电磁感应现象楞次定律

电磁学电磁感应定律与楞次定律电磁学是研究电荷、电流和电磁场之间相互作用的一门科学。

在电磁学中，电磁感应定律和楞次定律是两个基本原理，它们揭示了电磁感应现象和电磁场的生成规律。

本文将对电磁感应定律和楞次定律进行详细的介绍和解析。

一、电磁感应定律1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本规律。

它由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年提出，被广泛应用于电力发电、电磁感应器等领域。

法拉第电磁感应定律的表达式为：在一根闭合导体回路中，当磁场的磁通量发生变化时，该导体中就会产生感应电动势。

该电动势的大小正比于磁通量的变化率，并与导线的回路长度成正比。

其中，感应电动势的方向遵循楞次定律。

2. 电磁感应定律的应用电磁感应定律的应用非常广泛。

在电力工程中，电磁感应定律被应用于发电机的原理。

当导体在磁场中移动时，磁通量发生变化，从而产生感应电动势，将机械能转化为电能。

这一原理极大地推动了电力工业的发展。

另外，电磁感应定律还应用于电磁感应传感器、变压器等领域。

电磁感应传感器利用感应电动势来测量环境中的物理量，如温度、湿度等。

变压器则是利用电磁感应定律中的电磁感应现象来实现电能的变换和传输。

二、楞次定律1. 楞次定律的提出楞次定律是法拉第电磁感应定律的延伸和补充。

它由法国物理学家亨利·楞次于1834年提出，描述了电磁感应现象中的能量守恒关系。

楞次定律是电磁学的重要基本定律之一。

2. 楞次定律的表达式和应用楞次定律的表达式为：当磁场内的闭合导体回路中有电流变化时，会产生与变化的磁通量相反的电动势，从而产生感应电流。

感应电流的大小正比于磁通量的变化率，并与导线的回路长度成正比。

楞次定律不仅适用于电磁感应定律中的感应电动势，还适用于其他电磁现象中的感应效应。

例如，当导体在磁场中移动时，磁通量发生变化，从而产生感应电流，这就是楞次定律的应用之一。

此外，楞次定律还可以解释电磁铁的工作原理。

10.1 电磁感应现象楞次定律概念梳理：一、磁通量1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．2．公式：Φ＝BS.适用条件：(1)匀强磁场；(2)S为垂直磁场的有效面积．3．磁通量是标量．4．磁通量的意义：(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．二、电磁感应现象1．电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．2．产生感应电流的条件：表述1：闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动．表述2：穿过闭合回路的磁通量发生变化．3．能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．【注意】当回路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象，且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源．三、感应电流方向的判断1．楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，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．(2)适用情况：所有的电磁感应现象．2．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．(2)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流．考点一磁通量的计算【例1】写出下图中磁通量的表达式Φ＝ΦABCD＝Φabcd＝Φ圆＝Φ线圈＝【练习】如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将 ()A．逐渐变大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但始终保持不变考点二电磁感应现象能否发生的判断1．磁通量发生变化的四种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变；(2)回路面积不变，磁场强弱改变；(3)磁场强弱和回路面积同时改变；(4)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变．2．判断流程：(1)确定研究的闭合回路．(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.(3)⎩⎨⎧ Φ不变→无感应电流Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧ 回路闭合，有感应电流不闭合，无感应电流，但有感应电动势【例1】试分析下列各种情形中，金属线框或线圈里能否产生感应电流？【练习】如图所示，一个U 形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab ，有一个磁感应强度为B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是 ( )A ．ab 向右运动，同时使θ减小B ．使磁感应强度B 减小，θ角同时也减小C ．ab 向左运动，同时增大磁感应强度BD ．ab 向右运动，同时增大磁感应强度B 和θ角(0°<θ<90°)【例2】如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab ，当金属棒以b 端为圆心，以ab 为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( )A ．a 端聚积电子B ．b 端聚积电子C ．金属棒内电场强度等于零D ．U a >U b【练习】某架飞机在我国上空匀速巡航时，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U 1，右方机翼末端处的电势为U 2 ( )A ．若飞机从西往东飞，U 1比U 2高B ．若飞机从东往西飞，U 2比U 1高C ．若飞机从南往北飞，U 1比U 2高D ．若飞机从北往南飞，U 2比U 1高【练习】如图所示，线框abcd 在匀强磁场中匀速向右平动时，关于线框中有无感应电流、线框的ad 两端有无感应电动势、电压表中有无示数的说法正确的是( )A ．线框中无感应电流，ad 两端无感应电动势，电压表无示数B．线框中无感应电流，ad两端有感应电动势，电压表无示数C．线框中有感应电流，ad两端无感应电动势，电压表无示数D．线框中无感应电流，ad两端有感应电动势，电压表有示数考点三感应电流方向的判断一．利用楞次定律判断感应电流的方向1．楞次定律中“阻碍”的含义：①谁阻碍谁：感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化；②阻碍什么：阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身；③如何阻碍：当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同；④阻碍效果：阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行。

