第四节楞次定律第五节电磁感应中的能量关系
法拉第电磁感应定律与楞次定律
法拉第电磁感应定律与楞次定律法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中两个关键的物理定律，它们描述了电磁感应现象和电磁场的相互作用。
这两个定律的提出和发展对于电磁学的发展产生了深远的影响。
本文将介绍法拉第电磁感应定律和楞次定律的原理、应用以及它们之间的关系。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出的。
该定律描述了导体中电磁感应现象的产生。
根据法拉第电磁感应定律，当导体中的磁通量发生变化时，导体中就会产生电动势（即电压），从而产生电流。
具体来说，法拉第电磁感应定律可以用如下公式表示：ε = -dΦ/dt其中，ε表示感应电动势，Φ表示磁通量，t表示时间，d/dt表示对时间的导数。
根据该公式，当磁通量的变化率增大时，感应电动势的大小也会增大。
而当磁通量的变化率减小或保持不变时，感应电动势的大小也会相应减小或保持不变。
法拉第电磁感应定律的应用十分广泛。
例如，感应电动势的产生是电感器、变压器等电子设备工作的基础原理之一。
另外，发电机的工作原理也是基于法拉第电磁感应定律。
当发电机中的导线在磁场中旋转时，磁通量的变化就会引起导线中的感应电动势，进而产生电流，从而实现转化机械能为电能的过程。
二、楞次定律楞次定律是由法国物理学家亨利·楞次于1834年提出的。
该定律描述了电磁感应现象中的一个重要规律，即感应电流的产生会产生一个与产生它的磁场方向相反的磁场。
楞次定律可以简述为：感应电流产生的磁场方向总是尽可能地抵消引起它的磁场的变化。
具体来说，当磁场发生变化时，感应电流将会在闭合回路中产生。
根据楞次定律，这个感应电流会产生一个磁场，其方向与原来的磁场方向相反，从而抵消了原来的磁场变化。
这一定律使得磁场变化时系统能够自我调节，保持了磁场的相对稳定性。
楞次定律的应用也非常广泛。
一个重要的应用是电感器。
当电流通过电感器时，电感器中会产生一个磁场，该磁场会抵消电流产生的磁场变化，从而使电感器的电流保持稳定。
电磁感应中能量的转化与守恒(电动势)
电磁感应中的能量转化与守恒能的转化与守恒定律，是自然界的普遍规律，也是物理学的重要规律。
电磁感应中的能量转化与守恒问题，是高中物理的综合问题，也是高考的热点、重点和难点。
在电磁感应现象中，外力克服安培力做功，消耗机械能，产生电能，产生的电能是从机械能转化而来的；当电路闭合时，感应电流做功，消耗了电能，转化为其它形式的能，如在纯电阻电路中电能全部转化为电阻的内能，即放出焦耳热，在整个过程中，总能量守恒。
在与电磁感应有关的能量转化与守恒的题目中，要明确什么力做功与什么能的转化的关系，它们是：合力做功=动能的改变；重力做功=重力势能的改变；重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加；弹力做功=弹性势能的改变；弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加；电场力做功=电势能的改变；电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加；安培力做功=电能的改变，安培力做正功，电能转化为其它形式的能；安培力做负功(即克服安培力做功)，其它形式的能转化为电能。
以2005年高考题为例，说明与电磁感应有关的能量转化与守恒问题的解法。
例1如图1所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。
导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。
在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。
开始时，导体棒处于静止状态。
剪断细线后，导体棒在运动过程中( )A．回路中有感应电动势B．两根导体棒所受安培力的方向相同C．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒解析：因回路中的磁通量发生变化(因面积增大，磁通量增大)所以有感应电动势；据楞次定律判断，感生电流的方向是a，用左手定则判断ab受安培力向左，dc受安培力向右；因平行金属导轨光滑，所以两根导体棒和弹簧构成的系统受合外力为零(重力与支持力平衡)，所以动量守恒，但一部分机械能转化为电能，所以机械能不守恒，因此本题选A、D。
2017_2018学年高中物理第一章电磁感应第45节楞次定律电磁感应中的能量转化与守恒课件教科版选修3_2
2．合作探究——议一议 (1)楞次定律中两磁场间有什么关系？
提示：闭合电路中有两个磁场，一是引起感应电流的磁场，即 原磁场；二是感应电流的磁场。当引起感应电流的磁通量(原磁 通量)要增加时，感应电流的磁场要阻碍它的增加，两个磁场方 向相反；当原磁通量要减少时，感应电流的磁场阻碍它的减少， 两个磁场方向相同。
安培定则
图例
因果关系 应用实例 电流→运动 电动机 运动→电流 发电机 电流→磁场 电磁铁
1. (多选)如图 144 所示，一均匀金属圆盘绕通过其圆心 且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直 穿过圆盘的有界匀强磁场，圆盘开始减速。在圆盘减 速过程中，以下说法正确的是 ( )
