楞次定律
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楞次定律现象1. 引言楞次定律是电磁学中的一个重要定律,描述了磁场的产生和变化对电路中电流的影响。
该定律由法国物理学家楞次在1831年发现并提出,是电磁学的基础之一。
楞次定律现象主要涉及到磁感应强度、导体中的电流和电动势之间的关系。
2. 楞次定律的表述楞次定律可以用以下方式表述:当导体中的磁通量发生变化时,导体中会产生感应电动势,从而产生感应电流。
楞次定律的数学表达式为:ℰ=−dΦdt其中,ℰ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通量的变化方向相反。
3. 楞次定律的原理楞次定律的原理可以通过法拉第电磁感应定律和电磁场的相互作用来解释。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化穿过一个导体回路时,导体中会产生感应电动势。
根据电磁场的相互作用原理,导体中的感应电动势会产生感应电流,从而形成闭合电路。
具体来说,当导体中的磁通量发生变化时,磁场对导体中的自由电子施加了一个力,使得电子在导体中移动。
这个移动的电子流就形成了感应电流。
根据楞次定律,感应电动势的方向与磁通量的变化方向相反,这是为了保持能量守恒。
4. 楞次定律的应用楞次定律在电磁学和电路中有广泛的应用。
下面介绍几个常见的应用:4.1 电感和电磁感应楞次定律可以用来解释电感的工作原理。
电感是一种能够储存和释放电能的元件。
当电流通过电感时,产生的磁场会导致磁通量的变化。
根据楞次定律,磁通量的变化会产生感应电动势,从而产生感应电流。
这个感应电流会使得电感中的磁场发生变化,从而储存或释放电能。
4.2 变压器变压器是利用楞次定律原理工作的重要设备。
变压器由两个或多个线圈组成,通过电磁感应将电能从一个线圈传递到另一个线圈。
当交流电通过一个线圈时,产生的磁场会导致磁通量的变化。
根据楞次定律,磁通量的变化会在另一个线圈中产生感应电动势,从而传递电能。
4.3 感应电动机感应电动机是一种常见的电动机类型,利用楞次定律原理工作。
感应电动机由一个固定线圈和一个旋转线圈组成。
楞次定律讲解楞次定律是电磁感应领域的一项基本定律,对于理解电磁现象起着至关重要的作用。
本文将详细讲解楞次定律的原理、表达形式及其在实际应用中的重要性。
一、楞次定律的原理楞次定律是描述电磁感应现象的一个规律,它是由俄国物理学家海因里希·楞次于1831年发现的。
楞次定律指出:在闭合回路中,感应电动势的方向总是和改变它的磁通量的效果相反。
具体来说,当磁通量增大时,感应电动势的方向会使得磁通量减小;当磁通量减小时,感应电动势的方向会使得磁通量增大。
二、楞次定律的表达形式楞次定律可以用数学公式表示为:[ varepsilon = -frac{dPhi_B}{dt} ]其中,( varepsilon ) 表示感应电动势,( Phi_B ) 表示磁通量,( t ) 表示时间,负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
三、楞次定律在实际应用中的重要性1.发电机的原理:发电机是利用楞次定律将机械能转化为电能的设备。
通过旋转的磁场和线圈之间的相互作用,产生感应电动势,从而实现电能的输出。
2.变压器的原理:变压器利用楞次定律实现电压的升高或降低。
当原线圈的电流变化时,产生的磁场会穿过副线圈,从而在副线圈中产生感应电动势,实现电压的变换。
3.电动机的制动:在某些情况下,电动机需要实现制动功能。
此时,可以通过改变电动机的供电方式,使得电动机的转子成为闭合回路的一部分,利用楞次定律产生的感应电动势实现制动。
4.磁场检测:楞次定律在磁场检测领域也有广泛的应用,如电流互感器、电压互感器等,它们都是利用楞次定律原理来检测电流和电压的。
四、总结楞次定律作为电磁感应领域的一项基本定律,不仅在理论研究中具有重要作用,而且在实际应用中也有着广泛的应用。
楞次定律的定义
“楞次定律的定义”
楞次定律,又称为法拉第电磁感应定律,是描述磁感应强度与电流、导线长度、导线方向之间关系的物理定律。
该定律由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出,被广泛运用于电磁学和电力工程领域。