电磁学电磁感应和楞次定律电磁学是物理学的一个重要分支，涉及电场、磁场和它们的相互作用。

在电磁学中，电磁感应和楞次定律是两个重要的概念，它们解释了电磁现象产生的原理。

一、电磁感应电磁感应是指导体中的电流产生电磁场的过程。

根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，导体中就会产生感应电动势和感应电流。

电磁感应是电动势产生和电能转换的基础。

电磁感应的应用非常广泛。

例如，变压器利用电磁感应原理实现了电能的传输和变换。

电动机则通过电磁感应产生的磁场力使得电能转化为机械能。

此外，感应炉、感应加热器等也是利用电磁感应产生高温的技术。

二、楞次定律楞次定律是电磁学中的一个重要定律，也被称为楞次第二定律。

根据楞次定律，当导体中的磁通量发生变化时，导体中产生的感应电流会阻碍磁通量的变化。

换句话说，导体中感应电流的方向总是使得磁通量发生变化的原因得到抵消。

楞次定律很好地体现了能量守恒的原理。

当变化的磁场穿过一个闭合回路时，感应电流产生的磁场会抵消外部磁场的变化效应。

这个定律为我们解释了电磁感应中的能量转换过程提供了重要的基础。

三、电磁感应与楞次定律的实例为了更好地理解电磁感应和楞次定律，下面给出一个简单的实例。

假设一个导体环从一个稳恒磁场中穿过，磁场的强度由外部的磁体提供。

当导体环进入磁场后，由于磁通量发生变化，环中会感应出一个电动势。

根据楞次定律，为了抵消外部磁场的变化效应，环中产生一个感应电流。

这个感应电流会产生一个方向与外部磁场相反的磁场，从而使得磁通量不再变化，达到了能量守恒的效果。

也就是说，导体中的感应电流是为了减小磁通量发生变化的效应。

实际生活中，电磁感应和楞次定律的应用非常广泛。

除了前面提到的变压器和电动机等，电磁感应还可以应用于磁浮列车、感应炉、感应充电等领域。

楞次定律则常常用于分析电磁感应现象中的电流和电磁场的相互作用。

总结起来，电磁感应和楞次定律是电磁学中的重要概念。

电磁感应解释了电流产生磁场的原理，是电能转换的基础。

电磁感应中的楞次定律电磁感应是电与磁相互作用的一种现象，而楞次定律则是描述了电磁感应现象的重要规律。

楞次定律是法国物理学家楞次于1831年提出的，该定律表明当导线中的磁通量发生变化时，会在导线中产生感应电动势，进而产生感应电流。

本文将详细介绍楞次定律的原理、公式以及应用。

一、楞次定律的原理楞次定律是电磁感应现象的基本规律，它可以通过磁力线剪切导线而产生感应电动势。

当导体在磁场中运动或与磁场相对运动时，导体内的自由电荷将受到磁力的作用。

根据法拉第电磁感应定律，导体中的自由电子将受到电磁感应力，从而导致导体内部产生电场。

当导体形成闭合回路，电场将驱动电子沿导体移动，从而产生感应电流。

二、楞次定律的数学表达楞次定律可以用一个简洁的数学表达式来表示，即：ε = -dφ/dt其中，ε表示感应电动势，dφ/dt表示磁通量的变化率。

该公式表明，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，且方向满足右手法则。

当磁通量增加时，感应电动势的方向与磁场的变化方向相反；当磁通量减小时，感应电动势与磁场的变化方向一致。

三、楞次定律的应用楞次定律在实际应用中具有广泛的意义和价值。

以下是几个典型的应用案例：1. 发电机原理楞次定律是理解发电机原理的基础，发电机利用电磁感应效应将机械能转化为电能。

当发电机的磁场通过线圈时，磁通量随着时间的变化而变化，从而在线圈中产生感应电动势。

通过导线的闭合回路，感应电动势将驱动电子流动，实现了将机械能转化为电能。

2. 变压器原理变压器是利用电磁感应原理来实现电压的变换，楞次定律为变压器的正常运行提供了重要理论依据。

当变压器的初级线圈中的电流发生变化时，导致磁场的变化，从而在副级线圈中感应出电动势。

根据楞次定律，副级线圈中的感应电动势与磁场的变化成正比，因此可以实现电流的变换。

3. 感应加热楞次定律还被应用于感应加热技术中。

感应加热利用变化磁场在导体内引起感应电流，而感应电流在导体内产生焦耳热，从而实现对物体的加热。