图号
磁场方向 向下 _____ 向上 ____
感应电流方向 感应电流的
(俯视) 磁场方向 向下 _____ ____ 向上
归纳总结 感应电流的 磁场阻碍 ____磁
丙
丁
顺时针
逆时针
通量的____ 减少
2．楞次定律 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍 引起感应电流的磁通量的 变化 。
三、电磁感应中的能量转化与守恒 1．在导线做切割磁感线运动而产生感应电流时，电路中的电 能来源于 机械能 。 2．克服 安培力 做了多少功，就产生多少电能。 3．电流做功时又将 电能 转化为其他形式的能量。 4．电磁感应现象中，能量在转化过程中是 守恒 的。
右手定则的应用
[典例] 如图 143，直角三角形金属框 abc 放置在 匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向平行于 ab 边 向上。当金属框绕 ab 边以角速度 ω 逆时针转动时， a、b、c 三点的电势分别为 Ua 、Ub、Uc。已知 bc 边的 长度为 l。下列判断正确的是 ( )
电磁感应中的楞次定律知识点总结
电磁感应中的楞次定律知识点总结电磁感应是电磁学的重要分支之一，研究电场和磁场相互作用的现象。
而楞次定律则是电磁感应中最基本的定律之一，用于描述通过变化的磁场所产生的电动势和感应电流。
本文将对楞次定律的相关知识点进行总结，旨在帮助读者深入理解电磁感应领域的重要定律。
一、楞次定律的基本概念楞次定律由法国科学家楞次(Lenz)于1834年提出，它规定：任何变化的磁场都会诱发一个感应电流，而这个感应电流的方向会使其所产生的磁场抵消原磁场的变化。
楞次定律的基本原理可以用以下几点概括：1. 变化的磁场会诱发感应电流。
2. 感应电流的方向使其所产生的磁场抵消原磁场的变化。
3. 楞次定律遵循能量守恒和动量守恒定律。
二、楞次定律的数学表达楞次定律可以用数学公式表达为：感应电动势E的方向与磁场B的变化方向及感应电流I的方向之间满足右手法则。
即：将右手伸出，使得食指指向磁场方向，中指指向感应电流方向，那么拇指的方向指向感应电动势的方向。
三、楞次定律的应用楞次定律是电磁感应中一个重要而实用的定律，在众多领域都有着广泛的应用。
1. 电磁感应现象当导体中的电磁感应发生变化时，将产生感应电流。
这个现象可以应用在发电机、变压器等电力设备中，通过电磁感应产生电能或实现电能的传递与转化。
2. 感应电动势的计算根据楞次定律和法拉第电磁感应定律，可以计算感应电动势的大小。
当磁通Φ发生变化时，感应电动势E可以通过以下公式计算：E = -dΦ/dt，其中负号表示感应电动势的方向与Φ的变化方向相反。
3. 磁悬浮技术磁悬浮技术是利用电磁感应原理实现的一种悬浮技术，通过利用磁场变化产生的感应电流和磁场相互作用，实现物体的悬浮运动。
4. 感应加热感应加热是利用高频交流电的电磁感应作用产生的热效应来加热物体的技术。
根据楞次定律，感应加热时的感应电流会产生磁场，进而产生热量。
除了上述应用外，楞次定律还有许多其他实际应用，如电磁传感器、电磁炮等。
四、楞次定律的实验验证为了验证楞次定律，科学家们设计了一系列的实验。
电磁感应中的感应电动势与楞次定律关系
电磁感应中的感应电动势与楞次定律关系电磁感应是一种重要的物理现象，它揭示了磁场和电场之间的相互作用。
在电磁感应中，感应电动势和楞次定律是两个核心概念，它们之间存在着密切的关系。
感应电动势是指当导体中的磁通量发生变化时，在导体两端产生的电势差。
根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
具体来说，当磁通量增加时，感应电动势的方向与磁场变化的方向相反；当磁通量减小时，感应电动势的方向与磁场变化的方向相同。
这一规律被称为楞次定律。
楞次定律是电磁感应的基本规律之一，它是由法国物理学家楞次在1831年提出的。
楞次定律实质上是能量守恒定律在电磁感应中的具体应用。
根据楞次定律，感应电动势的产生是为了抵消磁场变化所做的功。
当导体中的磁通量发生变化时，感应电动势会驱使自由电子在导体内运动，从而产生电流。
这个电流会产生磁场，与原始磁场相互作用，使得磁场变化的速率减小。
这样，感应电动势就起到了抵消磁场变化的作用，从而满足了能量守恒定律。
感应电动势和楞次定律在实际应用中有着广泛的应用。
例如，感应电动势的概念被应用于电磁感应发电机中。
在电磁感应发电机中，通过旋转磁场和线圈之间的相对运动，可以产生感应电动势，从而转化为电能。
这种发电原理被广泛应用于发电厂、风力发电和水力发电等领域。
此外，感应电动势和楞次定律还被应用于电磁感应传感器中。
电磁感应传感器可以通过测量感应电动势来检测磁场的变化。
例如，磁强计就是一种利用感应电动势来测量磁场强度的传感器。
当磁场的强度发生变化时，感应电动势也会随之改变，通过测量感应电动势的大小，可以确定磁场的强度。
在实际应用中，我们还可以利用感应电动势和楞次定律来解释一些有趣的现象。
例如，当我们将一个磁铁靠近一个线圈时，线圈中就会产生感应电动势。
如果我们将这个线圈连接到一个灯泡上，灯泡就会亮起来。
这是因为磁铁的靠近导致了磁通量的变化，从而产生了感应电动势，驱使电流在线圈中流动，最终使灯泡发光。
电磁学电磁感应定律与楞次定律
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。
