楞次定律(公開課)-

1、1.4 楞次定律楞次定律+ +G用試觸法用試觸法觀察現(xiàn)象并總結(jié)：觀察現(xiàn)象并總結(jié)： 電流從哪邊流進(jìn)，指針就向哪邊偏。電流從哪邊流進(jìn)，指針就向哪邊偏。2、適用范圍、適用范圍:閉合電路閉合電路一部分導(dǎo)體切割一部分導(dǎo)體切割磁感線磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流產(chǎn)生感應(yīng)電流.伸開右手伸開右手,使拇使拇指與其余四指垂直指與其余四指垂直,并且都與并且都與手掌在同一平面內(nèi)手掌在同一平面內(nèi); 讓讓磁感線磁感線從從掌心掌心進(jìn)入進(jìn)入, 拇指拇指指向?qū)w指向?qū)w運(yùn)動的方向運(yùn)動的方向, 四指四指所指的方向就是所指的方向就是感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向.例題例題如圖所示，裸金屬線組成滑框，如圖所示，裸金屬線組成滑框，ab可滑動，其電阻

2、為可滑動，其電阻為r，長為，長為L，串接，串接電阻電阻R，勻強(qiáng)磁場為，勻強(qiáng)磁場為B，當(dāng)，當(dāng)ab以以V向右向右勻速運(yùn)動過程中，勻速運(yùn)動過程中，（5）、求電阻）、求電阻R的功率。的功率。（2）、用右手定則判斷）、用右手定則判斷ab中感應(yīng)電流的方向，中感應(yīng)電流的方向， 并判斷并判斷ab兩點電勢的高低。兩點電勢的高低。（4）、保證）、保證ab勻速運(yùn)動，求所加外力勻速運(yùn)動，求所加外力F。（1）、求）、求ab間感應(yīng)電動勢間感應(yīng)電動勢。（3）、求求ab間的電壓。間的電壓。NS+ +G觀察螺線管繞法觀察螺線管繞法示意圖示意圖感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的磁 場 方 向磁 場 方 向感應(yīng)電流方感應(yīng)電流方向向(俯 視俯 視

3、）線圈中磁通線圈中磁通量 的 變 化量 的 變 化線圈中原磁線圈中原磁場 的 方 向場 的 方 向 S 極拔出極拔出 S 極插入極插入 N 極拔出極拔出 N 極插入極插入向下向下減小減小順時針順時針向下向下向上向上向上向上減小減小順時針順時針逆時針逆時針向下向下向上向上增加增加S向下向下增加增加逆時針逆時針向上向上NGGNGSG原磁場方向原磁場方向原磁場磁通原磁場磁通量 的 變 化量 的 變 化示意圖示意圖感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的磁 場 方 向磁 場 方 向感應(yīng)電流方感應(yīng)電流方向向(俯 視俯 視）線圈中磁通線圈中磁通量 的 變 化量 的 變 化線圈中原磁線圈中原磁場 的 方 向場 的 方 向 S

4、極拔出極拔出 S 極插入極插入 N 極拔出極拔出 N 極插入極插入向下向下減小減小順時針順時針向下向下向上向上向上向上減小減小順時針順時針逆時針逆時針向下向下向上向上增加增加S向下向下增加增加逆時針逆時針向上向上NGGNGSG原磁場方向原磁場方向原磁場磁通原磁場磁通量 的 變 化量 的 變 化B感感原原增增減減與與B原原與與B原原阻礙阻礙變化變化反反同同“增反減同增反減同” 楞次楞次(18041865)俄國物理學(xué)家和地球物俄國物理學(xué)家和地球物理學(xué)家理學(xué)家.（1）搞清阻礙關(guān)系搞清阻礙關(guān)系（誰阻礙誰？）：感應(yīng)電流的“磁場”阻礙原磁場的“磁通量的變化變化”，不是阻礙“磁通量”；（2）怎樣阻礙怎樣阻礙