电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明：该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:从正、反两面哪个面穿入,若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.单位:韦伯,符号:Wb.5.磁通量的意义:指穿过某个面的磁感线的条数.6.磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1,即末、初磁通量之差.(1)磁感应强度B不变,有效面积S变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B·ΔS.(2)磁感应强度B变化,磁感线穿过的有效面积S不变时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=ΔB·S.(3)磁感应强度B和有效面积S同时变化时,则ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1.二、电磁感应现象1.电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应.2.产生感应电流的条件表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动.表述2:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3.产生感应电动势的条件穿过电路的磁通量发生变化.电磁感应的实质是产生感应电动势.如果回路闭合,则有感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.说明:产生感应电动势的那部分导体相当于电源.三、感应电流方向的判断1.右手定则: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方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.楞次定律内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化.3.判断感应电流方向问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为(1)明确原磁场:弄清原磁场方向及磁通量的变化情况;(2)确定感应磁场:根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向;(3)判定感应电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流的方向.即据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B感方向) 判断感应电流(I感方向).说明:1.楞次定律是普遍规律,适用于一切电磁感应现象,而右手定则只适用于导体切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定更简便.2.右手定则与左手定则的区别:抓住因果关系才能无误.“因动而电”——用右手;“因电而动”——用左手.1 在水平面上有一不规则的多边形导线框,面积为S=20cm2,在竖直方向加以如图所示的磁场,则下列说法中正确的是(方向以竖直向上为正) ( )A.前2s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=0B.前1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-30WbC.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ=-3x10-3W bD.第二个1s内穿过线框的磁通的变化为ΔΦ= -1x10-3W b2 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感应电流方向是( )A.a→G→bB.先a→G→b,后b→G→aC.先b→G→aD.先b→G→a,后a→G→b3 如图所示,用一根长为L质量不计的绝缘细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点连结并悬挂于O点,悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0<<L.先将线框拉开到如图所示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦力,下列说法正确的是( )A.金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→aB.金属线框离开磁场时感应电流的方向为a→d→c→b→aC.