高考物理复习：电磁感应中的动力学与能量问题
为h。初始时刻,磁场的下边缘和线框上边缘的高度差为2h,将重物从静止
开始释放,线框上边缘刚进磁场时,恰好做匀速直线运动,滑轮质量、摩擦
阻力均不计。下列说法正确的是(ABD)
A.线框进入磁场时的速度为 2ℎ
2
2
B.线框的电阻为2
2ℎ
C.线框通过磁场的过程中产生的热量 Q=2mgh
D.线框通过磁场的过程中产生的热量 Q=4mgh
热量等于系统重力势能的减少量,即 Q=3mg×2h-mg×2h=4mgh,C 错误, D 正
确。
能力形成点3
整合构建
电磁感应中的动量综合问题——规范训练
电磁感应中的有些题目可以从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒
定律解决。
(1)应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量。如在导体棒做非
匀变速运动的问题中,应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问
解析:(1)由ab、cd棒被平行于斜面的导线相连,故ab、cd速度大小总是相
等,cd也做匀速直线运动。设导线的拉力的大小为FT,右斜面对ab棒的支持
力的大小为FN1,作用在ab棒上的安培力的大小为F,左斜面对cd棒的支持力
大小为FN2,对于ab棒,受力分析如图甲所示。
由力的平衡条件得2mgsin θ=μFN1+FT+F ①
电动势,该导体或回路就相当于电源。
(2)分析清楚有哪些力做功,就可以知道有哪些形式的能量发生了相互转化。
(3)根据能量守恒列方程求解。
训练突破
2.(多选)如图所示,质量为3m的重物与一质量为m的线框用一根绝缘细线
连接起来,挂在两个高度相同的定滑轮上。已知线框的横边边长为l,水平
方向匀强磁场的磁感应强度为B,磁场上下边界的距离、线框竖直边长均
【大学物理】电磁感应
v V
叙述: 叙述:导体回路中的感应电动势与穿过该导 体回路的磁通量的变化率的负值成正比。 体回路的磁通量的变化率的负值成正比。 dΦ •负号表示感应电流的磁通总 ε =− 力图阻碍原磁通的变化 dt 是力图阻碍原磁通的变化
发电机的工作原理就是靠洛仑兹力将机械能转换为电能。 发电机的工作原理就是靠洛仑兹力将机械能转换为电能。
例6．如图所示，直角三角形金属框架 放在均 ．如图所示，直角三角形金属框架abc放在均 匀磁场中，磁场平行于ab边 的长度为l． 匀磁场中，磁场平行于 边，bc的长度为 ．当金 的长度为 属框架绕ab边以匀角速度 转动时， 回路中的 属框架绕 边以匀角速度ω转动时，abc回路中的 v 两点间的电势差U 感应电动势 ε和a、c两点间的电势差 a – Uc为 B 、 两点间的电势差
或者用法拉第 电磁感应定律
例4：如图，金属棒AB在图示平面内绕端 如图，金属棒AB在图示平面内绕端 AB 作匀角速转动， 点A作匀角速转动，当棒转到与直导线垂 直的时刻，求金属棒AB两端的电势差U AB两端的电势差 直的时刻，求金属棒AB两端的电势差UAB
v v v I A L B ε AB = ∫ ( v × B ) ⋅ d l a v ω µ 0I a+L v = ∫a ω ( x − a ) ⋅ dx O X 2πx a+ L µ 0 Iω U AB = −ε AB = L − a ln 2π a
O'
v nv
N
θ
i R
B
电磁感应与楞次定律
相对论是现代物 理学的基础理论 之一，描述了物 质和能量的关系 以及时空的本质。
楞次定律与相对 论在物理学中都 有着重要的地位， 但它们之间是否 存在兼容性呢？
实际上，楞次定 律与相对论是可 以兼容的。在相 对论中，电场和 磁场可以被统一 描述为电磁场， 而楞次定律正是 描述了电磁场与 电流之间的关系。
因此，我们可以 说，楞次定律与 相对论是兼容的， 它们在描述电磁 现象时都发挥了 重要作用。
电磁感应技术：在电力、 电子、通信等领域广泛
应用
电磁波：在无线电、微 波、光通信等领域广泛
应用
电磁铁：在机械、自动 化、机器人等领域广泛
应用
电磁兼容：在电子产 品设计、制造、使用 过程中，保证设备性
能和可靠性
电磁屏蔽效果的评估：通过测量屏 蔽前后的电磁场强度，评估电磁屏 蔽的效果
楞次定律是描述电磁感应 现象的基本定律之一
麦克斯韦方程组是描述电 磁场与电荷、电流之间相
互关系的基本方程
楞次定律与麦克斯韦方程 组之间存在密切关系
楞次定律可以作为麦克斯 韦方程组的一个特例或推
论
楞次定律是电磁 感应的基本定律 之一，描述了电 流和磁场之间的 关系。
汇报人：XX
法拉第发现电磁感应现象： 1831年，法拉第发现电流
可以产生磁场
楞次定律的发现：1834年， 楞次发现感应电流的方向 与磁场变化方向相反
电磁感应现象的应用： 电磁感应现象在电磁铁、 变压器、发电机等设备
中得到广泛应用
电磁感应现象的重要性： 电磁感应现象是电磁学领 域的基础理论之一，对现 代科技发展具有重要意义
楞次定律：感 应电流的磁场 总是阻碍引起 感应电流的磁
通量的变化
能量守恒：感 应电流的磁场 对原磁场有阻 碍作用，使得 系统的能量守
电磁感应中的能量转化
电磁感应中的能量转化电磁感应是电磁学中的一项基本原理，它描述了当导线或线圈中的磁通量发生变化时，会在导线中产生电流。
而在电磁感应的过程中，能量会从磁场转化为电场和电流。
本文将探讨电磁感应中的能量转化及其应用。