5、：若原磁場變化引起閉合電路的磁通量增加增加，則感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反相反，“反抗”增加；若原磁場變化引起閉合電路的磁通量減少減少，則感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同相同， “補(bǔ)償”減少； “反抗”與 “補(bǔ)償”均為“阻礙”。結(jié)論：增反減同增反減同；（3）阻礙不是阻止：阻礙不是阻止：“阻礙”與“阻止”程度不同。“阻礙”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。對楞次定律中對楞次定律中“阻礙阻礙”二字的理解？二字的理解？從從相對運(yùn)動相對運(yùn)動看看:GNSSNNGNGSGNSSSN拓展拓展感應(yīng)電流的磁場總感

6、應(yīng)電流的磁場總阻礙阻礙相對運(yùn)動相對運(yùn)動. “來拒去留來拒去留” 楞次定律可以看成是能量守恒定律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。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。思考題思考題：通電直導(dǎo)線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，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，判斷線圈中感應(yīng)電流的方當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時，判斷線圈中感應(yīng)電流的方向，并總結(jié)判斷感應(yīng)電流方向的步驟。向，并總結(jié)判斷感應(yīng)電流方向的步驟。vI分析分析：1、原磁場的方向：、原磁場的方向： 向里向里2、原磁通量變化情況：、原磁通量變化情況：減小減小3、感應(yīng)電流的磁場方向：、感應(yīng)電流的磁場方向：向里向里4、感應(yīng)電流的方向：、感應(yīng)電流的方向

7、： 順時針順時針感感I感感“增反減同增反減同”NSB原磁通量增大磁通量增大阻礙磁通量增大阻礙磁通量增大產(chǎn)生反方向的磁場產(chǎn)生反方向的磁場感應(yīng)電流的磁場感應(yīng)電流的磁場從右側(cè)看從右側(cè)看B原B感I感例例2、試判斷線圈中感應(yīng)電流的方向。、試判斷線圈中感應(yīng)電流的方向。增反減同增反減同“來拒去留來拒去留” 如圖所示，光滑固定導(dǎo)體軌如圖所示，光滑固定導(dǎo)體軌MM、N N水平放水平放置，兩根導(dǎo)體棒置，兩根導(dǎo)體棒P P、Q Q平行放于導(dǎo)軌上，平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下形成一個閉合路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時落接近回路時 （ ） A AP P、Q Q將互相靠攏將互相靠攏 B BP P

8、、Q Q相互相遠(yuǎn)離相互相遠(yuǎn)離 C C磁鐵的加速度仍為磁鐵的加速度仍為g g D D磁鐵的加速度小于磁鐵的加速度小于g gADsN“增縮減擴(kuò)增縮減擴(kuò)” “增反減同增反減同”、 “來拒去留來拒去留”、 “增縮減擴(kuò)增縮減擴(kuò)”,這些現(xiàn)象的這些現(xiàn)象的共同本質(zhì)共同本質(zhì)是什么？是什么？阻礙磁通量的變化阻礙磁通量的變化B B【例例3 3】如圖如圖5 5所示，所示，abab是一個是一個可以繞垂直于紙面的軸可以繞垂直于紙面的軸O O轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動變阻閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動變阻器器R R的滑片的滑片P P自左向右滑動過程中，自左向右滑動過程中，線圈線圈abab將將 ( )( )A A、靜止不

9、動、靜止不動 B B、順時針轉(zhuǎn)動、順時針轉(zhuǎn)動 C C、逆時針轉(zhuǎn)動、逆時針轉(zhuǎn)動 D D、發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向O OabP 電源圖圖51、楞次定律適用于楞次定律適用于由磁通量變化引由磁通量變化引起感應(yīng)電流的起感應(yīng)電流的一切情況一切情況;右手定則右手定則只適用于只適用于導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體切割磁感線.“右手定則右手定則”是是“楞次定律楞次定律”的特例的特例.2、在判斷、在判斷導(dǎo)體切割磁感線導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感產(chǎn)生的感應(yīng)電流時應(yīng)電流時右手定則與楞次定律是右手定則與楞次定律是等效的等效的, 右手定則比楞次定律方便右手定則比楞次定律方

