楞次定律的内容及其理解[1]

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楞次定律的理解和应用

楞次定律的理解和应用

楞次定律的理解和应用作者:郭成喜来源:《理科考试研究·高中》2014年第03期楞次定律内容:“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.” 楞次定律的表述简明扼要,高度概括.那么,如何理解呢?一、对楞次定律的理解(一)明确各个物理量之间的关系当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中会产生感应电流.感应电流与其他电流一样,也会产生磁场,即感应电流的磁场.这样,电路中存在两个磁场,即原磁场(产生感应电流的磁场)和感应电流的磁场.(二)楞次定律中“阻碍”的含义楞次定律的关键词是“阻碍”,只有深刻理解“阻碍”的含义,才能准确地把握楞次定律的实质.1.“阻碍”不是“相反”学生学习过程中,有些学生误认为“阻碍”就是方向相反,以为感应电流的磁场总与原磁场的方向相反.应使学生明确,“阻碍”既不是阻碍原磁场,也不是阻碍原有的磁通量,而是指感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的增加或减少.2.“阻碍”不是“阻止”感应电流的磁场对原磁场磁通量的变化有“阻碍”作用,但不是“阻止”原来磁通量的变化.因为原磁通量的变化是引起感应电流的必要条件,若这种变化被阻止了,就不可能产生感应电流.因此,感应电流的磁场阻止不了原磁通量的变化.3.“阻碍”不仅是“反抗”感应电流的磁场对原磁场的磁通量变化的“阻碍”作用不仅是“反抗”.当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,“反抗”磁通量的增加;当原磁场的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同,以“补偿”原磁通量的减少.所以“阻碍”不仅“反抗”原磁通量的增加,同时还“补偿”原磁通量的减少.(三)对楞次定律中“阻碍”的理解1.谁阻碍谁是“感应电流的磁场”阻碍引起感应电流的磁场通过闭合电路的“磁通量的变化”,这实际上是结果(感应电流)对原因(磁通量的变化)的反抗.因此,楞次定律也可叙述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因.2.什么时间阻碍在感应电流存在的时间里阻碍,也就是引起感应电流的原磁场通过闭合电路的磁通量发生变化的时间.3.如何阻碍当原磁场通过闭合电路的磁通量增加时,感应电流在闭合电路内部空间产生与原磁场方向相反的磁场,以“抵消”原磁通量的增加;当原磁场通过闭合电路的磁通量减少时,感应电流在闭合电路内部空间产生与原磁场方向相同的磁场,以“补偿”原磁通量的减少.这种阻碍,与原磁场通过闭合电路的磁通量变化是何种原因引起的无关,这种阻碍只是一种等效说法,实际上不会阻止磁通量变化的发生,否则就不会有电磁感应现象发生.4.阻碍的结果并没有阻止磁通量的变化,只是延缓了磁通量的变化.二、实例应用应用楞次定律判定感应电流方向的步骤1.明确研究的对象是哪一个闭合电路;2.确定原磁场的方向;3.判断穿过闭合电路的磁通量如何变化;4.根据楞次定律确定感应电流所产生的磁场方向;5.运用安培定则根据感应电流的磁场方向确定感应电流的方向.对应引起感应电流的磁通量的变化的不同方式,应用楞次定律判断感应电流方向时有以下几个结论.(一)增反减同就感应电流的磁场方向来说,当原磁场通过闭合电路的磁通量增加时,感应电流在闭合电路内部空间产生与原磁场方向相反的磁场;当原磁场通过闭合电路的磁通量减少时,感应电流在闭合电路内部空间产生与原磁场方向相同的磁场.例1 两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘体,B为导体环,当A以如图3所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,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解析由右手定则可以确定B中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外,根据楞次定律,B中磁场总是阻碍A中磁场的变化,据“增反减同”可知,如果A中磁场也垂直于纸面向外,则A中磁场必定减少的,环A应该做减速运动,产生逆时针方向的电流,故应该带负电;如果A 中磁场垂直于纸面向里,则A中磁场必定增加的,环A应该做加速运动,产生顺时针方向的电流,故应该带正电.故选BC.(二)来拒去留若磁通量的变化是由于磁极相对于闭合电路平面的运动引起的,则当磁极(无论N极还是S极)向电路靠近时,电路对靠近的磁极排斥;当磁极远离电路时,电路对磁极吸引.从运动的效果看,可表述为敌进我拒,敌退我追.这样可方便判知闭合电路等效的磁体的磁极,然后确定出电流的方向.例2 如图2所示,当磁铁突然向铜环方向运动时,铜环的运动情况是().A. 向右摆动B. 向左摆动C. 静止D. 无法判定解析由来拒去留知,磁铁向左运动时,线圈与磁铁相互排斥,故铜环向左运动,所以B选项正确.(三)增缩减扩如果闭合电路的面积可以变化,阻碍磁通量的变化可引起闭合电路面积的变化,当磁通量增大时,电路“收缩”,面积减小;反之,电路“扩张”,面积增大.例3 如图3所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通有图中所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A,在t1~t2时间内,下列说法中正确的是().A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势B. 有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势C. 有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势D. 有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势解析 t1~t2时间内,B中的电流为顺时针增大,穿过线圈A的磁通量增大,有增缩减扩知,A的面积有收缩的趋势,所以D正确.(四)自感现象感应电流阻碍原电流的变化,线圈中原电流增加,在线圈中自感电流的方向与原电流方向相反;反之,相同.例4 如图所示,L1,L2为两盏规格相同的小灯泡,线圈的直流电阻与小灯泡的电阻相等,安培表电阻不计.当开关S闭合时,安培表中指示某一读数,下列说法中正确的是().A.开关S闭合时,L1,L2都立即变亮B.开关S闭合时,L2立即变亮,L1逐渐变亮C.开关S断开瞬间,安培表有可能烧坏D.开关S断开时,L2立即熄灭,L1逐渐熄灭解析开关S闭合,线圈中电流在增大,感应电流阻碍其增大,所以L1立即变亮,L2逐渐变亮;开关S断开时,线圈中电流在减小,感应电流阻碍其减小,L1逐渐熄灭,L2立即熄灭.所以D正确.楞次定律的四个结论言简意赅、形象生动、便于记忆和理解,对于解决不同类型的电磁感应问题十分方便快捷,往往起到事半功倍的作用.总之,楞次定律是高中物理教学过程中的重点,也是难点,以上只是我在教学过程中总结的一点点体会,希望各位老师多给予批评指正.。