楞次定律的表述是:当一个闭合回路中的磁通量发生变化时,该回路中会产生感应电动势,这个电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
即磁通量的变化率越大,感应电动势越大。
简单来说,楞次定律说明了磁场的变化会引起电场的变化,从而产生电压。
这个定律是电磁感应现象的基础,也是电磁场理论的重要组成部分。
为了更好地理解楞次定律,我们可以通过一个简单的实验来说明。
假设有一个导线环路,环路中心有一个恒定的磁场。
当我们改变导
线的方向或者改变磁场的强度时,环路中会产生感应电动势。
根据楞次定律,这个感应电动势的大小与磁场变化的速率成正比。
因此,如果磁场变化得越快,感应电动势就越大。
楞次定律的应用非常广泛。
在电力工程中,楞次定律被用于发电机的设计和电感耦合器的工作原理。
在电磁学中,楞次定律是麦克斯韦方程组的一部分,被用于解释电磁波的传播和电磁感应现象。
总之,楞次定律是描述磁感应强度与电流、导线长度、导线方向之间关系的重要定律。
它的应用范围广泛,并且对于理解电磁学和电力工程领域的许多现象具有重要意义。
楞次定律是电磁学中的一个基本定律,描述了电磁感应现象,是电磁学的重要内容之一。
本文将从基本概念、公式推导和应用等方面,逐步深入介绍楞次定律。
一、基本概念楞次定律是由法国物理学家楞次于1831年提出的。
它描述了磁场变化引起的感应电动势的大小和方向。
根据楞次定律,当一个闭合回路中的磁通量发生变化时,沿着回路的方向会产生感应电动势。
这个感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比,方向则由右手定则确定。
二、数学表达根据数学表达,楞次定律可以用公式表示为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,dt表示时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
三、公式推导要理解楞次定律的推导过程,我们可以通过法拉第电磁感应定律和高斯定理来推导。
首先,根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,感应电场会产生环绕闭合回路。
然后,根据高斯定理,我们知道闭合回路内的感应电场与磁通量的变化量有关。
通过对这两个定律的结合运用,我们可以得到楞次定律的公式推导。
四、应用楞次定律在实际应用中有着广泛的运用。
其中最常见的应用就是发电机的工作原理。
发电机通过磁场的旋转产生磁通量的变化,从而在线圈中产生感应电动势,进而生成电能。
此外,楞次定律还应用于电感与电容的充放电过程中。
当电感或电容的电流或电压发生变化时,根据楞次定律可以计算出感应电动势的大小和方向。
另外,楞次定律还在电磁波的传播中发挥着重要作用。
根据楞次定律,当电磁波通过导体时,会产生感应电动势,从而引起电流的产生。
总之,楞次定律是电磁学中的基本定律之一,描述了磁场变化引起的感应电动势。
通过理解楞次定律的基本概念、数学表达、公式推导和应用,我们可以更好地理解电磁感应现象,并应用于实际的工程和科学研究中。
简述楞次定律
楞次定律,也称作法拉第电磁感应定律,是描述电磁感应现象的基本定律之一,由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年提出。
该定律量化了磁场变化引起的电场变化,是电磁感应现象的定量描述。
根据楞次定律,当一个导体磁通量发生变化时,导体中就会产生感应电动势。
这个感应电动势的大小正比于磁通量变化率的负值。
具体而言,如果一个导体被置于磁场中,磁场的变化会导致磁通量的变化。
根据楞次定律,导体中将会产生一个感应电动势,其大小等于磁通量的变化率的负值。
楞次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,dΦ表示磁通量的变化量,dt表示时间的变化量。
楞次定律的一个重要应用是发电机的原理。
当一个导体线圈在磁场中旋转时,磁通量会随着时间的变化而发生变化,从而在导体线圈中产生感应电动势。
这个感应电动势可以通过外接电路产生电流,实现能量的转化和传递。
此外,楞次定律还可以解释一些其他的电磁现象,如电磁感应产生的感应电流、变压器的原理等。
