楞次定律 上課

1、3 3、楞次定律、楞次定律感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向1 1、產(chǎn)生感應(yīng)電流、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？的條件是什么？ 一、問一、問題題abdc2 2、列舉能使圖產(chǎn)生感應(yīng)電、列舉能使圖產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法流的方法+ +GNS1 1、實(shí)驗(yàn)一、探索電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與、實(shí)驗(yàn)一、探索電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流的關(guān)系通入電流的關(guān)系+ +G右右左左結(jié)果：結(jié)果： 電流從哪邊流電流從哪邊流進(jìn)，指針就向哪進(jìn)，指針就向哪邊偏。邊偏。觀察現(xiàn)象并總結(jié)：觀察現(xiàn)象并總結(jié)：“+”+”接線柱流入向接線柱流入向_偏偏“” ”接線柱流入向接線柱流入向_偏偏+ +GNS2、實(shí)驗(yàn)二、探索、實(shí)驗(yàn)二、探索“感應(yīng)電流的方向與原磁場方向的關(guān)

2、系感應(yīng)電流的方向與原磁場方向的關(guān)系” N 極插入極插入 N 極拔出極拔出 S 極插入極插入 S 極拔出極拔出示意圖示意圖原磁場方向原磁場方向原磁場的磁原磁場的磁通量變化通量變化感應(yīng)電流方感應(yīng)電流方向向(俯視俯視）感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的磁場方向磁場方向向下向下減小減小順時(shí)針順時(shí)針向下向下向上向上向上向上減小減小逆時(shí)針逆時(shí)針向上向上增加增加S向下向下增加增加逆時(shí)針逆時(shí)針向上向上增增 反反 減減 同同N向下向下GGNGSG順時(shí)針順時(shí)針 楞次楞次是俄國物理學(xué)家，是俄國物理學(xué)家，18041804年年誕生于學(xué)沙尼亞誕生于學(xué)沙尼亞. .他在中學(xué)時(shí)就酷愛他在中學(xué)時(shí)就酷愛物理學(xué)，物理學(xué)，18201820年以優(yōu)異成

3、績考入家年以優(yōu)異成績考入家鄉(xiāng)的杰普特大學(xué)，學(xué)習(xí)自然科學(xué)，在鄉(xiāng)的杰普特大學(xué)，學(xué)習(xí)自然科學(xué)，在他讀大他讀大3 3時(shí)就因?yàn)槲锢沓煽兺怀霰恍r(shí)就因?yàn)槲锢沓煽兺怀霰恍７竭x中，以物理學(xué)家的身份參加了環(huán)方選中，以物理學(xué)家的身份參加了環(huán)球考察。球考察。18301830年他當(dāng)選為科學(xué)院候年他當(dāng)選為科學(xué)院候補(bǔ)院士，后任彼得堡大學(xué)物理系主任，補(bǔ)院士，后任彼得堡大學(xué)物理系主任，18621862年任彼得堡大學(xué)校長。年任彼得堡大學(xué)校長。 楞次在物理學(xué)上的主要成就在電磁學(xué)方面。楞次在物理學(xué)上的主要成就在電磁學(xué)方面。18311831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)于感應(yīng)年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，法拉第只是

4、有過一些零碎的敘述，電流的方向，法拉第只是有過一些零碎的敘述，楞次在獲悉法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的消息后，楞次在獲悉法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的消息后，很快考察了電磁感應(yīng)的全過程。很快考察了電磁感應(yīng)的全過程。 感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總是要即感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙阻礙引引起感應(yīng)電流的磁通量的起感應(yīng)電流的磁通量的變化變化。楞次定律：楞次定律：2、“阻礙阻礙”的含義的含義? 思考：思考： 1、誰起阻礙作用、誰起阻礙作用 ？阻礙什么？阻礙什么 ？怎么阻礙？怎么阻礙？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？GNSSN從相對運(yùn)動(dòng)看，感應(yīng)電流的磁場總

5、是要從相對運(yùn)動(dòng)看，感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的相對運(yùn)動(dòng)。阻礙引起感應(yīng)電流的相對運(yùn)動(dòng)。 楞次定律可以看成是能量守恒定律在電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。磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。N來來 拒拒 去去 留留GNGSGNSSSN例題例題1：法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖。軟環(huán)上繞法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)如圖。軟環(huán)上繞有兩個(gè)線圈有兩個(gè)線圈M和和N，當(dāng)，當(dāng)M線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間，線圈線圈電路中的開關(guān)斷開的瞬間，線圈N中的感應(yīng)電流沿什么方向？中的感應(yīng)電流沿什么方向？分析分析：、原磁場的方向：、原磁場的方向： 順時(shí)針順時(shí)針、原磁通量變化情況：、原磁通量變化情況：