一、电动势的产生与能量转化根据法拉第电磁感应定律，当闭合回路中的磁通量发生变化时，会在回路中产生电动势。
电动势的产生导致了电子在回路中运动，从而产生了电流。
在电流的产生过程中，磁场中的能量被转化为了电场和动能。
二、感应电动势的大小与方向感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，符合以下公式：ε = -dΦ/dt。
其中，ε表示感应电动势的大小，Φ表示磁通量，t表示时间。
根据该公式可以得知，感应电动势与磁通量的变化率成正比。
感应电动势的方向遵循楞次定律，根据楞次定律可得：感应电动势的方向总是与产生它的磁场变化趋势相反，从而保持能量守恒。
三、电磁感应的应用1. 发电机发电机是电磁感应最常见的应用之一。
通过将导线绕制成线圈，并放置在磁场中，当线圈旋转或磁场发生变化时，线圈内部会产生感应电动势，从而驱动电流的产生。
发电机将机械能转化为了电能，广泛应用于发电站、汽车发电系统等领域。
2. 变压器变压器也是电磁感应的一种应用。
变压器由一个或多个圈数不同的线圈组成，它利用电磁感应将交流电能从一个线圈传输到另一个线圈。
在变压器中，交流电流在一侧线圈产生磁场，该磁场通过铁芯作用于另一侧的线圈，从而在其内部产生感应电动势。
变压器实现了电能的变压和传输，广泛应用于能源输送、电力系统中。
3. 电感耦合无线传输电感耦合无线传输是一种将电能通过电磁感应无线传输的技术。
它利用共振线圈之间的电磁耦合，在发射线圈中通过交流电流产生磁场，而接收线圈则通过感应电动势将磁场转化为电能。
电感耦合无线传输在无线充电、电子设备之间的数据传输等领域都有广泛应用。
四、电磁感应中的能量损耗在电磁感应过程中，存在能量损耗，主要来自于导线的电阻效应、磁场的散失以及涡流损耗。
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：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。
电磁感应
电磁感应电磁感应现象愣次定律一、电磁感应1．电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
应用时要特别注意：四指指向是电源内部电流的方向(负→正)．即：四指指向正极。
导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便．2.楞次定律(1)楞次定律(判断感应电流方向)：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．(感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的) 变化 原因产生结果；结果阻碍原因。
(2)对“阻碍”的理解 注意“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。
阻碍磁通量变化指：磁通量增加时，阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用)；磁通量减少时，阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用)，简称“增反减同”．(3)楞次定律另一种表达：感应电流的效果总是要阻碍．．(．或反抗．．．)．产生感应电流的原因. (F 安方向就起到阻碍的效果作用)①常规法：据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)−−−−→−楞次定律确定感应磁场(B 感方向)−−−−→−安培定则判断感应电流(I 感方向)−−−−→−左手定则导体受力及运动趋势.②效果法：由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则，可直接对运动趋势作出判断，更简捷、迅速. (如F 安方向阻碍相对运动或阻碍相对运动的趋势)B 感和I 感的方向判定：楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字的含义(I 感的B 是阻碍产生I 感的原因)B 原方向?；B 原?变化(原方向是增还是减)；I 感方向?才能阻碍变化；再由I 感方向确定B 感方向。
楞次定律PPT模板：电磁感应中的能量守恒
05
实例分析：楞次定律的应用案例
Example Analysis: Application Cases of Lenz's Law
电磁感应中的能量守恒定律
1. 电磁感应中的能量守恒定律：楞次定律是电磁感应的基本规律之一， 它描述了磁场变化时在闭合回路中产生电动势的现象。根据楞次定律， 当磁通量发生变化时，会在闭合回路中产生一个电动势，使得能量从高 磁通量区域流向低磁通量区域，从而实现能量的守恒。
04
楞次定律在电磁感应中的应用
The Application of Lenz's Law in Electromagnetic Induction
楞次定律概述
1. 楞次定律概述：楞次定律是电磁学中的基本定律之一，描述了磁场变化时感应 电动势的方向。它是由俄国物理学家楞次提出的，因此得名。楞次定律的核心观 点是：当磁通量发生变化时，感应电动势的方向总是阻碍磁通量变化。
实例分析：楞次定律在电路中的应用