10、便.判斷判斷“力力”用用“左左手手”,判斷判斷“電電”用用“右右手手”.“四指四指”和和“手掌手掌”的放法和意義的放法和意義是相同的，唯一是相同的，唯一不同的是拇指的意不同的是拇指的意義義.2、如圖、如圖,導(dǎo)線導(dǎo)線AB和和CD互相平行互相平行,在閉合開在閉合開關(guān)關(guān)S時導(dǎo)線時導(dǎo)線CD中感應(yīng)電流的方向如何中感應(yīng)電流的方向如何?ABSCDGI 例與練例與練2例例1、如圖所示，條形磁鐵水平放置，金屬圓、如圖所示，條形磁鐵水平放置，金屬圓環(huán)環(huán)面水平，從條形磁鐵附近自由釋放，分環(huán)環(huán)面水平，從條形磁鐵附近自由釋放，分析俯視時下落過程中圓環(huán)中的電流方向。析俯視時下落過程中圓環(huán)中的電流方向。NS逆時針逆時針逆時

11、針逆時針NS例例4、如圖所示，當(dāng)滑動變阻器、如圖所示，當(dāng)滑動變阻器R的滑片的滑片向右滑動時，則流過向右滑動時，則流過R的電流方向是的電流方向是_?；瑒幼冏杵骰瑒幼冏杵鱎的滑片向右的滑片向右滑動時，滑動時，A中電流減小中電流減小B原B感A的磁場減弱的磁場減弱B中磁通量減小中磁通量減小B中感應(yīng)磁場方向與原中感應(yīng)磁場方向與原磁場方向相同磁場方向相同R中感應(yīng)電流方向從中感應(yīng)電流方向從b到到aI感分析通過分析通過R的的電流的方向電流的方向I例例3、如圖所示，當(dāng)條形磁鐵做下列運(yùn)動時，、如圖所示，當(dāng)條形磁鐵做下列運(yùn)動時，線圈中的感應(yīng)電流方向應(yīng)是（從左向右看）：線圈中的感應(yīng)電流方向應(yīng)是（從左向右看）：A磁鐵靠

12、近線圈時，電流方向是逆時針的磁鐵靠近線圈時，電流方向是逆時針的B磁鐵靠近線圈時，電流方向是順時針的磁鐵靠近線圈時，電流方向是順時針的C磁鐵向上平動時，電流方向是逆時針的磁鐵向上平動時，電流方向是逆時針的D磁鐵向上平動時，電流方向是順時針的磁鐵向上平動時，電流方向是順時針的磁鐵靠近線圈磁鐵靠近線圈時磁通量增大時磁通量增大阻礙磁通量增大阻礙磁通量增大產(chǎn)生反方向的磁場產(chǎn)生反方向的磁場感應(yīng)電流的磁場感應(yīng)電流的磁場從左側(cè)看從左側(cè)看B原I感A磁鐵靠近線圈時，電流方向是逆時針的磁鐵靠近線圈時，電流方向是逆時針的B磁鐵靠近線圈時，電流方向是順時針的磁鐵靠近線圈時，電流方向是順時針的C磁鐵向上平動時，電流方向是

13、逆時針的磁鐵向上平動時，電流方向是逆時針的D磁鐵向上平動時，電流方向是順時針的磁鐵向上平動時，電流方向是順時針的例例6、兩平行長直導(dǎo)線都通以相同電流，線圈、兩平行長直導(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)線之間與導(dǎo)線共面，當(dāng)它從左到右在兩導(dǎo)線之間移動時，其感應(yīng)電流的方向如何移動時，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針方向線圈中感應(yīng)電流的方向始終為順時針方向 線圈所在空間內(nèi)的磁場分布如圖，線圈所在空間內(nèi)的磁場分布如圖， 當(dāng)線圈從左往右運(yùn)動時，穿過它的磁通量當(dāng)線圈從左往右運(yùn)動時，穿過它的磁通量先減小，原磁場方向為垂直紙面向里，先減小，原磁場方向為

