用Phyphox演示楞次定律
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楞次定律课件含动画和练习课件
化时，回路 中将产生感 应电流；
实验探究：
感应电流的方向与哪些因素有关！
1组
N
G
2组
N
G
3组
S
G
4组
S
G
示意图
N 极插入
N
N 极拔出
N
G
G
S 极插入
S
S 极拔出
S
G
G
原磁场方向 向下
原磁场的磁 通变化
感应电流的 方向(俯视）
感应电流的 磁场方向
增加
N
S G
N
－G
+
示意图
N 极插入
N
N 极拔出
N
G S
N
－G
+
示意图
N 极插入 N 极拔出
N
N
G
G
S 极插入
S
S 极拔出
S
G
G
原磁场方向 向下
向下
原磁场的磁 通变化
感应电流的 方向(俯视）
感应电流的 磁场方向
增加 逆时针 向上
减小 顺时针
向下
示意图
N 极插入
N
N 极拔出
N
G
G
S 极插入
S
S 极拔出
S
G
G
原磁场方向 向下
向下
原磁场的磁 通变化
D. cd中通有由c →d 方向逐渐减小的电流
解：感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因,
ab 受磁场力向左，则闭合电路的面积 c
a
要减小，由Φ=BS ， S减小则 B要增大
才能阻碍磁通量的变化，所以cd
中的电流增大，与电流的方向无
关。
《楞次定律》完整版课件
判断安培力的方向。
练习题与解答示例
• 练习题一：一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转 动，产生的感应电动势与时间的关系为 e = Eₘsinωt ，则 ( )
练习题与解答示例
A. t = 0 时，线圈的 磁通量为零
C. t = 0.5π/ω 时，e 达到最大值
B. t = 0 时，线圈平 面与中性面重合
D 正确。
练习题与解答示例
练习题二：关于电磁感应现象，下列 说法中正确的是 ( )
B. 只要闭合电路在做切割磁感线运动， 电路中就有感应电流
A. 只要有磁通量穿过电路，电路中就 有感应电流
练习题与解答示例
C. 只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流
D. 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电 流
探究电磁感应现象中感应电流的方向 与磁通量变化之间的关系
验证楞次定律的正确性，加深对电磁感 应现象的理解
实验器材和步骤
器材：电流表、线圈、磁铁、电池等
01
02
步骤
1. 将线圈接在电流表上，构成闭合回路
03
04
2. 用磁铁在线圈附近快速移动，观察电流 表的指针偏转情况
3. 改变磁铁移动的方向或速度，重复上述 实验
互感现象的应用
变压器、电动机等设备中 利用互感现象实现电压变 换和能量传递。
涡流及其应用与防止
涡流的概念
当变化的磁场作用于导体时，会在导体内部产生感应电流，该电流在导体内部形成闭合回路， 称为涡流。
涡流的应用
电磁炉、感应加热器等设备中利用涡流产生热量，实现加热和烹饪等功能。
涡流的防止
在电气设备中，为了避免涡流产生的热量对设备造成损害，可以采取增加铁芯材料电阻率、 减小铁芯截面积等措施来减小涡流。同时，在高频电路中，可以采用多层电路板、分布式布 线等技术来减小涡流的影响。
练习题与解答示例
• 练习题一：一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转 动，产生的感应电动势与时间的关系为 e = Eₘsinωt ，则 ( )
练习题与解答示例
A. t = 0 时，线圈的 磁通量为零
C. t = 0.5π/ω 时，e 达到最大值
B. t = 0 时，线圈平 面与中性面重合
D 正确。
练习题与解答示例
练习题二：关于电磁感应现象，下列 说法中正确的是 ( )
B. 只要闭合电路在做切割磁感线运动， 电路中就有感应电流
A. 只要有磁通量穿过电路，电路中就 有感应电流
练习题与解答示例
C. 只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流