通过应用楞次定律,我们可以更好地理解电磁感应现象,并应用于实际的工程和技术中,如电力工程、电子技术等领域。
楞次定律课件一、引言电磁感应现象是电磁学中的重要内容,广泛应用于日常生活和工业生产中。
楞次定律是描述电磁感应现象的基本定律之一,对于理解和分析电磁感应过程具有重要意义。
本文将详细介绍楞次定律的原理、应用及其在电磁学中的地位。
二、楞次定律的原理楞次定律是法国物理学家海因里希·楞次于1831年提出的,用于描述闭合回路中感应电动势的产生规律。
楞次定律可表述为:闭合回路中感应电动势的方向,总是使得感应电流产生的磁通量的变化,来抵消原磁通量的变化。
楞次定律可以通过两种方式来表述:法拉第电磁感应定律和磁通量连续性原理。
1.法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是楞次定律的基础,由迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律表述为:闭合回路中感应电动势的大小,与穿过回路的磁通量的变化率成正比,方向垂直于磁通量变化率和回路平面。
2.磁通量连续性原理磁通量连续性原理是楞次定律的另一种表述方式,由詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于1861年提出。
该原理表述为:闭合回路中的磁通量在任意时刻都是连续的,即磁通量的变化必须通过感应电流产生的磁通量来抵消。
三、楞次定律的应用1.发电机发电机是利用楞次定律实现能量转换的典型装置。
通过旋转导体在磁场中产生电动势,将机械能转换为电能。
2.变压器变压器是利用楞次定律实现电压变换的装置。
通过电磁感应原理,将输入电压转换为不同大小的输出电压。
3.电动机电动机是利用楞次定律实现能量转换的反过程。
通过通电导体在磁场中受到力的作用,将电能转换为机械能。
4.磁悬浮列车磁悬浮列车是利用楞次定律实现悬浮和推进的高速交通工具。
通过电磁感应原理,实现列车的悬浮和前进。
四、楞次定律在电磁学中的地位楞次定律是电磁学的基本定律之一,与法拉第电磁感应定律、安培定律和法拉第电解定律共同构成了电磁学的四大基本定律。
楞次定律在电磁学中的地位举足轻重,对于理解和分析电磁现象具有重要意义。
楞次定律不仅揭示了电磁感应现象的本质,还为电磁场理论的发展奠定了基础。
高中物理楞次定律
楞次定律(Lenz's Law)是一种物理定律,它规定了电流的方向与电磁感应的方向是相反的。
楞次定律由俄国物理学家迪米特里·楞次(Georg Simon Ohm)发现,他是第一位提出它的人,最初在1834年提出。
一、定义
楞次定律指由于电流在电磁感应场中产生磁力时,电流的变化所激发的磁感应产生的力会与原有磁感应方向相反。
也就是说,当正电流经过线圈时,它会产生正电磁感应,反之,负电流经过线圈时,它会产生负电磁感应。
二、物理原理
迪米特里·楞次定律物理原理的根源在于物理学家弗里德里希·爱因斯坦(Albert Einstein)于1905年提出的弗里德里希·爱因斯坦讯号方程(Einstein Equation)。
这个方程表明,磁场可以通过由电流产生的磁感应而引发,而电流的变化则会引发磁感应的变化,进而激发驱动电流的反向力。
三、运用
楞次定律在实际应用中有很多,主要有:
1. 电路中的电磁器件,如变压器、电机、磁力驱动机械装置、发电机以及转矩传动系统中都有用到楞次定律;
2. 抱紧器、磁回路中电磁选择装置,如磁控开关、开关磁铁、磁抱紧装置;
3. 放电灯等一些电器设备中也会用到楞次定律。
4. 根据楞次定律也可以计算出现象如变压比、转化系数、阻抗和阻抗因子等的数值。
5. 电磁技术,如无线电、电磁技术及电磁波法领域,也会用到楞次定律。
四、结论
从上面可以看出,楞次定律是一个物理定律,也是物理中非常重要的定律,影响着磁力的强度和方向,它广泛应用于物理和电子领域,可以计算出变压比、转换系数、抗抗差等的数值,是物理及电子学科不可缺少的一块重要组成部分。
楞次定律讲解楞次定律是电磁学中的一个重要定律,描述了电磁感应中电动势的方向和大小。
本文将详细讲解楞次定律的原理、应用以及相关公式,帮助读者更好地理解和掌握这一物理概念。
一、楞次定律的原理楞次定律是法国物理学家海因里希·楞次于1831年提出的,它是电磁感应现象的基本定律之一。