14、垂直紙面向里，所以感應(yīng)磁場方向為垂直紙面向里，由安培所以感應(yīng)磁場方向為垂直紙面向里，由安培定則可知，感應(yīng)電流方向為順時針方向；定則可知，感應(yīng)電流方向為順時針方向； 后來磁通量又逐漸增大，原磁場方向為垂直紙面后來磁通量又逐漸增大，原磁場方向為垂直紙面向外，所以感應(yīng)磁場方向為垂直紙面向里，由安培向外，所以感應(yīng)磁場方向為垂直紙面向里，由安培定則可知，感應(yīng)電流方向為順時針方向。定則可知，感應(yīng)電流方向為順時針方向。 例例7、如圖所示，勻強(qiáng)磁場、如圖所示，勻強(qiáng)磁場B中，放置一水平中，放置一水平光滑金屬框架，有一根金屬棒光滑金屬框架，有一根金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸與導(dǎo)軌接觸良好，在外力良好，在外力F的作用下勻速

15、向右運(yùn)動，分析的作用下勻速向右運(yùn)動，分析此過程中能量轉(zhuǎn)化的情況。此過程中能量轉(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b a2、由左手定則判斷ab在磁場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。2005年北京卷年北京卷21. 21.現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈芯的線圈A、線圈、線圈B、電流計及開關(guān)如下圖連接，在開、電流計及開關(guān)如下圖連接，在開關(guān)閉合、線圈關(guān)閉合、線圈A放在線圈放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)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端

16、他將滑線變阻器的滑動端P向左加速滑動時，電流計指向左加速滑動時，電流計指針和右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷（針和右偏轉(zhuǎn)。由此可以判斷（ ）A.線圈線圈A向上移動或滑動變阻器滑動端向上移動或滑動變阻器滑動端P向右加速滑向右加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)動，都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B.線圈線圈A中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流中鐵芯向上拔出或斷開開關(guān)，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)計指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動變阻器的滑動端滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央都能使電流計指針靜止在中央D.因為線圈因為線圈A、線圈、線圈B的繞線的繞線方向未知，故無法

17、判斷電流計方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向指針偏轉(zhuǎn)的方向B例例1 1、如圖所示，、如圖所示，1、為四個為四個線圈，與連通且相距很遠(yuǎn)。當(dāng)滑動變線圈，與連通且相距很遠(yuǎn)。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動，使其阻值均勻減小時，阻器的滑片向右移動，使其阻值均勻減小時，試分析線圈試分析線圈、電流情況。電流情況。1例例2 2：一無限長導(dǎo)線通有如圖電流，有一矩形：一無限長導(dǎo)線通有如圖電流，有一矩形線框與其共面，當(dāng)電流線框與其共面，當(dāng)電流I I突然減少時，線框突然減少時，線框會產(chǎn)生會產(chǎn)生_方向的電流。線框?qū)⑷绾芜\(yùn)方向的電流。線框?qū)⑷绾芜\(yùn)動？動？ 如圖所示，當(dāng)滑片向右移動過程中，圓環(huán)如圖所示，當(dāng)滑片向右移動過程中，圓環(huán)將如何運(yùn)動？將如何運(yùn)動？ 在光滑水平面上放著兩個完全相同的金屬在光滑水平面上放著兩個完全相同的金屬環(huán)環(huán)a和和b，當(dāng)一條形磁鐵的，當(dāng)一條形磁鐵的N極豎直向下靠極豎直向下靠近兩環(huán)時，近兩環(huán)時，a，b將如何運(yùn)動？桌面對環(huán)的將如何運(yùn)動？桌面對環(huán)的彈力將如何變？彈力將如何變？3.應(yīng)用舉例例1.如圖所示，光滑水平導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中，導(dǎo)棒ab、cd靜置于導(dǎo)軌上，并于導(dǎo)軌垂直，當(dāng)cd