结合电路的基本知识，深入剖析楞次定律在电路 设计中的实际应用。首先介绍电路的基本组成和 工作原理，然后通过实例分析，说明在电路中， 电流的变化如何受到磁场的影响，从而体现楞次 定律的能量守恒特性。
06
总结与展望
Summary and Outlook
楞次定律的基本原理
03
能量守恒定律
Law of Conservation of Energy
能量转换与传递
1. 要点一：楞次定律是电磁感应中的基本法则，它描述 了磁场变化时产生的电动势与电流之间的关系。当磁通 量发生变化时，会产生感应电动势，从而驱动电流产生 。
2. 要点二：楞次定律的核心思想是能量守恒。在电磁感 应过程中，磁场的能量通过感应电动势和电流的传输， 从一种形式转化为另一种形式。这种转化过程遵循能量 守恒定律，即能量在系统中的总能量保持不变。
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右手定则与左手定则应用比较
比较项目右手定则左手定则
作用判断感应电流的方向判断通电导体所受磁场力的方向
已知条件已知运动方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向
图例
因果关系运动→电流电流→运动
应用实例发电机电动机
1．如图1－4－1所示，导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通。
当导体棒AB向左移动时( )
A．AB中感应电流的方向为A到B
B．AB中感应电流的方向为B到A
C．CD向左移动
D．CD向右移动
1．对楞次定律的理解
(1)楞次定律表明的是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场的变化，即结果阻碍原因。
(2)阻碍并非阻止。
阻碍的结果仅是使变化延缓，而不能阻止变化，最终结果是该增大的仍然要增大，该减小的仍然要减小。
2．楞次定律的应用
(1)感应电流(感应电动势)方向的判断：
①明确原磁场，即弄清原磁场的方向及闭合回路中磁通量的变化情况。
②确定感应电流的磁场。
根据楞次定律的“阻碍”原则，结合原磁场的变化确定出感应电流的磁场方向。
原磁通量增大，则感应磁场与原磁场方向相反；反之则相同。
③判定感应电流的方向。
根据感应电流的磁场运用安培定则判断出感应电流的方向。
(2)回路运动情况的判断：
由于相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果是阻碍相对运动，简称口诀：“来拒去留”。
(3)回路面积变化趋势的判断：
电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩”。
3．楞次定律与右手定则的区别及联系
楞次定律右手定则
区
别
研究
对象
整个闭合电路
闭合电路的一部分，即做切割磁
感线运动的导线适用
范围
各种电磁感应现象
只适用于导体在磁场中做切割磁
感线运动的情况应用
用于磁感应强度B随时间变化而产生的
电磁感应现象较方便
用于导体切割磁感线产生电磁感
应的现象较方便
联系右手定则是楞次定律的特例
2．如图1－4－4所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将( )
A．S增大，l变长 B．S减小，l变短
C．S增大，l变短 D．S减小，l变长
1．电磁感应现象中的能量转化方式
(1)如果电磁感应现象是由于磁场的变化而引起的，则在这个过程中，磁场能转化为电能。
若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电阻的内能。
(2)在导线切割磁感线运动而产生感应电流时，通过克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能。
克服安培力做多少功，就产生多少电能。
若电路是纯电阻电路，转化过来的电能也将全部转化为电阻的内能。
2．求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思想
(1)分析电路，分清电源和外电路。
在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的电路将产生感应电动势，该导体或电路就相当于电源，其余部分相当于外电路。
(2)分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生了转化。
如：
①有滑动摩擦力做功，必有内能产生；
②有重力做功，重力势能必然发生变化；
③克服安培力做功，必然有其他形式的能转化为电能，并且克服安培力做多少功，就产生多少电能；
④如果是安培力做正功，就是电能转化为其他形式的能。
(3)列有关能量的关系式。
3．如图1－4－5所示，在O点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在A 点由静止释放向右摆至最高点B。
不考虑空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．A、B两点在同一水平线上 B．A点高于B点
C．A点低于B点 D．铜环将做等幅摆动
[例1] 如图1－4－6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在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，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