金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D.金属线框最终将在磁场内做简谐运动4 如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R滑片自左向右滑的过程中,线圈ab将( )A.静止不动B.顺时针转动C.逆时针转动D.发生转动,但电源的极性不明,无法确定转动方向5 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如所示的方向,绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示的感应电流,则( )A.A可能带正电且转速减小B.A可能带正电且转速增大C.A可能带负电且转速减小D.A可能带负电且转速增大6 电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示.现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( )A.从a到b,上极板带正电B.从a到b,下极板带正电C.从b到a,上极板带正电D.从b到a,下极板带正电7 如图所示,a、b、c三个闭合线圈,放在同一平面内,当a线圈中有电流I通过时,它们的磁通量分别为Фa、Фb、Фc下列说法中正确的是( )A.Φa＜Φb＜ΦcB.Φa＞Φb＞ΦcC.Φa＜Φc＜ΦbD.Φa＞Φc＞Φb8 如图所示,面积为S的线圈放在磁感应强度为B的竖直向上的匀强磁场中,若线圈平面与水平面所成的夹角为θ,那么穿过线圈的磁通量为( )A.Φ=BScosθB.Φ=BSsinθC.Φ=BStanθD.Φ=BScotθ9 在水平面上有一固定的U形金属框架,上置一金属杆ab,如图所示(纸面即水平面),在垂直纸面方向有一匀强磁场,则( )A.若磁感应强度方向垂直纸面向外并增大时,杆ab将向右移动B.若磁感应强度方向垂直纸面向外并减小时,杆ab将向右移动C.若磁感应强度方向垂直纸面向里并增大时,杆ab将向右移动D.若磁感应强度方向垂直纸面向里并减小时,杆ab将向右移动10 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上,有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是( )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动11 如图所示,线框面积为S,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直.则穿过线框平面的磁通量为 ;若使线框绕轴OO´转过600的角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过900角,则穿过线框平面的磁通量为 ;若从初始位置转过1800角,则穿过线框平面的磁通量变化量大小为 .若将单匝线框换成50匝线框,上述各空的结果将 (填“变化”或“不变”).12 用如图所示的电路来研究电磁感应现象.A、B为规格相同的电流表,D是两个套在一起的大小线圈, 绕线方向如图.小线圈与A构成回路,大线圈与B构成闭合电路.闭合电键K,稳定后电流表A 指针位置如图.当电键K突然断开时,电流表B指针将向偏(填“左”或“右”).13 面积为S的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图所示,当线框以ab为轴顺时针转900过程中,穿过abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .14 磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2L的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为L的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图所示,从ab进入磁场时开始计时,到线框离开磁场为止.(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;(2)判断线框中有无感应电流.若有,答出感应电流的方向.15 在图中，CDEF为闭合线圈，AB为电阻丝.当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“·”时，电源的哪一端是正极？。