高中物理 4.3楞次定律详解

高中物理  4.3楞次定律详解

高中物理| 4.3楞次定律详解楞次定律1磁通量1.概念: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与B的乘积。

2.公式:Φ=BS。

3.适用条件(1)匀强磁场。

(2)S为垂直磁场的有效面积。

4.磁通量是标量。

5.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cosθ或BS3。

(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。

(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。

6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。

2电磁感应现象1.定义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.条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。

3.实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。

3感应电流方向的判定1.楞次定律(1)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。

(2)适用范围:一切电磁感应现象。

2.右手定则(1)内容:如图,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平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。

用右手定则时应注意①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定。

②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。

③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向。

④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势。

⑤“因电而动”用左手定则;“因动而电”用右手定则。

楞次定律

楞次定律

I
2、楞次定律的应用: 楞次定律的应用:
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
例与练 2、一根竖直放置的直导线MN通以向上的电流, 一根竖直放置的直导线MN通以向上的电流, MN通以向上的电流 在直导线MN MN的右方平行放置一个矩形导线框 在直导线MN的右方平行放置一个矩形导线框 ABCD,MN与ABCD在同一个竖直平面内 在同一个竖直平面内。 ABCD,MN与ABCD在同一个竖直平面内。当 直导线MN中的电流减小 MN中的电流减小时 试判断: 直导线MN中的电流减小时,试判断: 矩形导线框中感应电流的方向。 矩形导线框中感应电流的方向。
(2)楞次定律的理解: 楞次定律的理解: ①谁阻碍? ——感应电流的磁场 谁阻碍? ——感应电流的磁场
或安培力
1、楞次定律: 楞次定律:
(1)内容: 内容:
感应电流的磁场 总是 阻碍 引起感应电流 引起感应电流的 磁通量的变化 感应电流的
(2)楞次定律的理解: 楞次定律的理解: ②阻碍谁? ——原来磁通量的变化 阻碍谁? ——原来磁通量的变化
方向
向上 变大 顺时 向下 针
阻碍原来磁 阻碍原来磁 通量变大
演示实验
原来 磁场 方向 磁通 量的 变化 感应 感应 电流 电流 方向 磁场
方向
向上 变小 逆时 向上 针
阻碍原来磁 阻碍原来磁 通量变小
1、楞次定律: 楞次定律:
(1)内容: 内容:
感应电流的磁场 总是 阻碍 引起感应电流 引起感应电流的 磁通量的变化 感应电流的
析与解 ①明确研究对象: 明确研究对象: ②判断原磁场磁通量的变化: 变小 判断原磁场磁通量的变化: ③判断原磁场的方向: 垂直纸面向里 判断原磁场的方向: 垂直纸面向里 ④由楞次定律判断感应电流的磁场方向: 由楞次定律判断感应电流的磁场方向: 垂直纸面向里 垂直纸面向里 ⑤由安培定则判断感应电流的方向: 由安培定则判断感应电流的方向: 顺时针方向

楞次定律

楞次定律
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

向上

向下

向下

向上
(1)内容 :
1、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
(2)楞次定律的理解: ①谁阻碍? ——感应电流的磁场
(1)内容 :
1、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
(2)楞次定律的理解: ②阻碍谁? ——原来磁通量的变化
反抗变化
(1)内容 :
1、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
(2)楞次定律的理解: ③如何阻碍 减同手,使拇 指与其余四指垂直,并且都与 手掌在同一平面内; 让磁感线从掌心进入, 拇指指向导体运动的方向, 四指所指的方向就是感应电流的方向.
2、适用范围:闭合电路一部分导体切割 磁感线产生感应电流.
例与练1
3、在图中CDEF是金属框,当导体 AB向右移动时,请用楞次定律判断 ABCD和ABFE两个电路中感应电流 的方向。我们能不能用这两个电路中 的任一个来判定导体AB中感应电流 的方向?
(1)内容 :
1、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
(2)楞次定律的理解: ④结果如何 ——“阻碍”不是“阻止 ? ”

楞次定律讲解

楞次定律讲解

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。

楞次定律的内容和应用

楞次定律的内容和应用

A.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大 B.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小 C.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小 D.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大
•楞次定律的内容和应用
小结
楞次定律理解 楞次定律中的因果关系
阻碍磁通量变化
阻碍相对运动 I感
Δφ
阻碍Leabharlann B感创新微课同学,下节再见
创新微课
阻碍什么?
引起感应电流的磁通量的变化
“阻碍”就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗?
“阻碍”不是“相反”
不一定! “增反减同”
阻碍是阻止吗?
否,只是使磁通量的变化变慢
阻碍是反抗吗?
“阻碍”不是“阻止” “阻碍”不仅“反抗”,还有“补偿”
•楞次定律的内容和应用
楞次定律的推广应用
创新微课
•楞次定律的内容和应用
“增反减同”应用:
创新微课
• 例题1:一无限长导线通有如图电流,有一矩形线框与其共面,当电流I
突然减少时,判断线框会产生的电流方向?
解题思路:
原磁场B0的方向:向里
原磁场B0的楞变次定化律情况:变小 感应磁场B‘的方向:向里
安培定则
感应电流的方向:顺时针
•楞次定律的内容和应用
增反减同 来拒去留
阻碍原磁通量的变化 阻碍导体的相对运动
增缩减扩
改变线圈的面积来阻碍
增反减同
阻碍线圈自身电流的变化
创新微课
•楞次定律的内容和应用
应用步骤:
明确 研究 的对 象是 哪一 个闭 合电

该电路磁 通量如何 该电变路化磁 场的方向
如何
楞次 定律

如何解释楞次定律

如何解释楞次定律

如何解释楞次定律
楞次定律是电磁学中的一条基本定律,它描述了当一个导体回路在磁场中运动或磁场发生变化时,感应电流的方向和大小如何变化。

这个定律是由德国物理学家海因里希·楞次于1834年发现的,是电磁学中的重要理论之一。

1. 感应电流的磁场阻碍原磁场的变化。

这意味着当原磁场增强时,感应电流的磁场与原磁场相反;当原磁场减弱时,感应电流的磁场与原磁场相同。

2. 感应电流产生的磁场阻碍原磁通量的变化。

这意味着感应电流的磁场总是试图阻止原磁通量的增加或减少。

3. 感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原磁场的变化。

这意味着感应电流的方向总是要使它的磁场与原磁场相互作用,产生一个反向的力,以抵抗原磁场的变化。

4. 感应电流产生的磁通量总是阻碍原磁通量的变化。

这意味着当原磁通量增加时,感应电流产生的磁通量与原磁通量相反;当原磁通量减少时,感应电流产生的磁通量与原磁通量相同。

5. 感应电流产生的磁通量总是阻碍原磁场引起的磁通量的变化。

这是楞次定律的一种更抽象的表述,强调了感应电流的磁通量总是试图阻止原磁场引起的磁通量的变化。

1、楞次定律

1、楞次定律

练习一:
如图,当线圈远离通 I 电导线而去时,线 圈中感应电流的方 向如何?

