内容正文:
§2.1 楞次定律
第二章 电磁感应
判断以下情况线圈中有无感应电流?
A
C
D
磁铁在线圈中不动
N
S
N
S
B
E
要点回顾:产生感应电流的条件
N
S
产生感应电流的条件:
①闭合电路;
②穿过电路的磁通量发生变化.
A
B
如何判断感应电流的方向呢?
A
D
N
S
N
S
B
E
感应电流的方向由哪些因素决定?
科学猜想:
实验:
从正线柱流进电流表指针向右边偏转;从负线柱流进电流表指针向左边偏转。
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
观察实验 发现规律
N
S
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
示意图
原磁场方向
原磁场的磁通变化
感应电流方向(俯视)
感应电流的磁场方向
向下
减小
顺时针
向下
向上
向上
减小
顺时针
逆时针
向下
向上
增加
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
G
N
S
S
B感
Φ原
增
减
与
B原
与
B原
阻碍
变 化
反
同
实验结论:
I感
B感
产生
阻 碍
产生
因果关系:
俄国物理学家1804.2.12生于爱沙尼亚巴托。彼得堡科学院院士,1834年起兼圣·彼得堡大学物理教授。他从青年时代开始研究电磁感应,并在法拉第等著名科学家研究的基础上,坚持不懈,克服各种困难,于1834年提出关于感应电流方向的规律:楞次定律。
楞次简介
感应电流具有这样
的方向,即感应电
流总要阻碍引起感
应电流的磁通量的
变化
谁阻碍?
能否阻止?
如何阻碍?
阻碍谁?
楞次定律的含义
感应电流产生的磁场
原磁场的磁通量变化
“增反减同”
不能阻止,只是减缓原磁场的磁通量的变化过程
阻碍
(1)内容:
楞次定律:
(2)楞次定律的理解:
①结果如何?
——“阻碍”不是“阻止”
减慢变化“速度”
感应电流的磁场
总是
阻碍
引起感应电流的
磁通量的变化
②电磁感应中的能量守恒
电能增加
机械能减少
搞清两个磁场
N
S
甲
N
S
乙
N
S
丙
N
S
丁
N
S
N
N
S
S
S
N
明确研究对象
磁通量如何变
磁场方向如何
楞次定律
感应电流磁场方向
安培定则
感应电流方向
应用楞次定律判定感应电流方向的思路
楞次定律描述的就是这三个量之间的关系
楞次定律描述的就是这三个量之间的关系
楞次定律描述的就是这三个量之间的关系
思路:它不单用来判定感应电流方向
一原 二感 三电流
【例题 1】
法拉第最初发现电磁感应现象的实验如左图所示。软铁环上绕有M、N 两个线圈,当线圈M电路中的开关断开的瞬间,线圈N中的感应电流沿什么方向?
【解析】首先明确,我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。
线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的(右图),这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的,即线圈N中原磁场B 0 的方向是向下的。
开关断开的瞬间,铁环中的磁场迅速减弱,线圈N中的磁通量减小。感应电流的磁场B i (右图中没有标出)要阻碍磁通量的减小,所以,B i 的方向与B 0 的方向相同,即线圈N中B i 的方向也是向下的。
根据右手螺旋定则,由B i 的方向判定,线圈N中感应电流I i 应沿右图所示的方向。
【例题 2】
如左图所示,在通有电流 I 的长直导线附近有一个矩形线圈 ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧,垂直于导线左右平移时,其中产生A→B→C→D→A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断:线圈在向哪个方向移动?
【解析】①选择矩形线圈为研究对象,画出通电直导线一侧的磁感线分布图(右图),磁感线方向垂直纸面向里,用“×”表示。②已知矩形线圈中感应电流的方向是A→B→C→D→A,根据右手螺旋定则,感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的(即指向读者的,用矩形中心的圆点“·”表示)。③根据楞次定律,感应电流的磁场应该是阻碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面内向外指向读者,是跟原来磁场的方向相反的。④因此线圈移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。
闭合电路磁通量的变化
原磁场
感应电流
感应电流磁场
产生
阻碍
激发
引起
阻碍怎样理解?
①从磁通量变化的角度来看:阻碍磁通量变化,通过“反抗”与 “补偿”来实现阻碍, “ 增反减同”
楞次定律理解运用提高
②感应电流的机械效果------总是反抗(阻碍)引起感应电流的原因。 “来拒去留”
S
N
练习1:
练习2:如图A、B都是很轻的铝环,