电磁感应定律与楞次定律电磁感应定律和楞次定律是电磁学中重要的基本定律，它们描述了电流的产生和变化如何与磁场相互作用的关系。

这两个定律的发现和应用对于电磁学的发展和实际应用都具有重要意义。

一、电磁感应定律电磁感应定律是由英国科学家法拉第在19世纪中叶发现的。

它提供了电磁感应现象的定量描述。

电磁感应定律有两种形式，分别是法拉第电磁感应定律和楞次-法拉第电磁感应定律。

1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出当磁场相对于闭合线圈发生变化时，线圈内部就会产生感应电动势。

法拉第电磁感应定律可以用数学公式表示为：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间。

负号表示感应电动势的方向与磁场变化方向相反。

2. 楞次-法拉第电磁感应定律楞次-法拉第电磁感应定律是对法拉第电磁感应定律的一个补充和推广。

它指出当闭合线圈中有电流通过时，线圈会对外部磁场产生反作用，抵消部分磁通量。

楞次-法拉第电磁感应定律可以表示为：ε = -d(Φ+NBA)/dt其中，N表示线圈中的匝数，B表示磁感应强度，A表示线圈的面积。

电磁感应定律的应用非常广泛。

它是发电机和变压器等电磁设备的基础原理，也是许多传感器和电磁感应器的工作原理。

二、楞次定律楞次定律是由法国科学家楞次于1834年发现的。

它描述了当闭合回路中有变化的磁通量时，闭合回路中产生的感应电流会阻碍变化的磁场。

楞次定律是电磁学中的重要定律之一，也是法拉第电磁感应定律的一个特例。

楞次定律可以用数学公式表示为：ΔV=−V(d VV/d V)其中，ΔV表示感应电动势，V表示闭合回路的电阻，VV/VV表示磁场的变化率。

负号表示感应电动势的方向与磁场变化方向相反。

楞次定律广泛应用于电磁感应器、发电设备和电磁 interference 中，它对电磁学的研究和应用产生了深远的影响。

总结：电磁感应定律和楞次定律是电磁学中两个重要的基本定律。

电磁感应定律描述了磁场变化如何引起感应电动势的产生，楞次定律描述了变化的磁场如何受到闭合回路电流的反作用。

电磁感应现象与楞次定律电磁感应是一个千真万确的自然现象，它被广泛应用于电力工程、电动机、发电机、变压器等领域。

这个现象的探索与研究，始于19世纪初的欧洲。

电磁感应现象最早由迈克尔·法拉第在1831年发现。

他通过一系列的实验，发现当一个导体在磁场中移动时，就会在导体两端产生电流。

这个电流的产生只有在导体与磁场相对运动时才会发生，而当导体静止时则不会有电流产生。

这一现象，称为电磁感应现象。

电磁感应现象的探索并没有停止在法拉第的实验，而是继续延伸到了一位法国物理学家楞次的实验中。

楞次通过一系列实验，通过精确的测量和观察，发现了一个深层的定律，被称为楞次定律。

楞次定律是电磁感应现象的基本定律，它描述了当一个磁通量通过一个线圈时，该线圈中的感应电动势的大小与导线的环路、磁通量的变化率以及线圈的匝数有关。

楞次定律的数学表达式为Φ=BANcosθ，其中Φ表示磁通量，B表示磁场的磁感应强度，A表示线圈的面积，N表示线圈的匝数，θ表示磁场与线圈面的夹角。

楞次定律的一个重要应用是发电机的工作原理。

在一个发电机中，通过机械能驱动转子进行转动，转子上的磁场经过线圈时，由于磁通量的变化，就会在线圈中产生感应电动势。

这个感应电动势通过电路传输，最终驱动电器工作。

因此，发电机是一种将机械能转化为电能的装置，它的基本原理就是利用楞次定律。

除了发电机，电磁感应现象与楞次定律在电动机、变压器中也有着广泛的应用。

电动机将电能转化为机械能，通过利用电磁感应的原理，通过电流产生磁场，从而使得转子在磁场中运动。

而变压器则是通过变换线圈的匝数来改变电压的装置。

通过楞次定律，我们可以控制输入线圈的磁感应强度和匝数，从而实现输入电压和输出电压之间的变换。

电磁感应现象与楞次定律在现代电力工程中有着重要的地位。

通过这些原理，我们可以实现电能的输送、电压的调节、电动机的驱动等。

同时，电磁感应现象和楞次定律也为我们理解自然界中的其他物理现象提供了深入的思路。

电磁感应中的楞次定律电磁感应是电磁学中的一个重要概念，而楞次定律是描述电磁感应现象的基本规律。

在本文中，我们将详细讨论电磁感应中的楞次定律，并对其原理、应用和实验进行探讨。

一、楞次定律的基本原理楞次定律是法国物理学家楞次在1831年提出的，它表明在一个闭合电路中，当磁通量发生变化时，电路中会产生感应电动势，从而引起电流的产生。

楞次定律可以用数学公式来表示：\[\mathcal{E}=-\frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t}\]其中，\(\mathcal{E}\)表示感应电动势，\(\frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t}\)表示磁通量的变化率。