6、 減小減小、感應(yīng)電流的磁場方向：、感應(yīng)電流的磁場方向： 順時(shí)針順時(shí)針、感應(yīng)電流的方向：、感應(yīng)電流的方向：順時(shí)針順時(shí)針MN應(yīng)用楞次定律判定的步驟：應(yīng)用楞次定律判定的步驟：（1）明確原磁場的方向；）明確原磁場的方向；（2）明確穿過回路的磁通量是增加還是減少；）明確穿過回路的磁通量是增加還是減少；（3）根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向；）根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向；增反減同增反減同（4）利用右手螺旋定則來判斷感應(yīng)電流的方向。）利用右手螺旋定則來判斷感應(yīng)電流的方向。逆時(shí)針逆時(shí)針逆時(shí)針逆時(shí)針NS例例2 2、如圖所示，條形磁鐵水平放置，金屬圓環(huán)環(huán)面、如圖所示，條形磁鐵水平放置，金屬圓環(huán)環(huán)面水平，

7、從條形磁鐵附近自由釋放，分析下落過程中水平，從條形磁鐵附近自由釋放，分析下落過程中圓環(huán)中的電流方向。圓環(huán)中的電流方向。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(shí)，判斷線圈中感應(yīng)電流的方向，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。并總結(jié)判斷感應(yīng)電流的步驟。vI分析分析：、原磁場的方向：、原磁場的方向： 向里向里、原磁通量變化情況：、原磁通量變化情況： 減小減小、感應(yīng)電流的磁場方向：、感應(yīng)電流的磁場方向： 向里向里、感應(yīng)電流的方向：、感應(yīng)電流的方向： 順時(shí)針順時(shí)針 導(dǎo)線框?qū)Ь€框abcd與與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)

8、線中通直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流有恒定電流I，當(dāng)線框自左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程，當(dāng)線框自左向右勻速通過直導(dǎo)線的過程中，線框中感應(yīng)電流如何流動(dòng)？中，線框中感應(yīng)電流如何流動(dòng)？vIabcd解：畫出磁場的分布情況如圖示：解：畫出磁場的分布情況如圖示：開始運(yùn)動(dòng)到開始運(yùn)動(dòng)到A位置，向外的磁通位置，向外的磁通量增加，量增加，I 的方向?yàn)榈姆较驗(yàn)轫槙r(shí)針順時(shí)針，A當(dāng)當(dāng)dc邊進(jìn)入直導(dǎo)線右側(cè)邊進(jìn)入直導(dǎo)線右側(cè),直到線框直到線框在正中間位置在正中間位置B時(shí)時(shí),向外的磁通量向外的磁通量減少到減少到0, I 的方向?yàn)榈姆较驗(yàn)槟鏁r(shí)針逆時(shí)針,B接著運(yùn)動(dòng)到接著運(yùn)動(dòng)到C,向里的磁通量增加向里的磁通量增加, I 的方

9、向?yàn)榈姆较驗(yàn)槟鏁r(shí)針逆時(shí)針, C當(dāng)當(dāng)ab邊離開直導(dǎo)線后邊離開直導(dǎo)線后,向里的磁通量減少向里的磁通量減少,I方向?yàn)榉较驗(yàn)轫槙r(shí)針順時(shí)針.所以，感應(yīng)電流的方向先是順時(shí)針，接著為逆時(shí)針，所以，感應(yīng)電流的方向先是順時(shí)針，接著為逆時(shí)針，然后又為順時(shí)針。然后又為順時(shí)針。 如圖所示，在兩根平行長直導(dǎo)線如圖所示，在兩根平行長直導(dǎo)線M、N中，通以中，通以同方向，同強(qiáng)度的電流，導(dǎo)線框同方向，同強(qiáng)度的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，線框中感應(yīng)電流兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，線框

10、中感應(yīng)電流的方向：的方向： ( ) (A)沿沿abcda不變；不變； (B)沿沿dcbad不變；不變； (C)由由abcda變成變成dcbad； (D)由由dcbad變成變成abcda。vMNIIabcd分析分析：畫出磁感應(yīng)線的分布情：畫出磁感應(yīng)線的分布情 況如圖示況如圖示 B 當(dāng)閉合導(dǎo)體的一部分做切割磁感當(dāng)閉合導(dǎo)體的一部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何判斷感應(yīng)電流的方線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如何判斷感應(yīng)電流的方向？向？假定導(dǎo)體棒假定導(dǎo)體棒ABAB向右運(yùn)動(dòng)向右運(yùn)動(dòng)1、我們研究的是哪個(gè)閉合電路？、我們研究的是哪個(gè)閉合電路？2、穿過這個(gè)閉合電路的磁通量是增大還是減??？、穿過這個(gè)閉合電路的磁通量是增大還是減??？3、