远离
A C
原磁场方 向
穿过回路磁 通量的变化
向里 减少 向里
A-C-D-B
B
D
运用楞次定律判定感应电流方 向的步骤 1、明确穿过闭合回路的原磁场方向 2、判断穿过闭合回路的磁通量如何变化 3、由楞次定律确定感应电流的磁场方向
3、楞次定律中“阻碍”的含意:
阻碍
B感
不是阻止;可理解为“增反、减同”,“来拒去留”
二、右手定则 1.内容:伸开 手,让大拇指跟其它四个手指 垂直 , 且都在手掌的同一 平面 内,让磁感线垂直穿过 手心, 拇指指向导体的运动 方向,其余四指所指的方向就是 感应电流 方向。 2. 适用范围:导体 切割 磁感线而产生感应电流方向 的判定。 例:如图所示,导体棒ab沿轨道向右匀速滑动,判断ab 感应电流方向,并指出a、b两点中,哪一点电势高? a c × × × × × B G × × × × × d × ×× × × × b
逆时针 增大 向下
顺时针 增大 向上
顺时针 减小 向下
逆时针 减小 向上
向上
向下
向下
向上
一、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、对“阻碍”的理解:
谁起阻碍作用? 感应电流产生的磁场 阻碍什么? 引起感应电流的磁通量的变化 “阻碍”就是感应电流的磁场总与原磁场的 方向相反吗? 不一定! “增反减同” 阻碍是阻止吗? 否,只是使磁通量的变化变慢

××
18.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计
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05
楞次定律的扩展与深化
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律总结
该定律描述了磁场变化时会在导体中产生电动势或电流的现象。具体来说,当 磁场穿过一个导体闭合回路时,会在导体中产生电动势。
法拉第电磁感应定律的数学表达
E=-dΦ/dt 其中E是产生的电动势,Φ是穿过回路的磁通量,t是时间。这个公式 表明,当磁通量增加时,电动势为负,表示电流方向与磁场方向相反;当磁通 量减少时,电动势为正,表示电流方向与磁场方向相同。
详细描述
楞次定律的应用非常广泛,涉及到电力、电子、通信、航空航天等多个领域。例如,在发电机中,楞次定律决定 了感应电流的方向和大小;在变压器中,楞次定律决定了变压器的变压比和电流方向;在磁悬浮列车中,楞次定 律也被用来控制列车与轨道之间的相互作用。
02
楞次定律的物理意义
磁场与感应电流的关系
感应电流的产生
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汇报人:可编辑 2023-12-24
• 楞次定律概述 • 楞次定律的物理意义 • 楞次定律的实验验证 • 楞次定律的应用实例 • 楞次定律的扩展与深化
01
楞次定律概述
定义与内容
总结词
楞次定律是电磁学中的基本定律之一,它描述了磁场变化的感应电动势的方向和大小。
详细描述
楞次定律指出,当磁场发生变化时,会在导体中产生感应电动势。感应电动势的方向总 是阻碍磁场的变化。具体来说,当磁场增强时,感应电动势会产生一个与原磁场相反的 磁场,以减缓磁场的增强;当磁场减弱时,感应电动势会产生一个与原磁场相同的磁场
场和缓慢变化的磁场。
楞次定律在现代科技中的应用
01 02
楞次定律在电机中的应用
在现代电机中,如发电机和电动机,楞次定律起着核心作用。发电机利 用楞次定律将机械能转化为电能,而电动机则利用该定律将电能转化为 机械能。

解释楞次定律-概述说明以及解释

解释楞次定律-概述说明以及解释

解释楞次定律-概述说明以及解释1.引言1.1 概述楞次定律是电磁学中的一个基本法则,描述了磁场随时间变化时所产生的电场。

它由法国物理学家楞次于1834年发现并命名。

楞次定律对于理解电磁感应现象和电磁波传播具有重要意义。

楞次定律可以简单地表述为:当一个磁通量的变化率穿过一个闭合电路时,该电路中会产生电动势和电流。

这意味着当磁场穿过一个导体回路时,电场会沿着回路的路径产生,从而引起电流的流动。

楞次定律的数学表达式为:\mathcal{E} = -\frac{d\Phi}{dt}其中,\mathcal{E}表示感应电动势,\frac{d\Phi}{dt}表示磁通量的变化率。