二、楞次定律的应用楞次定律在电磁学中有广泛的应用，尤其在发电机、电动机、变压器等电磁设备中起着重要作用。

下面我们将分别介绍它们的应用。

1. 发电机发电机是一种将机械能转化为电能的设备，其工作原理是利用磁场的变化来感应出电流。

根据楞次定律，当导线在磁场中运动时，会产生感应电动势。

通过不断旋转导线，可以不断改变磁通量，从而产生交流电流。

2. 电动机电动机是一种将电能转化为机械能的设备，其工作原理与发电机相反。

在电动机中，当通过导线流过电流时，会在导线周围产生磁场。

根据楞次定律，当导线所在区域的磁场发生变化时，会对导线产生力矩，从而驱动电动机的转动。

3. 变压器变压器是一种用于改变交流电压的电器设备，它利用了楞次定律的原理。

当通过一根导线中的电流发生变化时，会在导线周围产生磁场，这个磁场进一步感应到另一根导线中，并引起其中的电流变化。

通过调整导线的匝数比例，可以实现输入电压和输出电压的调节。

三、楞次定律的实验验证为了验证楞次定律的正确性，科学家们进行了一系列的实验。

下面我们将介绍其中的两个经典实验。

1. 线圈中的感应电流实验实验装置：一个闭合的线圈和一个磁铁。

实验步骤：将一个磁铁靠近线圈的一侧，然后快速移动磁铁。

电磁感应现象楞次定律【知识梳理】1.产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

2.电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流，电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

产生感应电动势的哪部分导体相当于一个电源。

3..楞次定律感应电流具有这样的方向，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。

4.楞次定律解决的是感应电流的方向问题。

它关系到两个磁场：感应电流的磁场（新产生的磁场）和引起感应电流的磁场（原来就有的磁场）。

前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。

5.在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻止”。

⑴从“阻碍磁通量变化”的角度来看，无论什么原因，只要使穿过电路的磁通量发生了变化，就一定有感应电动势产生。

⑵从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。

又由于感应电流是由相对运动引起的，所以只能是机械能转化为电能，因此机械能减少。

磁场力对物体做负功，是阻力，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。

⑶从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自感现象。

【名师点拨】例题1.如图所示，O 1O 2是矩形导线框abcd 的对称轴，其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。

以下哪些情况下abcd 中有感应电流产生？方向如何？A.将abcd 向纸外平移B.将abcd 向右平移C.将abcd 以ab 为轴转动60°D.将abcd 以cd 为轴转动60° “思路分析” A 、C 两种情况下穿过abcd 的磁通量没有发生变化，无感应电流产生。

B 、D 两种情况下原磁通向外，减少，感应电流磁场向外，感应电流方向为abcd 。

“解答”：BD“解题回顾”产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化.磁通量变化可能表现为(1)磁感应强度B 发生变化.(2)在垂直于磁场方向上的投影面积发生变化.(3)两者都发生变化 例题2. 如图所示，在匀强磁场中，放着一个平行导轨与大线圈相连接，要使放在D中的A 线圈(A 、D 两线圈共面)各处受到沿半径指向圆心的力，金属棒MN 的运动情况可能是：( )(A)加速向右 (B)加速向左 (C)减速向右 (D)减速向左“思路分析”:解此题的正常思路是一一加以验证。

一、电磁感应现象 楞次定律1、 Φ=SB （S ⊥B ）2、 感应电流产生的条件：闭合回路，Φ变化；3、 感应电动势产生的条件：Φ变化（与电路是否闭合无关）4、 楞次定律：感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化。

5、 判断感应电流的方向：①右手定则：切割磁感线②用楞次定律判断的步骤：判断有无感应电流→判断原磁场的方向→判断Φ变化（增大或减小）→根据增反减同判断感应磁场的方向→用右手螺旋定则判断感应电流的方向。

二、法拉第电磁感应定律1、t ∆∆Φ=n E （匝数*磁通量变化率） 常用应用：①瞬时值：t∆∆=BS n E （1）给出B-t 图像（2）B=B 0+kt ②平均值：计算一段时间通过某电路的电荷量。

