1、楞次定律,用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系,结论:电流从电流计的正接线柱流入,指针向正向偏转,电流从电流计的负接线柱流入,指针向负向偏转,思考:感应电流方向有什么规律?,结论1:当线圈内原磁通量增加时,感应电流的磁场B的方向与原磁场B0的方向相反 感应电流的磁场阻碍磁通量的增加 结论2:当线圈内原磁通量减少时,感应电流的磁场B的方向与原磁场B0的方向相同 感应电流的磁场阻碍磁通量的减少,阻碍磁通量的变化,阻碍磁通量的变化,实验结论,当线圈中的磁通量增大时,B与B0的方向相反; 当线圈中的磁通量减小时,B与B0的方向相同。,即:增“反” 减“同”,一、楞次定律,感应电流具有这样
2、的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,1、内容:,2、对“阻碍”的理解:,明确原磁场与感应电流的磁场间的因果关系,谁起阻碍作用?,阻碍什么?,阻碍是阻止吗?,“阻碍”就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗?,感应电流产生的磁场,引起感应电流的磁通量的变化,“增反减同”,否,只是使磁通量的变化变慢,不一定!,从另一个角度认识楞次定律,在下面四个图中标出线圈上的N、S极,N,S,N,N,N,S,S,S,移近时,斥力,阻碍相互靠近,移去时,引力,阻碍相互远离,感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动,楞次定律表述二:,“来拒去留”,楞次(18041865)
3、俄国物理学家。1804年2月24日生于德尔帕特(今爱沙尼亚共和国的塔都)。1820年入德尔帕特大学;在大学二年级时由校长推荐参加18231826年“企业号” 单桅炮舰的全球考察旅行;他设计了海水测深仪等仪器并卓越地完成了海上物理考察,1834年起当选为科学院院士;18361865年任彼得堡大学教授,1840年任数理系主任,1863年任校长。其间还在海军和师范学院任教。1865年2月10日在罗马逝世。楞次从青年时代就开始研究电磁感应现象。1831年法拉第发现了电磁感应现象后,当时已有许多便于记忆的“左手定则”、“右手定则”、“右手螺旋法则”等经验性规则,但是并没有给出确定感生电流方向的一般法则。
4、1833年楞次在总结了安培的电动力学与法拉第的电磁感应现象后,发现了确定感生电流方向的定律楞次定律。这一结果于1834年在物理学和化学年鉴上发表。楞次定律说明电磁现象也遵循能量守恒定律。,2.适用范围:各种电磁感应现象,3.对楞次定律的理解:,回路磁通量的变化 感应电流(磁场),阻碍,总而言之,理解“阻碍”含义时要明确:,谁起阻碍作用感应磁场 阻碍的是什么原磁场的磁通量变化 怎样阻碍“增反减同”,来“拒” 去“留” 阻碍的结果怎样减缓原磁场的磁通量的变化,3.对楞次定律的进一步理解:,回路磁通量的变化 感应电流(磁场),阻碍,从磁通量的变化的角度 :,增“反” 减“同”,即:来“拒” 去“留”
5、,例:,磁铁插入或拔出线圈的过程中,怎样判断感应电流的方向?,结论: 磁铁插入或拔出线圈时,感应电流的磁场总是要阻碍磁铁与线圈的相对运动。,如右图所示,试运用楞次定律判定感应电流的方向。,4.用楞次定律判定感应电流的方向的方法:,(4)用安培定则判定感应电流的方向。,(1)先确定原磁场方向。,(增大或减小),(增反减同),(3)确定感应电流产生的磁场方向。,(2)确定磁通量的变化趋势。,二、楞次定律的应用,【例1-1】如图所示,当线框向右移动,请判断线框中感应电流的方向,解题思路: 原磁场B0的方向:向外 原磁场B0的变化情况:变小 感应磁场B的方向:向外 感应电流的方向:AD C B,楞次定
6、律,I,安培定则,磁铁从线圈中插入时,标出感应电流的方向。,磁铁从螺线管右端拔出时,A、B两点哪点电势高?,解法二步骤: 先用来“拒” 去“留”判断线圈产生的磁极, 再用右手螺旋定则确定感应电流的方向。,磁铁从线圈中插入时,标出感应电流的方向。,磁铁从螺线管右端拔出时,A、B两点哪点电势高?,N,S,(3)下图中弹簧线圈面积增大时,判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针。,应用楞次定律解决问题,(4)下图中k接通时乙回路有感应电流产生吗?方向如何?,【巩固练习1】 如图所示,让闭合线圈由位置1通过一个匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程中,什么时候没有感应电流?为什么?什么时候有感应电流?方向如
7、何?,【巩固练习2】下图中滑动变阻器滑片p左移时,标出电流计回路中感应电流的方向。,A,(二)右手定则,1判定方法:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向。,2适用范围:适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。,(三)楞次定律与右手定则的比较,1、楞次定律可适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况,而右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况,导线不动时不能应用,因此右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。 2、在判断由导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次
8、定律是等效的,而右手定则比楞次定律更方便。,(5)如图,金属棒ab在匀强磁场中沿金属框架向右匀速运动,用右手定则和楞次定律两种方法判定ab导体中感应电流的方向。,小结 判断感应电流的方向:,楞次定律是普遍适用的 导体切割磁感线时用右手定则方便 磁铁和线圈作相对运动时用“来拒去留”方便,2、固定的长直导线中电流突然增大时,附近的导线框abcd整体受什么方向的力作用?,1、一闭合的铜环放在水平桌面上,磁铁向下运动时,环的面积如何变化?, 思考题,楞次定律的两个推论: (1)闭合电路面积的增、减总是要阻碍原 磁通量的变化。 (2)闭合电路的移动(或转动)方向总是要阻碍原磁通量的变化。 (一般情况下,
9、同一闭合电路会同时存在上述两种变化),2楞次定律第二种表述应用,例2如图21所示,光滑固定导体轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时( ) AP、Q将互相靠拢 BP、Q相互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g,M,N,P,Q,N,变式1、如图所示,当条形磁铁突然向闭合铜环运动时,铜环里产生的感应电流的方向怎样?铜环运动情况怎样?,向左,增加,向右,顺时针,铜环向右运动,研究对象:铜环,变式2、如图,在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD,当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动?(不考虑导体棒间的磁场力),A,B
10、,C,D,插入时: AB、CD相向运动,拔出时: AB、CD相互远离,3电势高低的判定,例3图31为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞机高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差,设飞行员左方机翼末端处的电势为 ,右方机翼末端处的电势为 ( ) A若飞机从西往东飞,U1比高U2 B若飞机从东往西飞,U2比 高 C若飞机从南往北飞, 比U2高 D若飞机从北往南飞,U2比 高,S,N,AC,例4如图41所示,A、B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上,它们的两端分别与电阻可以不计的光滑、水平、平行导轨P、Q和M、N相连;P、Q处在竖直向下的匀强磁场中,M、N处在竖直向下匀强磁场中;直导线ab横放在P、Q上,直导线cd横放在M、N上,cd原来不动,下列说法正确的有( ) A若ab向右匀速滑动,则cd也向右滑动 B若ab向右加速滑动,则cd也向右滑动 C若ab向右减速滑动,则cd也右滑动 D若ab向右减速滑动,则cd也左滑动,B2,B1,M,N,c,d,P,Q,a,b,A,A,B,B,