根据楞次定律,当磁通量的变化率发生变化时,感应电动势的大小和方向也会相应改变。

楞次定律在许多领域都有广泛的应用。

在发电机中,楞次定律被用于解释发电的原理。

当导体在磁场中旋转时,磁通量的变化率会导致感应电动势的产生,从而驱动电流流动,实现能量的转换。

此外,楞次定律也被应用于变压器、感应加热、电磁感应测量等领域。

总之,楞次定律是电磁学中一个非常重要的定律,它描述了磁场通过闭合电路时产生的电场和电流。

通过理解和应用楞次定律,我们可以更好地理解电磁感应现象,并在工程技术中实现能量的转换和控制。

未来,随着电磁学和电子技术的发展,楞次定律的研究将继续深入,并为新一代电子设备和能源技术的创新提供基础。

1.2文章结构文章结构是指文章整体的组织框架和布局方式,有助于读者理解和把握文章的主旨和逻辑关系。

在本文中,文章结构的设计可以按照以下几个方面进行解释和说明。

首先,介绍楞次定律的定义和基本概念。

这一部分可以从历史背景出发,介绍楞次定律的发现和提出者安德鲁·楞次,以及楞次定律的基本原理和表述方式。

可以解释楞次定律是描述电磁感应现象的重要物理定律,它揭示了电磁感应过程中的能量转换和电磁场的产生与变化。

其次,探讨楞次定律的应用领域和实际意义。

楞次定律广泛应用于各个领域,如发电机、变压器、感应炉等电磁场设备的设计和运行中。

楞次定律的理解及应用

楞次定律的理解及应用

ʏ甘肃省天水市第十中学 刘志强楞次定律是电磁感应知识中最基础㊁最重要的定律之一,定律的内容简明扼要㊁内涵丰富,同学们一定要准确理解,并灵活应用㊂一㊁楞次定律的表述原始表述: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㊂其引申表述有三种:表述一:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量(原磁通量)的变化㊂表述二:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍二者的相对运动㊂表述三:感应电流的方向总是阻碍引起它的原电流(自身电流)的变化㊂二㊁楞次定律的理解首先,明确两个磁场,即感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原有的磁场)㊂其次,明确因果关系,即闭合线圈㊁原磁场㊁磁通量的变化是因,感应电流的产生是果㊂然后,理解 阻碍 的含义,①谁起阻碍作用起阻碍作用的是 感应电流的磁场 ;②阻碍什么?感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化 ,而不是阻碍原磁场,也不是阻碍 原磁通量 ;③怎样阻碍?当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反, 反抗 原磁通量的增加,当引起感应电流的磁通量(原磁通量)减少时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相同, 补偿 原磁通量的减少,即 增反减同 ;④阻碍 不等于 阻止 , 反抗 与 补偿 均为 阻碍 , 阻碍 与阻止 程度不同, 阻碍 只能起妨碍作用,但闭合电路的磁通量仍在变化,只不过变化的速度放慢了,从而使感应电流减小, 阻止 是指使闭合电路的磁通量不再变化,从而使感应电流消失;⑤ 阻碍 也不意味着 相反 ,事实上,感应电流的磁场和引起感应电流的磁场可能同向,也可能反向(增反减同)㊂三㊁楞次定律的应用楞次定律没有直接给出感应电流的方向,它只是概括了确定感应电流方向的原则,同学们必须通过基本练习,亲身体会并总结出利用楞次定律判断感应电流方向的步骤:(1)明确原磁场的磁感线分布特点及其方向;(2)明确穿过闭合电路的磁通量是变还是不变(决定感应电流的有无),怎样变(增大还是减小);(3)根据楞次定律判断感应电流的磁场方向,若穿过闭合电路的磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,若穿过闭合电路的磁通量减少,则感应电流的磁场方向与原磁场方向相同(增反减同);(4)利用安培定则,逆向确定感应电流的方向㊂1.从 阻碍磁通量变化 的角度来看,无论什么原因,只要使穿过闭合电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电流产生,其方向按照 增反减同 进行判断㊂图1例1 如图1所示,当条形磁铁的N 极靠近线框a b c d 时,判断产生感应电流的方向㊂解析:当条形磁铁的N极靠近线框a b c d 时,原磁场方向向下,磁通量在增大,根据 增反减同 可知,感应电流的磁场B '的方向是向上的,根据安培定则可知,感应电流的方向沿逆时针方向(俯视),即a b c d ㊂51知识篇 知识结构与拓展 高考理化 2023年11月图2例2 如图2所示,两个同心导体圆环位于纸面内,内环中通有沿顺时针方向的电流,外环中原来无电流㊂当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?解析:因为磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外部向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围面积内(包括内环圆面积在内的总面积,而不只是环形区域的面积)的总磁通量向里,并逐渐增大,根据楞次定律(增反减同)可知,外环中有感应电流,且感应电流的磁场方向向外,根据安培定则可知,外环中感应电流沿逆时针方向㊂点评:用楞次定律分析判断感应电流的方向时,一定要分清回路周围的磁场分布情况,从而确定原磁通量究竟是增大的还是减小的㊂2.因磁体的相对运动而引起线圈所在处磁感应强度变化从而产生感应电流时,感应电流的磁场表现为阻碍磁体的相对运动(阻碍相对距离的变化),即 来拒去留㊂图3例3 如图3所示,当条形磁铁绕O 1O 2轴匀速转动时,矩形导线框a b c d (不考虑重力)将如何运动解析:本题的分析方法很多,最简单的方法是从 阻碍相对运动 的角度来看,导线框一定会跟随条形磁铁同方向转动起来㊂如果不计一切摩擦阻力,最终导线框将和磁铁的转动速度无限接近到可以认为相同;如果考虑摩擦阻力,则导线框的转动速度总比条形磁铁的小些(导线框始终受到安培力矩的作用,其大小和摩擦力的阻力矩相等)㊂点评:本题也可以用 阻碍磁通量变化 来分析,其结论是一样的,但是叙述过程要复杂得多㊂因磁体的相对运动而引起磁通量的变化,从而产生感应电流时,感应电流的磁场表现为阻碍磁体的相对运动,这就是 电磁驱动 的原理㊂图4例4 如图4所示,闭合导体环固定,条形磁铁的S 极向下以初速度v 0沿过导体环圆心的竖直线下落的过程中,导体环中的感应电流方向如何?解法1:从 阻碍磁通量变化 的角度来看,当条形磁铁的中心恰好位于导体环所在的水平面时,磁铁内部向上的磁感线都穿过了线圈,而磁铁外部向下穿过线圈的磁通量最少,所以此时刻穿过导体环的磁通量最大㊂因此全过程中原磁场方向向上,先增后减,感应电流的磁场方向先下后上,感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向(俯视)㊂解法2:从 阻碍相对运动 的角度来看,导体环对条形磁铁应该是先排斥(靠近阶段)后吸引(远离阶段),把条形磁铁等效为螺线管,该螺线管中的电流从上向下看是沿逆时针方向的,根据 同向电流互相吸引,反向电流互相排斥 可知,感应电流应该先沿顺时针方向后沿逆时针方向(俯视)㊂点评:对比本题的两种解法可以看出,深刻理解 阻碍 的含义及推广,并加以灵活应用,可使问题的分析过程大大简化㊂3.当线圈自身电流变化时,通过线圈本身的磁通量发生变化,从而产生感应电流,感应电流的磁场表现为 阻碍自身电流的变化 ,这就是自感现象㊂图5例5 如图5所示,灯泡L 1㊁L 2分别标有36V 40W 和 36V 25W 字样,闭合开关S ,调节滑动变阻器R ,使灯泡L 1㊁L 2都正常发光㊂这时断开开关S 重做实验,则开关S 闭合瞬间看到的现象是什么?稳定后哪个灯泡较亮?再断开开关S,又将看到什么现象?解析:重新闭合开关S 瞬间,由于电感线圈L 对电流增大的阻碍作用,灯泡L 1将慢慢亮起来,而灯泡L 2立即变亮,这时电感线圈L 的作用相当于一个大电阻㊂稳定后两灯泡都正常发光,因为灯泡L 1的额定功率较大,所以较亮,这时电感线圈L 的作用相当于一61 知识篇 知识结构与拓展 高考理化 2023年11月只普通的电阻(就是该线圈的内阻)㊂断开开关S 瞬间,由于电感线圈L 对电流减小的阻碍作用,通过灯泡L 1的电流将逐渐减小,灯泡L 1渐渐变暗到熄灭,而L 1㊁L 2㊁R ㊁L 组成一个闭合回路,所以灯泡L 2也将逐渐变暗直至熄灭,而且灯泡L 2还会闪亮一下(因为I L 1>I L 2),通过灯泡L 2的电流方向与原来的电流方向相反,这时电感线圈L 的作用相当于一个电源㊂(若灯泡L 1的额定功率小于灯泡L 2的额定功率,则断开开关S 瞬间灯泡L 2不会出现闪亮 现象)点评:常见的自感有两种,即通电自感,通电的瞬间自感线圈处相当于断路;断电自感,断电的瞬间自感线圈处相当于电源㊂当线圈电阻ȡ灯丝电阻时,灯泡缓慢熄灭;当线圈电阻<灯丝电阻时,灯泡闪亮后缓慢熄灭㊂4.楞次定律与能量守恒㊂电磁感应过程实质上是能的转化和转移过程㊂楞次定律中 阻碍 正是能的转化和守恒定律的具体体现㊂既然有感应电流产生,就有其他形式的能转化为电能㊂又因为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,即机械能减少㊂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,即 来拒去留㊂图6例6 如图6所示,用丝线将一个闭合金属环悬挂于O 点,虚线左侧有垂直于纸面向外的匀强磁场,虚线右侧没有磁场㊂金属环的摆动会很快停下来㊂试解释这一现象㊂若整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场,会有这种现象吗?解析:只虚线左侧有匀强磁场的情况下,金属环在穿越磁场边界时(无论是进入还是穿出),由于磁通量发生变化,金属环内一定有感应电流产生㊂根据楞次定律可知,感应电流将会阻碍相对运动,因此金属环的摆动会很快停下来,这就是电磁阻尼现象㊂还可以用能量守恒来解释:金属环中有感应电流产生,就一定有机械能转化为电能,金属环的机械能将不断减小㊂若整个空间都有匀强磁场,则穿过金属环的磁通量不变化,无感应电流,不会阻碍相对运动,金属环的摆动就不会很快停下来㊂点评:楞次定律中的阻碍过程,实质上就是能量转化的过程㊂图71.如图7所示,M ㊁N 是通有电流大小和方向都相同的两根长直导线,当矩形导线框a b c d 向右匀速运动时,导线框中的感应电流的方向如何?2.如图8所示,O 1O 2是矩图8形导线框a b c d 的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场㊂以下哪些情况下导线框中有感应电流产生方向如何?A.将导线框向纸外平移B .将导线框向右平移C .将导线框以a b 边为轴转动60ʎD .将导线框以c d 边为轴转动60ʎ图93.如图9所示,绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a ㊁b ㊂条形磁铁的N 极向下,沿它们的正中向下移动(不到达该平面),则导体环a ㊁b 将如何移动?图104.如图10所示,水平面上固定有两根平行导轨,上面放置两根金属棒a ㊁b ㊂当条形磁铁向下移动时(不到达导轨平面),金属棒a ㊁b 将如何移动参考答案:1.沿顺时针方向,即a b c d ㊂2.B ㊁D 两种情况下导线框中有感应电流产生,且感应电流方向为a b c d ㊂3.导体环a ㊁b 将相互远离㊂4.金属棒a ㊁b 将互相靠近㊂(责任编辑 张 巧)71知识篇 知识结构与拓展 高考理化 2023年11月。