D. 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电 流
探究电磁感应现象中感应电流的方向 与磁通量变化之间的关系
验证楞次定律的正确性，加深对电磁感 应现象的理解
实验器材和步骤
器材：电流表、线圈、磁铁、电池等
01
02
步骤
1. 将线圈接在电流表上，构成闭合回路
03
04
2. 用磁铁在线圈附近快速移动，观察电流 表的指针偏转情况
3. 改变磁铁移动的方向或速度，重复上述 实验
互感现象的应用
变压器、电动机等设备中 利用互感现象实现电压变 换和能量传递。
涡流及其应用与防止
涡流的概念
当变化的磁场作用于导体时，会在导体内部产生感应电流，该电流在导体内部形成闭合回路， 称为涡流。
涡流的应用
电磁炉、感应加热器等设备中利用涡流产生热量，实现加热和烹饪等功能。
涡流的防止
在电气设备中，为了避免涡流产生的热量对设备造成损害，可以采取增加铁芯材料电阻率、 减小铁芯截面积等措施来减小涡流。同时，在高频电路中，可以采用多层电路板、分布式布 线等技术来减小涡流的影响。
楞次定律 课件
【答案】 AC
左手定则和右手定则的因果关系 1．因动而生电(v、B→I)——右手定则． 2．因电而受力(I、B→F 安)——左手定则．
综合解题方略——应用楞次定律 判断回路面积的变化
如图 4－3－7 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
3．探究交流 (1)当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场如何阻 碍其增加？ (2)当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场如何阻 碍其减少？ 【提示】 (1)感应电流的磁场方向与穿过线圈的原磁场 方向相反． (2)感应电流的磁场方向与穿过线圈的原磁场方向相同.
右手定则
1.基本知识 (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)适用范围：右手定则适用于闭合回路中 一部分 导体 做 切割磁感线运动 时产生感应电流的情况．
感应电流 的磁场方向
向上 向下
②线圈内磁通量减少时的情况
图号
丙 丁
磁场 方向 向下
向上
感应电流 的方向
顺时针(俯视)
逆时针(俯视)
感应电流的 磁场方向
向下
向下
③归纳结论 当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反， 阻碍 磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同， 阻碍 磁通量的减少．
(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要阻碍引 起感应电流的磁通量的 变化 ．
2．思考判断 (1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相 反．(×) (2)感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可 能相同，也可能相反．(√) (3)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流 的原因相对抗．(√)
左手定则和右手定则的因果关系 1．因动而生电(v、B→I)——右手定则． 2．因电而受力(I、B→F 安)——左手定则．
综合解题方略——应用楞次定律 判断回路面积的变化
如图 4－3－7 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
3．探究交流 (1)当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场如何阻 碍其增加？ (2)当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场如何阻 碍其减少？ 【提示】 (1)感应电流的磁场方向与穿过线圈的原磁场 方向相反． (2)感应电流的磁场方向与穿过线圈的原磁场方向相同.
