1、楞次定律的应用,楞次简介 楞次(Heinrich Friedrich Emil Lenz)是俄国物理学家, 1804年2月12日生于爱沙尼亚多尔巴脱。他是彼得堡 科学院院士,1834年起兼圣彼得堡大学物理教授。楞次从青年时代开始研究电磁感应。1831年Michael Faraday发现电磁感应时,没有确定感应电流的方向。 1834年Lenz研究电磁感应得到“楞次定律”。他还研究了许多物质的导电性和温度对导电性的影响, 还和焦耳(James Prescott Joule)各自独立地发现了电流的热 效应规律焦耳楞次定律。1865年2月10日楞次在罗马逝世。,一、楞次定律的具体内容: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。,加深理解,(2)搞清因果关系:闭合线圈、原磁场、磁通量的变化是因;感应电流的产生是果; (3)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”,不是阻碍“磁通量”“也不是原磁场”;因闭合电路磁通量的变化,导致感应电流的产生,而感应电流的磁场,对闭合电路磁通量的变化又有反作用。,(1)搞清两个磁场:原磁场和感应电流的磁场,(4)怎样阻碍:若原磁场变化引起闭合电路的磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,“反抗”增加;若原磁场变化引起闭合电路的磁通量减少,则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, “补
3、偿”减少; “反抗”与 “补偿”均为“阻碍”。结论:增反减同;,(5)阻碍不是阻止:“阻碍”与“阻止”程度不同。“阻碍”只能起妨碍作用,但闭合电路的磁通量仍会变化,该增的还是增,该减的还是减,只是趋势有所减缓;“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。,(6)阻碍不是相反。并不是感应电流的磁场总是与原磁场相反。,搞清两个磁场,N,S,N,N,S,S,S,N,二:楞次定律的应用步骤,1、明确原磁场的方向 2、判断穿过闭合电路的原磁场的磁通量是增加还是减少。 3、根据楞次定律“增反减同”确定感应电流的磁场方向。 4、利用右手螺旋定则确定感应电流的方向,例1、如图所示,条形磁铁水
4、平放置,金属圆环环面水平,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。,举例应用,练习1:一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置和位置时,顺着磁场的方向看去,线圈中的感应电流的方向分别为,例2:根据以下措施,判断b线圈中感应电流的方向,可采用的办法有 ( ) (1)闭合K瞬间 (2)闭合K后把b向a靠近,练习2 断开K瞬间:_ 滑头P向下滑动过程:_,例3:如图所示,有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?
5、,练习3:如图,线圈A中接有如图所示电源,线圈B有一半面积处在线圈A中,两线圈平行但不接触,则当开关S闭和瞬间,线圈B中的感应电流的情况是:( ),练习4.两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移动时,其感应电流的方向是?,4、线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向 。,1、线圈所在空间内的磁场分布如图,,2、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,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;,3、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,由安培定则可知,感应
6、电流方向为顺时针方向。,分析:,例4、如图所示,固定的金属环和螺线管正对放置。螺线管中有电流。要使金属环中出现如图所示的感应电流,则螺线管中的电流方向和大小如何?,分析:,2、若螺线管中的电流是从b流进,a流出,电流应增大;,1、若螺线管中的电流是从a流进,b流出,电流应变小;,减,同,增,反, b棒向右加速_ b棒向右减速_ b棒向右匀速_ b棒向左加速_,例5.如图装置中,判断下列各种情况下,通过a棒的电流方向?(向上或向下),例6:已知如图,在垂直纸面向里的匀强磁场中,放在水平光滑的导轨上的两平行导线aa、bb,其中aa受外力作用而向左运动,试分析导线bb向哪边运动?,a,a,b,b,V
7、,如何判定 I 方向,楞次定律,相对运动,增反减同,来拒去留,磁通量变化,能量守恒,总结归纳,三、楞次定律的推论 1、阻碍原磁通量的变化,例1:当磁铁N极靠近时ab和cd是否会运动? 当磁铁S极靠近时ab和cd是否会运动?,2.阻碍导体的相对运动,例3:当N极靠近线框时,线框如何运动?,例4:若改为S极靠近?若线框不闭合或非导体?,例5:若有两线圈时应同时向左运动,两环间距离逐渐减少。,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作用下,以速度V匀速运动时, 求:(1)闭合电路中的感应电流方向?,(2)导棒ab的运动方向?,下一片,应用举例,例2. 甲、乙两块完全相同的电流表如图连接。若向右拔动乙表指针,求:甲表指针怎样偏转?,理论分析:向右拔动乙表指针产生感应电流(相当于发电机),而感应电流又要阻碍引起感应电流的相对运动,即阻碍向右拔动。感应电流方向应该是从乙表“”端流进,“+”端流出。此时,感应电流使甲表指针偏转(相当于电动机),甲表指针左偏。 注意:电流从那边进,指针向那边偏。,