(完整版)楞次定律的内容及其理解

(完整版)楞次定律的内容及其理解

楞次定律的内容及其理解1、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2、四步理解楞次定律1.明白谁阻碍谁──感应电流的磁通量阻碍产生产感应电流的磁通量的变化。

2.弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。

3.熟悉如何阻碍──原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。

4.知道阻碍的结果──阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。

3、理解楞次定律的另一种表述1.表述内容:感应电流总是反抗产生它的那个原因。

2.表现形式有四种:a.阻碍原磁通量的变化;增反减同b.阻碍物体间的相对运动,有的人把它称为“来拒去留”;c.增缩减扩,磁通量增大,面积有收缩的趋势,磁通量减小,面积有扩大的趋势d.阻碍原电流的变化(自感)。

二、正确区分楞次定律与右手定则的关系导体运动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特例.用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定来得方便简单。

反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判断出来。

如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强,用右手定则就难以判定感应电流的方向;相反,用楞次定律就很容易判定出来三、楞次定律的应用1、应用楞次定律的步骤a.明确原来的磁场方向b.判断穿过(闭合)电路的磁通量是增加还是减少c.根据楞次定律确定感应电流(感应电动势)的方向d.用安培定则(右手螺旋定则)来确定感应电流(感应电动势)的方向2、应用拓展(1)、增反减同.当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反,当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方相同,例1、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以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流.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解:若A带正电,则A环中有顺时针方向的电流,则原磁场垂直A环向里,而感应电流的磁场方向垂直B环向外,由增反减同,说明原磁场在增加,转速在增大;若A环带负电,,则则A环中有逆时针方向的电流,则原磁场垂直A环向外,而感应电流的磁场方向垂直B环向外,说明原磁场在减小,原电流在减小,转速减小,所以B、C正确。

楞次定律(解析版)

楞次定律(解析版)

楞次定律感应电动势产生的条件:(1)有效切割磁感线;(2)闭合电路磁通量发生变化楞次定律1、楞次定律的内容感应电流总具有这样的方向,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。

(楞次定律解决的是感应电流的方向问题)2、对“阻碍”意义的理解:(1)阻碍原磁场的变化。

“阻碍”不是阻止,而是“延缓” ,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)由于“阻碍” ,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.3、楞次定律的应用步骤楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁场如何变化(增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向(增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。