11、感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個(gè)方向？、感應(yīng)電流的磁場應(yīng)該是沿哪個(gè)方向？4、導(dǎo)體棒、導(dǎo)體棒AB中的感應(yīng)電流沿哪個(gè)方向？中的感應(yīng)電流沿哪個(gè)方向？ABEF增大增大垂直紙面向外垂直紙面向外沿沿AB棒向上棒向上右手定則右手定則：伸開右手，：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手使拇指與其余四個(gè)手指垂直并且都與手掌指垂直并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)四指所動(dòng)方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電指的方向就是感應(yīng)電流方向。流方向。當(dāng)閉合電路中有一部分導(dǎo)體做當(dāng)閉合電路中有一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，除了用楞切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，

12、除了用楞次定律之外還可以用哪種方法？次定律之外還可以用哪種方法？可以用可以用右手右手定則定則判斷感判斷感應(yīng)電流的方應(yīng)電流的方向向例題例題3在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，放在水平光滑的軌在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，放在水平光滑的軌道上的兩平行導(dǎo)線道上的兩平行導(dǎo)線aa、bb，其中，其中aa受外力受外力作用而向左運(yùn)動(dòng)，試分析導(dǎo)線作用而向左運(yùn)動(dòng)，試分析導(dǎo)線bb向哪邊運(yùn)動(dòng)？向哪邊運(yùn)動(dòng)？分析：用右手定則判斷出分析：用右手定則判斷出aa中的感應(yīng)電流的方向中的感應(yīng)電流的方向有有aabb，bb中中因?yàn)橛辛穗娏魇馨才嗔Χ\(yùn)動(dòng)，因?yàn)橛辛穗娏魇馨才嗔Χ\(yùn)動(dòng)，由左手定則判斷由左手定則判斷bb向左運(yùn)動(dòng)向左運(yùn)動(dòng)即：感應(yīng)電流的效果總是

13、要阻礙磁通量的變化即：感應(yīng)電流的效果總是要阻礙磁通量的變化例題例題4如圖所示四根光滑的金屬鋁桿疊放在絕緣水如圖所示四根光滑的金屬鋁桿疊放在絕緣水平面上，組成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵的平面上，組成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵的S極正對著回路靠近，試分析：極正對著回路靠近，試分析：(1)導(dǎo)體桿對水平面的壓力怎樣變化導(dǎo)體桿對水平面的壓力怎樣變化?(2)導(dǎo)體桿將怎樣運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體桿將怎樣運(yùn)動(dòng)?分析解答：磁鐵接近線圈時(shí)，穿過回路的磁通量增大，分析解答：磁鐵接近線圈時(shí)，穿過回路的磁通量增大，在閉合回路中出現(xiàn)的感應(yīng)電流阻礙磁通量的增加，在閉合回路中出現(xiàn)的感應(yīng)電流阻礙磁通量的增加，閉合回路有兩種作用可阻礙磁通量增加，閉

14、合回路有兩種作用可阻礙磁通量增加，第一是回路向下退縮，但水平面限制了它不能向下退，第一是回路向下退縮，但水平面限制了它不能向下退，因而出現(xiàn)導(dǎo)體桿與水平面間的正壓力增大，因而出現(xiàn)導(dǎo)體桿與水平面間的正壓力增大，第二是回路的收縮，由于四根導(dǎo)體桿可以在水平面內(nèi)運(yùn)第二是回路的收縮，由于四根導(dǎo)體桿可以在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)，所以它們都得相向運(yùn)動(dòng)，互相靠近所以它們都得相向運(yùn)動(dòng)，互相靠近.NS 一輕質(zhì)閉合彈簧線圈用絕緣細(xì)線懸掛著，現(xiàn)將一輕質(zhì)閉合彈簧線圈用絕緣細(xì)線懸掛著，現(xiàn)將一根條形磁鐵垂直于彈簧線圈的平面靠近線圈，一根條形磁鐵垂直于彈簧線圈的平面靠近線圈，在此過程中，彈簧線圈將發(fā)生什么現(xiàn)象？在此過程中，彈簧線圈將

15、發(fā)生什么現(xiàn)象？線圈將線圈將徑向徑向收縮并收縮并向左向左擺動(dòng)。擺動(dòng)。反饋練習(xí)反饋練習(xí) 在水平面上有一固定的在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上形金屬框架，框架上置一金屬桿置一金屬桿ab，如圖示（紙面即水平面），在垂直，如圖示（紙面即水平面），在垂直紙面方向有一勻強(qiáng)磁場，則以下說法中正確的是：紙面方向有一勻強(qiáng)磁場，則以下說法中正確的是： （ ）A. 若磁場方向垂直紙面向外并增加時(shí)，若磁場方向垂直紙面向外并增加時(shí)， 桿桿ab將向右移動(dòng)。將向右移動(dòng)。B. 若磁場方向垂直紙面向外并減少時(shí)，若磁場方向垂直紙面向外并減少時(shí)， 桿桿ab將向右移動(dòng)。將向右移動(dòng)。C. 若磁場方向垂直紙面向里并若磁場方向垂直紙面向里并增加時(shí)，桿增加時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)。將向右移動(dòng)。D.若磁