R I E =∆∆Φ=t ，t q I ∆=。

2、切割磁感线：E=BLv(垂直)注意：L 为有效长度；常用应用：E=BLV=IR F=BIL3、内电路电流从低到高电势，外电路电流从高到低。

4、外电压问题：闭合电路欧姆定律：E=U 外+U 内=U 外+Ir ，纯电阻电路：E=I(R+r)，U 外=IR 外6、 功能问题：W 安=⊿E 其他= -E 电= -Q （纯电阻电路）7、 求Q 的三种方法：①Q=I 2Rt （恒定电流或非恒定电流的有效值）②纯电阻电路，Q 总= —W 安 ③纯电阻电路，Q 总=—⊿E 其他三、交变电流1、 有效值的计算：Q=I 2RT=Q 交；正弦交流电：最大值=有效值*√22、 表达式以及特殊位置的特点① 中性面：线圈平面垂直于磁场，Φm =SB ，e=0。

从此位置开始计时：表达式：Φ=Φm cos ωt ， e=Em sin ωt ② 中性面垂面：线圈平面平行于磁场，φ=0，Em=nBS ω。

从此位置开始计时：表达式：Φ=Φm sin ωt ， e=Em cos ωt四、变压器： 1、关系：U1：U2：U3=n1:n2:n3 P1=P2+P3 n1 I1=n2 I2+n3 I32、决定关系：U1决定U2，P2P3决定P1，I2 I3决定I1五、远距离输电2121n n U U = U 3 = U 2 —⊿U ⊿U= I 2R 4343n n U U = P 1=U 1I 1=P 2= U 2I 2 P 3= P 2—P 损 P 损 = I 22R P 3=U 3I 2=P 4= U 4I 4 n 1I 1=n 2I 2六、动量1、 动量：p=mv （矢量） 冲量：I=Ft （矢量）（注意，求哪个力的冲量F 便是那个力，不用分解）2、 动量定理：F 合t=mv2—mv1 （注意规定正方向，冲量为合外力的冲量）3、 动量守恒定律：m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’ （条件：系统不受外力或合外力为零）。

电磁感应法拉第电磁感应定律与楞次定律电磁感应：法拉第电磁感应定律与楞次定律电磁感应是物理学中的一个重要概念，它描述了磁场与电流之间的相互作用。

在19世纪，科学家迈克尔·法拉第和海因里希·楞次独立地提出了电磁感应定律和楞次定律，这两个定律为我们理解电磁现象提供了基础。

本文将介绍法拉第电磁感应定律和楞次定律的基本原理与应用。

一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是迈克尔·法拉第于1831年提出的。

该定律指出：当导体磁通变化时，导体上会产生感应电动势。

这个电动势的大小与磁通变化率成正比。

法拉第电磁感应定律可以用公式表示为：ε = -dφ/dt其中，ε代表感应电动势，dφ/dt代表磁通变化率。

负号表示感应电动势与磁通变化的方向相反。

根据这个定律，当磁通增加时，感应电动势的方向与磁通减少时相反。

法拉第电磁感应定律的应用广泛。

例如，变压器的工作原理就基于法拉第电磁感应定律。

变压器中，通过变化的电流在一根线圈中产生变化的磁场，进而感应另一根线圈中的电动势，从而实现电能的传输。

二、楞次定律楞次定律是海因里希·楞次于1834年提出的。

该定律是关于电磁感应的一个重要规律，描述了感应电流与磁场之间的相互作用。

根据楞次定律，当导体中有电流通过时，导体会受到一个力，这个力的方向与磁场的方向垂直，并且符合右手定则。

楞次定律的公式表示为：F = qvBsinθ在公式中，F代表受力，q代表电荷，v代表速度，B代表磁场强度，θ代表导体与磁场的夹角。

楞次定律的应用非常广泛。

例如，电动机的工作原理就基于楞次定律。

当导体中的电流与磁场相互作用时，会产生一个力矩，从而使得电动机转动。

楞次定律也被应用于许多电磁感应现象的解释和实验。

三、法拉第电磁感应定律与楞次定律的关系法拉第电磁感应定律和楞次定律描述了电磁感应现象的不同方面。

法拉第电磁感应定律描述了导体中感应电动势的产生，而楞次定律描述了导体受到的力。

第一单元 电磁感应现象 楞次定律一、电磁感应现象1、磁通量：磁感应强度B 与垂直磁场方向的面积S 的乘积叫穿过这个面积的磁通量，Φ＝B ·S ，若面积S 与B 不垂直，应以B 乘以S 在垂直磁场方向上的投影面积S ′，即Φ＝B ·S ′＝B ·S sin α，θ为B 与S 的夹角单位为韦伯，符号为W b 。