楞次定律指出:在闭合回路中,感应电动势的方向总是与改变它的磁通量的效果相反。
具体来说,当磁通量增大时,感应电动势的方向会使得磁通量减小;当磁通量减小时,感应电动势的方向会使得磁通量增大。
二、楞次定律的应用楞次定律在电磁学领域有着广泛的应用,以下是一些常见的应用实例:1.变压器:变压器的原理基于楞次定律,通过改变磁通量来达到升高或降低电压的目的。
2.电动机:电动机的旋转是通过楞次定律产生的电动势和电流相互作用,从而实现能量转换。
3.发电机:发电机利用旋转的磁场产生电动势,根据楞次定律,电动势的方向与磁场变化的方向相反。
4.磁悬浮列车:磁悬浮列车利用楞次定律原理,通过改变电磁铁的电流方向,实现列车的悬浮和推进。
三、楞次定律的数学表达式楞次定律可以用以下数学公式表示:[ varepsilon = -frac{dPhi_B}{dt} ]其中,( varepsilon ) 表示感应电动势,( Phi_B ) 表示磁通量,( t ) 表示时间。
四、楞次定律的实验验证楞次定律可以通过以下实验进行验证:1.将一个闭合回路置于磁场中,观察回路中产生的电流方向。
2.改变磁场强度或方向,观察回路中电流的变化,验证楞次定律。
3.使用示波器等设备观察感应电动势的波形,验证楞次定律。
五、总结楞次定律是电磁学中的重要定律,描述了电磁感应现象中电动势的方向和大小。
通过理解楞次定律的原理、应用和数学表达式,我们可以更好地掌握电磁学知识,并为实际应用打下基础。
楞次定律公式
楞次定律公式:E = vBL (v为杆在磁场中移动的速度)。
楞次定律内容: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。
楞次定律还可表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
楞次定律(Lenz's 1aw)是一条电磁学的定律,可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。
它是由俄国物理学家海因里希·楞次(Heinrich Friedrich Lenz)在1834年发现的。
1834年,俄国物理学家海因里希·楞次(H.F.E.Lenz,1804-1865)在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律,称为楞次定律(Lenz law)。
简单的说就是“来拒去留”的规律,这就是楞次定律的主要内容。
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。
正如勒夏特列原理是化学领域的惯性定理,楞次定律正是电磁领域的惯性定理。
勒夏特列原理、牛顿第一定律、楞次定律在本质上一样的,同属惯性定律,同样社会领域也存在惯性定理。
楞次定律现象一、什么是楞次定律楞次定律(Lenz’s law)是由德国物理学家海因里希·楞次于1834年提出的一个基本定律,它描述了磁场变化引起的感应电流的方向。
楞次定律是电磁感应现象的重要规律之一,也是电磁场理论的基石之一。
二、楞次定律的表达方式楞次定律可以用以下方式来表达:•当一个导体中的磁通量发生变化时,其内部会产生感应电动势。
•这个感应电动势的方向总是阻碍磁通量变化的原因。
三、楞次定律的原理解析楞次定律的原理可以从法拉第电磁感应定律和洛伦兹力的方向来解析。
根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。
根据洛伦兹力的方向,当电流通过导体时,会受到一个力的作用,这个力的方向与磁场的方向和电流的方向有关。
根据这两个定律,可以得出楞次定律的结论:感应电动势的方向总是阻碍磁通量变化的原因。
也就是说,如果导体中的磁通量增加,感应电动势的方向会使得导体中产生的电流产生一个磁场,这个磁场的方向与原来的磁场相反;如果导体中的磁通量减少,感应电动势的方向会使得导体中产生的电流产生一个磁场,这个磁场的方向与原来的磁场相同。
四、楞次定律的应用楞次定律在实际应用中有着广泛的应用,下面列举几个常见的应用:1. 感应电动机感应电动机是一种常见的电动机类型,它利用楞次定律的原理工作。
当感应电动机的转子中的磁场发生变化时,会在定子中产生感应电流,从而产生一个磁场,这个磁场与转子的磁场相互作用,产生一个力,驱动转子转动。