4、解法指导:(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 .例 1】 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 Φa 、 Φb 、 Φc ,下列判断正确的是( A . Φa <Φb < Φc B . Φa > Φb > Φc C . Φa < Φc < Φb D .Φa >Φc > Φb 解析 当 a 中有电流通过时,穿过 a 、 b 、c 三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一 样多,向外的磁感线条数 c 最多,其次是 b ,a 中没有向外的磁感线,因此穿过闭合线圈的 净磁感线条数 a 最多, b 次之, c 最少,即 Φa > Φb > Φc ,故选项 B 正确。

楞次定律知识点

楞次定律知识点

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。

楞次定律与能量守恒

楞次定律与能量守恒

楞次定律与能量守恒楞次定律在高中物理知识体系中占有非常重要的地位,在判断感应电流方向时具有不可替代的作用。

但是初学者往往对该定律的内容难以理解,即便是理解也常处于浅层和表象,在实际应用时会出现一系列问题。

为了便于读者深刻领悟、有效掌握和应用好该定律,本文从以下几个方面进行解读、剖析。

一、楞次定律内容的理解楞次定律的内容:“感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场方向总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化。

”该定律包含以下几个方面的信息:1.定律指出了感应电流的磁场方向,没有直接指明感应电流的方向。

2.感应电流的磁场方向如何判断,定律当中用“阻碍”两字恰到好处地进行了描述,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化,由于引起感应电流的磁通量就是原磁场的磁通量,故感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化。

3.磁通量的变化不外乎两种情况:一是磁通量增加,二是磁通量减小。

若是前者必然是阻碍磁通量的增加,则感应电流的磁场方向必与原磁场方向相反;若是后者必然是阻碍磁通量的减小,则感应电流的磁场对原磁场进行补偿,使感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。

以上分析过程可概括为四个字:“增反减同”。

“增反”指原磁通量增加时,感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反;“减同”指原磁通量减小时,感应电流的磁场方向就与原磁场方向相同。

二、楞次定律与能量守恒定律的关系楞次定律可以有不同的表述方式,但各种表述的实质相同。

楞次定律的实质是:产生感应电流的过程必须遵守能量守恒定律。

如果感应电流的方向违背楞次定律规定的原则,那么永动机就是可以制成的。

下面分别就三种情况运用反推法说明。

(1)磁通量变化型:如果感应电流在回路中产生的磁场促进引起感应电流的原磁通量变化,那么,一旦出现感应电流,引起感应电流的磁通量变化将得到加剧,则感应电流进一步增加,磁通量变化也进一步加剧……感应电流在如此循环过程中不断增加直至无限值,从而无需消耗外界能量就可以获得足够多的电能,这显然违反能量守恒定律。

电磁感应2 - 楞次定律及推论的应用S

电磁感应2 - 楞次定律及推论的应用S

第12章电磁感应2、楞次定律及其推论的应用一、基础知识(一)楞次定律的内容: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。

这就是楞次定律(Lenz’s law)。

(二)楞次定律的理解:楞次定律中“阻碍”的含义(三)楞次定律的应用:增反减同(四)楞次定律的推论推论一:右手定则该方法适用于部分导体切割磁感线。

判断时注意掌心、拇指、四指的方向:(1)掌心——磁感线垂直穿入;(2)拇指——指向导体运动的方向;(3)四指——指向感应电流的方向。

推论二:增缩减扩推论三:来拒去留楞次定律可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,列表说明如下:内容例证说明阻碍原磁通量变化——“增反减同”磁铁靠近线圈,B感与B原反向阻碍相对运动——“来拒去留”磁铁靠近,是斥力;磁铁远离,是引力使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁铁下移,面积应减小,a、b 靠近B减小,线圈扩张阻碍原电流的变化——“增反减同”合上S,B灯泡先亮二、练习(一)楞次定律直接应用【例题1】如图所示,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则()A.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿abcd方向;经过位置①时,沿adcb方向B.磁铁经过位置①时,线框中感应电流沿adcb方向;经过位置①时,沿abcd方向C.磁铁经过位置①和①时,线框中的感应电流都沿abcd方向D.磁铁经过位置①和①时,线框中感应电流都沿adcb方向【练习1.1】【增反减同】(多选)磁悬浮高速列车在我国上海已投入运行数年。

如图所示就是磁悬浮的原理,图中A是圆柱形磁铁,B是用高温超导材料制成的超导圆环。

将超导圆环B水平放在磁铁A上,它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中,则()A.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流消失B.在B放入磁场的过程中,B中将产生感应电流;当稳定后,感应电流仍存在C.若A的N极朝上,B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看)D.若A的N极朝上,B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看)【例题2】(多选)一个水平固定的金属大圆环A,通有恒定的电流,方向如图所示,现有一小金属环B 自A环上方落下并穿过A环,B环在下落过程中始终保持水平,并与A环共轴,那么在B环下落过程中()A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同C.经过A环所在平面的瞬间,B环中感应电流最大D.经过A环所在平面的瞬间,B环中感应电流为零【例题3】【增反减同】如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是()A.使匀强磁场均匀增大B.使圆环绕水平轴ab如图转动30°C.使圆环绕水平轴cd如图转动30°D.保持圆环水平并使其绕过圆心的竖直轴转动【练习3.1】【增反减同】如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与线圈在同一平面上.在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中,线圈中电流流向()A.始终由A→B→C→AB.始终由A→C→B→AC.先由A→C→B→A再由A→B→C→AD.先由A→B→C→A再由A→C→B→A【练习3.2】【增反减同】如图所示,匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点,现用外力在上述四点将线圈拉成正方形,且线圈仍处在原先所在平面内,则在线圈发生形变的过程中()A.线圈中将产生abcda方向的感应电流B.线圈中将产生adcba方向的感应电流C.线圈中感应电流方向无法判断D.线圈中无感应电流【例题4】【增反减同】如图所示,一线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运动,磁场的方向如图所示,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置①、①、①时(位置①正好是细杆竖直时线圈所处的位置),线圈内的感应电流(顺着磁场方向看去)()A.①、①、①位置均是顺时针方向B.①、①、①位置均是逆时针方向C.① 位置是顺时针方向,① 位置为零,① 位置是逆时针方向D.① 位置是逆时针方向,① 位置为零,① 位置是顺时针方向【练习4.1】【增反减同】(多选)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd,用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点左右摆动。

楞次定律知识点

楞次定律知识点

感应电流方向的判定(1)楞次定律Ⅰ、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。

楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线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简便.Ⅱ、对楞次定律的理解①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量;②阻碍什么--阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身;③如何阻碍--原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”;④阻碍的结果——阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。