[借题发挥]
解决这类问题的关键是抓住几个定则的因果关系：
(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；
(2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则；
(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则。
可概括记忆为“通电受力用左手，运动生电用右手”。
1．如图1－4－7所示，AB是固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内，当P远离AB匀速运动时，闭合导线框中的感应电流( )
A．为零 B．大小不变，方向顺时针
C．逐渐增大，方向逆时针 D．逐渐减小，方向顺时针
[例2] 如图1－4－8所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A．P、Q将相互靠拢 B．P、Q将相互远离
C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g
[借题发挥]
应用楞次定律结合左手定则判断感应电流所受安培力的方向时，要分析感应电流的具体方向及磁场的分布情况，而应用楞次定律的第二种表述则不必对感应电流方向及磁场的分布规律做具体分析。
2．如图1－4－9所示，两个相同的轻质铝环套在一根水平光滑绝缘杆上，当一条形磁铁向左运动靠近两环时，两环的运动情况是( )
A．同时向左运动，间距增大 B．同时向左运动，间距减小
C．同时向右运动，间距减小 D．同时向右运动，间距增大
[例3] (2011·福建高考)如图1－4－10，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。
金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中( )
A．运动的平均速度大小为v B．下滑的位移大小为
C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为sin θ
[借题发挥]
解决这类问题的一般思路为：
(1)分析回路，分清电源和外电路。
(2)分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生了变化。
(3)列有关能量的关系式求解。
3．如图1－4－11所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计。
斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。
质量为m、电阻可以不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，在这一过程中( )
A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零
B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和
C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零
D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热
[随堂基础巩固]
1．(2012·山东高考)以下叙述正确的是( )
A．法拉第发现了电磁感应现象
B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大
C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因
D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果
2．闭合电路的一部分导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图1－4－12所示的图中，B、v、I方向均正确的是( )
3．如图1－4－13所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时( )
A．圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生
B．整个环中有顺时针方向的电流
C．整个环中有逆时针方向的电流
D．环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流
4．如图1－4－14所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中，则( )
A．车将向右运动
B．使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部转变为电能，最终转化为螺线管的内能
C．条形磁铁会受到向左的力
D．车会受到向左的力
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