2. 感应加热感应加热是一种利用感应电流产生的热量进行加热的技术。
当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电流,这个感应电流会产生 Joule 热,从而使导体加热。
3. 磁悬浮列车磁悬浮列车是一种利用磁力进行悬浮和驱动的交通工具。
磁悬浮列车利用楞次定律的原理,通过使导体中的感应电流和磁场相互作用,产生一个力,使列车悬浮在轨道上,并且驱动列车运动。
4. 感应制动感应制动是一种利用感应电流产生的力来制动的技术。
楞次定律【教法探析】【一】引入课题师:请同学们按图1连好数据线和微电流传感器,打开数据采集器,重复上一节课我们探究感应电流产生条件的操作,并注意观看电脑屏幕上的显示。
〔学生操作〕师:从屏幕上的电流脉冲我们能够获得什么信息?〔学生分组探究〕学生:脉冲的方向不同,因此获得的感应电流的方向不同。
师:脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系如何确定?〔学生分组讨论〕生:拿一节干电池,连入接线柱,通过试触,观看脉冲方向,因为干电池的正负极是确定的,就能够明白脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系〔学生分组探究〕〔学生汇报实验结果〕老师进一步总结,以明确屏幕显示电流脉冲的方向与电流流入接线柱方向的关系──电流从红接线柱流入,电流脉冲向上,反之,电流从黑接线柱流入时脉冲向下。
【二】教学过程设计1、从相对运动的角度,利用双环实验,探究感应电流与相对运动的关系,提出探究课题师:通过前面的实验,我们发明在不同情况下感应电流的方向不同,那么那个感应电流的方向遵循什么规律呢?〔稍停顿,学生思考〕楞次当年就探究那个问题并得出了闻名的楞次定律,这也是我们这节课的探究课题:感应电流的方向──楞次定律。
楞次当年是从磁体与导体相对运动这一角度来探究这一定律的,我们就先体验一下楞次当年的探究过程。
〔老师介绍图2双环实验的仪器〕师:哪个铝环能产生感应电流,怎么样使它产生感应电流?生:闭合的铝环才可能产生感应电流,只要改变通过它的磁通量就能够使它产生感应电流。
(1)实验方案设计师:如何设计实验才能证明其中真的有感应电流呢?下面请同学们分组讨论,一会儿请同学汇报讨论的结果。
〔学生分组探究,老师参与并指导个别小组的讨论〕〔学生交流各小组的设计方案〕答1:磁铁的一极插入闭合铝环时,铝环产生了运动,这种运动是磁铁的磁场对产生的感应电流的作用,这就证明了有感应电流产生。
答2:将微电流传感器的两根接线柱接到未闭合的铝环两端,就闭合了铝环,通过插入和拔出磁铁时的脉冲来确定。
师:那么我们再讨论一下磁铁插入或拔出闭合铝环时感应电流的方向如何确定?〔学生分组探究,学生交流各小组的设计方案〕答1:通过微电流传感器电流脉冲的方向来确定。
答2:通过相对运动,插入磁铁时产生斥力,依照安培定那么确定感应电流的方向。
老师总结,确定实验方案。
(2)分组实验收集证据学生分组实验探究,填写实验表格〔学生汇报实验结果〕〔双环实验结论探究〕师:这些相互作用力对它们间的相对运动起怎么样的作用?生:阻碍相对运动。
师:来拒去留。
(3)总结探究结论①由相对运动和原磁场→感应电流的磁场感应电流方向。
②楞次在1833年如此表述楞次定律:那个电流的方向是如此的,它倾向于使导体发生与实际的位移方向相反的移动。
2、从磁通量变化角度,利用原副线圈实验,探究感应电流与磁通量变化的关系,提出新的探究课题师:上节课我们在探究感应电流产生条件的原副线圈实验中能使副线圈产生感应电流的方式有哪些?〔提供图3的实验装置,原理如图4〕生:闭合或断开电键,改变滑动变阻器的阻值的时候。
师:在这种情况下就不好用我们刚刚得出的利用相对运动来判断感应电流方向的方法了。
那么在这种情况下感应电流的方向跟谁有关系呢?生:跟磁通量的变化有关系。
老师进行总结,进一步明确探究任务,讨论磁通量的变化与感应电流方向的关系。
(1)分组实验,收集证据〔学生分组探究〕完成表1实验记录。
〔学生交流实验探究结果〕学生投影介绍所填写内容〔表2〕。
〔3〕总结探究结论得出原副线圈实验探究结论:感应电流的磁场方向总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
老师总结:增反减同。