Ⅲ、楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动(来拒,去留);③阻碍原电流的变化(自感)。

Ⅳ、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:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况;②确定感应磁场:即根据楞次定律中的“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方向。

(2)右手定则伸开右手让拇指跟其余的四指垂直,并且都跟掌心在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体的运动方向,其余四指指的就是感应电流的方向。

注意区别:①安培定则用来判定运动电荷或电流产生的磁场;②左手定则用来判定磁场对运动电荷或电流的作用力;③右手定则用来判定闭合电路中部分导体做切割磁感线运动时产生感应电流的方向。

还可以运用字形记忆的方法:“力”往左撇用左手,“电"向右甩用右手,可简记为力“左”电“右”力。

19.1楞次定律(原卷版)

19.1楞次定律(原卷版)

19.1 楞次定律判断感应电流方向的两种方式:要点一.楞次定律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.适用范围楞次定律适用于一切电磁感应现象通常用来判断闭合回路中磁通量发生变化时,感应电流方向.2.实质阻碍是能量守恒的反映,在克服阻碍的过程中,其他形式的能转化为电能。

2.楞次定律的理解1.因果关系楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因.2.对“阻碍”的理解问题结论谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身如何阻碍“增反减同”原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。

结果如何阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,最终结果不受影响。

3. “阻碍”的表现形式从磁通量变化的角度看:感应电流的效果是阻碍磁通量的变化.从相对运动的角度看:感应电流的效果是阻碍相对运动.3.楞次定律的推广(推论)感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。

1.“增反减同”感应电流的磁场,阻碍原磁通量的变化.例如:磁体靠近(远离)线圈,B感与B原方向相反(相同).2.“来拒去留”阻碍磁场与回路间的相对运动.靠近时,体现斥力;远离时,体现引力。

3.“增缩减扩”使回路面积有扩大或缩小的趋势.磁体向下运动,磁通量增加,回路有缩小的趋势,来阻碍磁通量的变化。

4. “增离减靠”使闭合线圈远离或靠近磁体.当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈5.自感电动势阻碍原电流的变化——“增反减同”感应电流阻碍回路中,原电流的变化,电流增加(减小)时阻碍电流增加(减小).如图:合上S,B先亮提醒:以上五种情况的本质“殊途同归”,实质上都是,采取一切手段,以不同的方式阻碍磁通量的变化.4.楞次定律的应用判断感应电流方向的“四步法”要点二.右手定则1.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,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.2.适用情况:该方法适用于切割磁感线产生的感应电流。

楞次定律(解析版)

楞次定律(解析版)

楞次定律感应电动势产生的条件:(1)有效切割磁感线;(2)闭合电路磁通量发生变化 楞次定律1、楞次定律的内容感应电流总具有这样的方向,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。

(楞次定律解决的是感应电流的方向问题)2、对“阻碍”意义的理解:(1)阻碍原磁场的变化。

“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.(4)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.3、楞次定律的应用步骤楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁场如何变化(增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向(增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。

4、解法指导:(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.【例1】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Φa 、Φb 、Φc ,下列判断正确的是( )A .Φa <Φb <ΦcB .Φa >Φb >ΦcC .Φa <Φc <ΦbD .Φa >Φc >Φb解析 当a 中有电流通过时,穿过a 、b 、c 三个闭合线圈垂直纸面向里的磁感线条数一样多,向外的磁感线条数c 最多,其次是b ,a 中没有向外的磁感线,因此穿过闭合线圈的净磁感线条数a 最多,b 次之,c 最少,即Φa >Φb >Φc ,故选项B 正确。

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楞次定律的内容及其理解1、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2、四步理解楞次定律 1.明白谁阻碍谁──感应电流的磁通量阻碍产生产感应电流的磁通量的变化。

2.弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。

3.熟悉如何阻碍──原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。

4.知道阻碍的结果──阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。

3、理解楞次定律的另一种表述 1.表述内容:感应电流总是反抗产生它的那个原因。

2.表现形式有四种: a.阻碍原磁通量的变化;增反减同 b.阻碍物体间的相对运动,有的人把它称为“来拒去留”;c.增缩减扩,磁通量增大,面积有收缩的趋势,磁通量减小,面积有扩大的趋势d.阻碍原电流的变化(自感)。

二、正确区分楞次定律与右手定则的关系 导体运动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特例。

用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定来得方便简单。

反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判断出来。

如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强,用右手定则就难以判定感应电流的方向;相反,用楞次定律就很容易判定出来三、楞次定律的应用1、应用楞次定律的步骤a.明确原来的磁场方向b.判断穿过(闭合)电路的磁通量是增加还是减少c.根据楞次定律确定感应电流(感应电动势)的方向d.用安培定则(右手螺旋定则)来确定感应电流(感应电动势)的方向2、应用拓展(1)、增反减同。

当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反,当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方相同,例1、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以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流.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解:若A带正电,则A环中有顺时针方向的电流,则原磁场垂直A环向里,而感应电流的磁场方向垂直B环向外,由增反减同,说明原磁场在增加,转速在增大;若A环带负电,,则则A环中有逆时针方向的电流,则原磁场垂直A环向外,而感应电流的磁场方向垂直B环向外,说明原磁场在减小,原电流在减小,转速减小,所以B、C正确。

(2)来拒去留:感应电流阻碍相对运动,原磁场来时,感应电流的磁场要拒之,原磁场离去时,感应电流的磁场要留之,从运动的效果看,可表述为敌进我退,敌退我追NS图2例2.如图2所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部。

当磁铁向上运动时:A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥解:由增反减同,N向下运动,原磁通量增加,感应电流磁场方向与原磁场方向相反,,由安培定则知感应电流方向与图中箭头方向相同,由来拒去留,知磁铁与线圈相互排斥,故B正确。

(3)增缩减扩:回路原磁通量增大时,闭合回路的面积有收缩的趋势,原磁通量减少时,闭合回路面积有扩大的趋势例3、如图3所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈B中通以图中所示的交变电流,设t=0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示).对于线圈A,在~时间内,下列说法中正确的是:图3ABt1tIt2 A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势 C.有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势解:~时间内,B中的电流为顺时针增大,由增反减同,A中的感应电流要与B中的电流相反,A中的电流为逆时针,由增缩减扩,A的面积有收缩的趋势;D正确。