1W b =1T ❿m 2=1V ❿s=1kg ❿m 2/（A ❿s 2）。

（1）磁通量的物理意义就是穿过某一面积的磁感线条数．（2）S 是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积如图所示，若闭合电路abcd 和ABCD 所在平面均与匀强磁场B 垂直，面积分别为S 1和S 2，且S 1＞S 2，但磁场区域恰好只有ABCD 那么大，穿过S 1和S 2的磁通量是相同的，因此Φ＝BS 中的S 应是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积。

（3）磁通量虽然是标量，却有正负之分磁通量如同力做功一样，虽然功是标量，却有正负之分，如果穿过某个面的磁通量为Ф，将该面转过180°，那么穿过该面的磁通量就是-Ф．如图甲所示两个环a 和b ，其面积S a ＜S b ，它们套在同一磁铁的中央，试比较穿过环a 、b 的磁通量的大小？我们若从上往下看，则穿过环a 、b 的磁感线如图乙所示，磁感线有进 有出相互抵消后，即Φa =Φ出-Φ进，’进‘出ΦΦ=Φb ，得Φa ＞Φb 由此可知，若有像图乙所示的磁场，在求磁通量时要按代数和的方法求总的磁通量。

（4）磁通量与线圈的匝数无关磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数影响。

同理，磁通量的变化量也不受匝数的影响。

2、磁通量的变化磁通量Φ=B ∙S ∙sin α（α是B 与S 的夹角），磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：①S 、α不变，B 改变，这时ΔΦ=ΔB ❿S sin α②B 、α不变，S 改变，这时ΔΦ=ΔS ❿B sin α③B 、S 不变，α改变，这时ΔΦ=BS (sin α2-sin α1)④B 、S 、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。

电磁感应现象、楞次定律一．感应电流的产生条件1．电磁感应：利用磁场产生电流的现象叫电磁感应；产生的电流叫感应电流。

2．产生条件：不管是闭合回路的一部分导体做切割磁感线的运动，还是闭合回路中的磁场发生变化，穿过闭合回路的磁感线条数都发生变化，回路中就有感应电流产生—闭合回路中的磁通量发生变化磁通量Φ增加，感应电流的磁场方向与原磁场相反磁通量Φ减少，感应电流的磁场方向与原磁场相同二．判断感应电流方向的原则1．右手定则：当导体在磁场中切割磁感线的运动时，其产生的感应电流的方向可用右手定则判定。

伸出右手，磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向为导体的运动方向，四指指向为感应电流的方向2．楞次定律：感应电流的方向总阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化例：如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中向左运动，问有无感应电流?分析：(1)∵磁通量不变，所以无感应电流(2)ab、cd同时切割磁感线，由右手定则，电流方向由a→b、由d→c，切割效果抵消，无感应电流。

注意：用两种正确的观点分析同一事物，结论应该是一致的，除非分析过程有错。

严格地讲，对于任一个电磁感应现象，这两个原则都适用，且能判断出一致的结果。

但却不一定很方便，例如：右手定则对直导线在磁场中运动这一过程就比较方便。

大家在应用时对这两种方法都要达到熟练，且从中摸索简单适用的方法。

3．步骤(1)先判断原磁场的方向(2)判断闭合回路的磁通量的变化情况(3)判断感应磁场的方向(4)由感应磁场方向判断感应电流的方向三．楞次定律的理解和应用楞次定律的主要内容是研究引起感应电流的磁场即原磁场和感应电流的磁场二者之间的关系1．当闭合电路所围面积的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当闭合电路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同例1．两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?分析：线圈所在空间内的磁场分布如图，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，由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向；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，由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向。