3、对比探究1、探究2实验结论,本课题总结把探究1中从相对运动角度分析的结果,再利用磁通量的角度分析得出相同的结果,从而把两个探究结论统一在一起,得出楞次定律的内容: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、趣味小实验电磁阻尼振动〔图6〕。
老师演示实验,分析实验现象。
〔老师提问,学生问答〕进一步探究电磁阻尼中的能量转化。
〔老师提问,学生回答〕老师总结,得出结论:机械能转化为电能又转化为线圈的内能,电磁感应中遵循能量的转化与守恒。
【学法导引】【一】对磁通量的理解1、Φ=B·S的含义:Φ=BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况、当S与垂直于B的平面间的夹角为θ时,那么有Φ=BS cos θ.可理解为Φ=B(S cosθ),即Φ等于B与S在垂直于B方向上分量的乘积、也可理解为Φ=(B cosθ)S,即Φ等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积、如图(1)所示、2、面积S的含义:S不一定是某个线圈的真正面积,而是线圈在磁场范围内的面积、如图(2)所示,S应为线圈面积的一半、3、多匝线圈的磁通量:多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关,因为不论线圈匝数多少,穿过线圈的磁感线条数相同,而磁感线条数可表示磁通量的大小、4、合磁通量的求法假设某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在,当计算穿过那个平面的磁通量时,先规定某个方向的磁通量为正,反方向的磁通量为负,平面内各个方向的磁通量的代数和等于那个平面内的合磁通量、特别提醒:(1)磁通量是标量,其正、负值仅表示磁感线是正向依旧反向穿过线圈平面、(2)同一线圈平面,假如正向穿过平面的磁感线条数与反向穿过平面的磁感线条数一样多,那么Φ=0.【例1】法拉第通过精心设计的一系列试验,发明了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。
在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是()A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流【解析】对A选项,静止的导线上的稳恒电流附近产生稳定的磁场,通过旁边静止的线圈可不能产生感应电流,A被否定;稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场,运动的线圈可能会产生感应电流,B 符合事实;静止的磁铁周围存在稳定的磁场,旁边运动的导体棒会产生感应电动势,C符合;运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场,即周围磁场变化,在旁边的线圈中产生感应电流,D符合。
点评:电路闭合,且穿过闭合电路的磁通量发生变化,是产生感应电流的条件。
【二】楞次定律1.对楞次定律的理解化仍接着进行,最终结果不受妨碍2.楞次定律的使用步骤3.楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义能够推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的缘故:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;例如,如下图,假设条形磁铁向闭合导线圈“前进”,那么闭合导线圈“退却”;假设条形磁铁远离闭合导线圈“逃跑”,那么闭合导线圈“追赶”。
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;例如,如下图,当导线B中的电流减小时,穿过闭合金属圆环A 的磁通量减小,这时A环有扩张的趋势。
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。
4.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(1)确定原磁场的方向;(2)明确回路中磁通量变化情况;(3)应用楞次定律的“增反减同”,确立感应电流磁场的方向;(4)应用安培定那么,确立感应电流的方向。
