增反減同例與練如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，則流過(guò)R′的電流方向是_____?；瑒?dòng)變阻器R的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，A中電流減小B原B感A的磁場(chǎng)減弱B中磁通量減小B中感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同R’中感應(yīng)電流方向從b到aI感2005年北京卷21.

現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如下圖連接，在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑線變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針和右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷（）A.線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B.線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端