楞次定律

S
4.如图所示，匀强磁场B中，放置一水平光滑金属框架， 有一根金属棒ab与导轨接触良好，在外力F的作用下 匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。
a
F
1、由楞次定律(或右手定则）判定 ab棒上感应电流的方向应由b→a
b
2、由左手定则判断ab在磁场 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，完全用来克服安培 力做功，转化成闭合回路中的电能，最后转化 成内能。
B原 B感 I感
滑动变阻器R的滑片向右 滑动时，A中电流减小 A的磁场减弱
R’中感应电流方向从b 到a
B中磁通量减小
B中感应磁场方向与原 磁场方向相同
二、楞次定律的应用 【例1-1】如图所示，当线框向右移动， 请判断线框中感应电流的方向
解题思路： 原磁场B0的方向：向外
I
原磁场B0的变化情况：变小
楞次定律的两种理解：
(1)、从磁通量变化的角度来看， 感应电流的磁场总要阻碍原磁通 量的变化； ---增反减同 (2)、从导体和磁体的相对运动来 看，感应电流的磁场总要阻碍相 对运动。-----来拒去留
当N极远离线圈时，线圈上感应电流 在线圈的右侧表现为S极，线圈和条 形磁铁的相互作用表现为引力。
【例题1】 如图所示，当条形磁铁做下列运动时，线圈 中的感应电流方向应是（从左向右看）： A．磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针的 B．磁铁靠近线圈时，电流方向是顺时针的 C．磁铁向上平动时，电流方向是逆时针的 D．磁铁向上平动时，电流方向是顺时针的
【例题2】
如图所示，当滑动变阻器 R 的滑片向右 滑动时，则流过 R′ 的电流方向是 _____ 。
3
N
如图所示四根光滑的金属铝杆叠放在绝缘水平面上， 组成一个闭合回路，一条形磁铁的S极正对着回路靠 近， 试分析： (1)导体杆对水平面的压力怎样变化? (2)导体杆将怎样运动? 分析解答：磁铁接近线圈时，穿过回路的磁通量增大， 在闭合回路中出现的感应电流阻碍磁通量的增加， 闭合回路有两种作用可阻碍磁通量增加， 第一是回路向下退缩，但水平面限制了它不能向下退， 因而出现导体杆与水平面间的正压力增大， 第二是回路的收缩，由于四根导体杆可以在水平面内运 动， 所以它们都得相向运动，互相靠近.
右手定则
I
右手定则：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，并使拇指指向导线运动方向，这 时四指所指的方向就是感应电流方向
楞次定律和右手定则的关系：
1.从研究对象上说，楞次定律研究的是整个 闭合回路，右手定则研究的是闭合电路的 一部分，即做切割磁感线运动的一段导体。 2.从适用范围上说，楞次定律可应用于磁通 量变化引起感应电流的各种情况，右手定 则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感 线运动的情况，导体金属圆环环面水 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。
逆 时 针 S N 逆 时 针
2.
在竖直向下的匀强磁场中，放在水平光滑的轨 道上的两平行导线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？
分析：用右手定则判断出aa′ 中的感应电流的方向 有a→a′→b′→b，bb′中 因为有了电流受安培力而运动， 由左手定则判断bb′向左运动
如何判定 I 方向
楞次定律
磁通量变化 增反减同 相对运动 来拒去留
能量守恒
I感
阻碍磁通量增大
B原 N S
产生反方向的磁场
感应电流的磁场
N 极插入
N
N 极拔出
N
G
S 极插入
S
G
S 极拔出
S
G
示意图
G
原磁场方向 原磁场的磁 通量变化 感应电流方 向(俯视） 感应电流的 磁场方向
向下
向下
向上
向上 减小 逆时针
增加 逆时针
减小 顺时针
增加 顺时针
增
向上
反
向下
减
向下
同
向上
N
N
S
楞次定律 安培定则
感应磁场B‘的方向：向外
感应电流的方向：A→D →C →B
【例1-2】如图所示，当直导线中电流增 加时，请判断线框中感应电流的方向
解题思路： 原磁场B0的方向：向外
I
原磁场B0的变化情况：变大
楞次定律 安培定则
感应磁场B＇的方向：向内 感应电流的方向：A→B →C →D
【巩固练习1】 如图所示，让闭合线圈由位置1通过一个 匀强磁场运动到位置2。线圈在运动过程 中，什么时候没有感应电流？为什么？ 什么时候有感应电流？方向如何？
楞次定律
【复习提问】
产生感应电流的条件是什么？ 穿过闭合回路的磁通量发生变 化
请列举出能在图中线圈中产 生感应电流的方法
如何判定感应电流的方向呢？
N
S
G
+
研究几种现象
S
插 入 线 圈 B感 N
+ G _
磁通量增大
阻碍磁通量增大
产生反方向的磁场
感应电流的磁场 I感 B原
从右侧看
B原 B感
磁通量增大
【巩固练习2】
法拉第最初发现电磁感应现象的实验如 图所示。铁环上绕有M、N两个线圈，当M 线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中 从感应电流沿什么方向？
【思考与讨论】 I 如图所示，导体棒AB向右运动。 （1）我们研究的是哪个闭合电路？ （2）当导体棒AB向右运动时，穿过闭合电路的磁 通量是增大还是减少？ （3）感应电流的磁场应该是沿哪个方向方向如何？ （4）导体棒AB中的感应电流是沿哪个方向的？
I感 N S
对楞次定律的理解
2、感应电流的效果总是要阻碍引起感应 电流的原因 当N极接近线圈时，线圈上 感应电流在线圈的右侧表 现为N极，线圈和条形磁铁 的相互作用表现为斥力
N
S
I感
应用楞次定律判定的步骤：
（1）明确原磁场的方向； （2）明确穿过回路的磁通 量是增加还是减少； （3）根据楞次定律判断感 应电流的磁场方向； （4）利用安培定则来判断 感应电流的方向。
S
N
G G
S
G
S
G
N S
S
N
N
从相对运动看，感应电流的磁场总是阻 碍相对运动。
来
拒
去 留
楞次定律：
感应电流具有这样的方向， 即感应电流产生的磁场总是阻碍
引起感应电流的磁通量的变化。
思考： 1、谁起阻碍作用 ？阻碍什么 ？怎么阻碍？
2、“阻碍”的含义?
理解规律 领会内涵
明确以下几点：
感应电流的磁场 ②阻碍的是什么—— 原磁场的磁通量变化 ③怎样阻碍—— “增反减同”,来“拒” 去“留” ④阻碍的结果怎样—— 减缓原磁场的磁通量的变化
①谁起阻碍作用—— 其它形式的能转化为电能 ⑤电磁感应中能量怎么变——
对楞次定律中“阻碍”二字怎么理解？
“阻碍”是指感应电流的磁场阻碍原 来磁场磁通量的增加或减少。
“阻碍”不是阻止，不仅有反 抗的意思，而且有补偿的意思，对于磁 通量的增加是反抗，对于磁通量的减少 是补偿。
楞次（1804~1865），俄国物理学家和地球物 理学家。 1．在电磁学方面的成就 楞次定律、焦耳－楞次定律、确定了电阻与温 度的关系 …… 2 ．地球物理方面的贡献 测量了深海的海水比重和温度 发现并正确地解释了大西洋和太平洋赤道南北 的海水是含盐量较高，且大西洋的比太平洋的 高，而印度洋含盐量低的现象 还注意到在一定纬度下，海洋表面的水温高于 水上面的空气温度 1845年在他倡导和协助下组织了俄国地理学会