例4.如图所示,ef、gh为两水平放置相互平衡的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是图4A.如果下端是N极,两棒向外运动;如果下端是S极,两棒相向靠近B.如果下端是S极,两棒向外运动;如果下端是N极,两棒相向靠近C.不管下端是何极,两棒均向外互相远离D.不管下端是何极,两棒均互相靠近解:条形磁体向下运动,回路的磁通量在增加,回路的面积有收缩的趋势,所以两棒相互靠近,与下端是哪个极无关,D正确。

(4)阻碍原电流变化:线圈是原电流增加,在线圈中自感电流的方向与原电流方向相反,反之,则相同例5.如图所示,L1,L2为两盏规格相同的小灯泡,线圈的直流电阻与小灯泡的电阻相等,安培表电阻不计。

当开关S闭合时,安培表中指示某一读数,下列说法中正确的是( )A、开关S闭合时,L1,L2都立即变亮B、开关S闭合时,L2立即变亮,L1逐渐变亮AL1L2SC、开关S断开瞬间,安培表有可能烧坏D、开关S断开时,L2立即熄灭,L1逐渐熄灭解:开关S闭合,线圈中原电流在增大,感应电流阻碍其增大,所以L1立即变亮,L2逐渐变亮,;开关S断开时,线圈中电流在减小,感应电流阻碍其减小,L1逐渐熄灭,L2立即熄灭。

D正确。

楞次定律的三种表述方式: 表述一:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化; 表述二:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动; 表述三:感应电流的方向,总是阻碍引起它的原电流的变化;判断感应电流方向的步骤:1确定原磁场方向;2判断穿过闭合电路磁通量的变化情况;3根据楞次定律判断感应电流的磁场方向;4根据安培定则判断感应电流的方向。

示例:如图所示,光滑金属导轨的一部分处在匀强磁场中,当导体棒ab 向右匀速运动切割磁感线时,判断ab中感应电流方向.1.回路中原磁场方向垂直纸面向里.2.通过回路的磁通量在减小.3.感应电流的磁场与原磁场方向相同,为垂直纸面向里.4 .ab中感应电流的方向为向上.楞次定律表明感应电流的后果总与引起感应电流的原因相对抗!为什么对呀?解答:楞次定律的内容是: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。

感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化,这并不等于说,由于感应电流的磁场的阻碍作用,原磁场不变化了,或者改变了变化的方向,恰恰相反,原磁场该是怎样变化,还是怎样变化。

譬如原磁场是增强的,尽管有感应电流的磁场的阻碍作用,原磁场仍是逐渐增强的,感应电流的磁场的阻碍作用,只是使得原磁场的增强变得缓慢些罢了,但终归还是要增强的,而且要达到原来所要达到的增强程度,而绝不能理解成起阻止作用,而应理解为“反抗”(对抗)或“补偿”,即当原磁场引起的磁通量增加时,感应电流的磁场方向将与原磁场方向相反,以“反抗”原磁通量的增加;当原磁场引起的磁通量减少时,感应电流的磁场方向将与原磁场的磁场方向相同,以“补偿”原磁通量的减少。

可见“阻碍”的方式是感应电流产生的磁场与原磁场方向相同或相反,即感应电流的后果总与引起感应电流的原因相对抗。

“阻碍”并不是“阻止”,如果磁通量变化被阻止了,则感应电流也就不能产生了。

因此“楞次定律表明感应电流的后果总与引起感应电流的原因相对抗!”这句话是正确的。

对于楞次定律的内容:感应电流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,这句话怎样理解?感应电流的方向和磁通量的变化该怎样判断?感应电流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,当磁通量增加时,产生的感应电流会阻碍磁通量的增加,也就时说感应电流产生的磁场方向于原来的磁场方向相反。

当磁通量减小时,产生的感应电流会阻碍磁通量的减小,也就时说感应电流产生的磁场方向于原来的磁场方向相同。

磁通量的变化要看通过线圈的磁感线数目,当磁感线数增加时,磁通量增加。

感应电流的方向根据左手定则进行判断。

怎样判断感应电怎样判断感应电流的方向呢?请老师将那几步仔细解答一下,谢谢老师。

流的方向呢?请老师将那几步仔细解答一下,谢谢老师。

解答:一般可以用楞次定律来进行判断,楞次定律的内容为: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。

应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为:(1)明确原磁通量的方向(2)判断磁通量的增减情况(3)确定感应电流的磁场的方向(4)利用楞次定律的“增反减同”的原理来推断感应电流的方向。

注意:阻碍不是阻止!当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。

只是延缓了磁通量变化的快慢!!(另外:对于导体切割磁感线产生感应电流的方向用右手定则来判断较为简便。

)右手定则:伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动方向,那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。

复习要点1、掌握磁通量概念及其意义,能够正确判断磁通量的变化情况。

2、了解电磁感应现象,掌握发生电磁感应现象,产生感应电动势、产生感应电流的条件。

3、掌握右手定则和楞次定律,并能灵活运用于感应电流方向的判断。

4、掌握法拉第电磁感应定律,明确和E=LvB两种表述形式的适用条件和适用范围,并能运用法拉第电磁感应定律熟练地计算电磁感应现象中所产生的感应电动势。

5、对导体棒旋转切割磁感线时所产生的感应电动势能够灵活地运用法拉第电磁感应定律做出正确的计算。

6、了解自感现象,掌握自感现象中的基本特征。

二、难点剖析1、关于电磁感应的几个基本问题(1)电磁感应现象所谓电磁感应现象,实际上是指由于磁的某种变化而引起电的产生的现象,磁场变化,将在周围空间激起电场;如周围空间中有导体存在,一般导体中将激起感应电动势;如导体构成闭合回路,则回路程还将产生感应电流。

(2)发生电磁感应现象的两种基本方式及其理论解释①导体在磁场中做切割磁感线的相对运动而发生电磁感应现象:当导体在磁场中做切割磁感线的相对运动时,就将在导体中激志感应电动势。

这种发生电磁感应现象的方式可以用运动电荷在磁场中受到洛仑兹力的作用来解释。

如图-1所示,当导体棒ab在磁场B中做切割磁感线运动时,棒中的自由电荷将随棒一起在磁场中运动而受到洛仑兹力f B的作用于是受到f B作用的自由电荷将向棒端迁移而使棒两端分别积累起正、负电荷,形成所谓感应电动势。

图-3图-1 图-2②磁场变化使穿过磁场中闭合回路的磁通量改变而发生电磁感应现象:当磁场的强弱改变而使穿过磁场中的闭合回路程的磁通量发生变化时,就将在闭合回路程里激起感应电流。

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