注意:(1)假设导体不动,回路中磁通量变化,应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定那么。
(2)假设是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,用右手定那么判断较为简单,用楞次定律进行判断也能够,但较为麻烦。
5.安培定那么、左手定那么、右手定那么、楞次定律的比较(1)比较(2)应用区别关键是抓住因果关系:①因电而生磁(I→B)→安培定那么;②因动而生电(v、B→I)→右手定那么;③因电而受力(I、B→F安)→左手定那么。
(3)相互联系①应用楞次定律,必定要用到安培定那么;②感应电流受到的安培力,有时能够先用右手定那么确定电流方向,再用左手定那么确定安培力的方向,有时能够直截了当应用楞次定律的推论确定。
例2.如下图,ab是一个能够绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R的滑片P向右滑动过程中,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,但因电源的极性不明,无法确定转动方向解析:当P向右滑动时,电路总电阻减小,电路中的电流是增大的,两磁铁间的磁场增强,闭合导体线圈的磁通量增大,线框中产生感应电流,受到磁场力而发生转动,“转动”是结果,反抗缘故是“磁通量增大”,因此转动后应使穿过线圈的磁通量减小,故应沿顺时针转动、故应选B.答案:B反思总结:假如问题不涉及感应电流的方向,那么用楞次定律的推广含义进行研究,能够使分析问题的过程简化、例3.如下图,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动、那么PQ所做的运动可能是()A、向右加速运动B、向左匀速运动C、向右减速运动D、向左减速运动反思总结:安培定那么、左手定那么、右手定那么、楞次定律的比较及应用(1)规律比较差不多现象应用的定那么或定律运动电荷、电流产生磁场安培定那么磁场对运动电荷、电流有作用力左手定那么部分导体做切割磁感线运动右手定那么电磁感应闭合回路磁通量变化楞次定律(2)应用区别关键是抓住因果关系:①因电而生磁(I→B)→安培定那么;②因动而生电(v、B→I安)→右手定那么;③因电而受力(I、B→F安)→左手定那么、【模拟练习】1.如下图,四组同学分别制作探究电磁感应现象的实验装置,在一根较长的铁钉上用漆包线绕两个线圈a和b,将与线圈b相连的cd 漆包线水平置于小磁针的正上方,小磁针静止放在水平桌面上,假设某一组同学在闭合开关S瞬间,从上向下俯视看,小磁针N极顺时针偏转,那么该组同学是用了下面哪组装置(B)2、如右图所示,当导线ab在电阻不计的金属导轨上滑动时,线圈C向右摆动、那么ab的运动情况是(B)A、向左或向右做匀速运动B、向左或向右做减速运动C、向左或向右做加速运动D、只能向右做匀加速运动3、如下图,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大导线圈M相连接、要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,那么放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置)(B)A、向右匀速运动B、向左加速运动C、向左减速运动D、向右加速运动4、如下图,闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,现金属框固定不动而磁场运动,发明ab边所受安培力的方向为竖直向上,那么如今磁场的运动可能是(A)A、水平向右平动B、水平向左平动C、竖直向上平动D、竖直向下平动5、如下图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转),那么以下说法正确的选项是(D)A、三者同时落地B、甲、乙同时落地,丙后落地C、甲、丙同时落地,乙后落地D、乙、丙同时落地,甲后落地【真题再现】1.〔2018·北京理综〕物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。