右手定则
1.基本知识 (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)适用范围：右手定则适用于闭合回路中 一部分 导体 做 切割磁感线运动 时产生感应电流的情况．
感应电流 的磁场方向
向上 向下
②线圈内磁通量减少时的情况
图号
丙 丁
磁场 方向 向下
向上
感应电流 的方向
顺时针(俯视)
逆时针(俯视)
感应电流的 磁场方向
向下
向下
③归纳结论 当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向 相反， 阻碍 磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应 电流的磁场与原磁场方向相同， 阻碍 磁通量的减少．
(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要阻碍引 起感应电流的磁通量的 变化 ．
2．思考判断 (1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相 反．(×) (2)感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可 能相同，也可能相反．(√) (3)楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流 的原因相对抗．(√)
楞次定律(含动画)ppt课件
4.3 楞次定律
第1课时 感应电流方向的判定
1
在电磁感应现象中，插入和拔出磁铁时,产生 的感应电流的方向是不一样的。
如何判定感应电流的方向呢？ N S
G
+
2
实验1：找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系
_ _G
+
试触法
+
G
+
左进左偏 右进右偏
结论：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。 3
S N
感应电流的磁场
25
例3、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
26
从左侧看
B原
I感
磁铁靠近线圈 时磁通量增大
√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
44
理解楞次定律的另一种表述：
感应电流总是反抗产生感应电流的原因
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:来拒去留
45
理解楞次定律的另一种表述：
感应电流总是反抗产生感应电流的原因
软铁环上饶有mn两个线圈当m线圈电路中的开关断开的瞬间线圈n中的感应电流沿什么方20感应电流的方向明确研象是哪一个闭合电路感应电流的磁场方向该电路磁通量如何变化该电路磁场的方向如何楞次定律描述楞次定律描述的就是这三个的就是这三个量之间的关系量之间的关系楞次定律描述楞次定律描述的就是这三个的就是这三个量之间的关系量之间的关系楞次定律描述楞次定律描述的就是这三个的就是这三个量之间的关系量之间的关系楞次楞次定律定律右手螺旋定则21p12p12页例题页例题22如图所示在长直载流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
第1课时 感应电流方向的判定
1
在电磁感应现象中，插入和拔出磁铁时,产生 的感应电流的方向是不一样的。
如何判定感应电流的方向呢？ N S
G
+
2
实验1：找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系
_ _G
+
试触法
+
G
+
左进左偏 右进右偏
结论：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。 3
S N
感应电流的磁场
25
例3、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
26
从左侧看
B原
I感
磁铁靠近线圈 时磁通量增大
√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
44
理解楞次定律的另一种表述：
感应电流总是反抗产生感应电流的原因
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:来拒去留
45
理解楞次定律的另一种表述：
感应电流总是反抗产生感应电流的原因
软铁环上饶有mn两个线圈当m线圈电路中的开关断开的瞬间线圈n中的感应电流沿什么方20感应电流的方向明确研象是哪一个闭合电路感应电流的磁场方向该电路磁通量如何变化该电路磁场的方向如何楞次定律描述楞次定律描述的就是这三个的就是这三个量之间的关系量之间的关系楞次定律描述楞次定律描述的就是这三个的就是这三个量之间的关系量之间的关系楞次定律描述楞次定律描述的就是这三个的就是这三个量之间的关系量之间的关系楞次楞次定律定律右手螺旋定则21p12p12页例题页例题22如图所示在长直载流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
楞次定律PPT课件
影响
楞次定律的发现不仅对电磁学理论的 发展做出了重要贡献，而且在实际应 用中发挥了关键作用。它为人们提供 了理解和利用磁场、电流和它们之间 相互作用的有效工具。
对实际生活的启示
能源转换与利用
楞次定律在风能、水力发电和太 阳能等可再生能源系统中发挥了 重要作用。它解释了如何通过磁 场和电流的变化来转换和利用能
详细描述
变压器由初级线圈、次级线圈和铁芯组成，当交流电通过初级线圈时，产生变化的磁场，这个变化的 磁场在次级线圈中产生感应电动势，从而改变电压。变压器的工作符合楞次定律，即感应电流产生的 磁场总是阻碍原磁场的变化。
电磁铁和马达的工作原理
总结词
电磁铁和马达都是利用电流和磁场的相互作用来工作的，其工作原理也与楞次定律有关 。
源。
电机控制与设计
在电动机和发电机的工作原理中 ，楞次定律决定了电机的旋转方 向和发电机的电压输出。这为电 机控制和优化设计提供了理论依
据。
磁悬浮技术
楞次定律在磁悬浮列车的设计中 发挥了关键作用。通过理解和控 制磁场的变化，磁悬浮列车得以
实现无接触的悬浮和移动。
进一步学习和探索的建议
深入研究电磁学
法拉第电磁感应定律
描述了电磁感应现象中电动势或感应电流的产生条件和大小 。
PART 03
楞次定律的表述和解释
楞次定律的表述
01
楞次定律的表述
楞次定律是电磁学中的一条基本定律，它指出，当磁通量发生变化时，
会产生一个反抗这种变化的感应电流。
02
楞次定律的表述公式
E = BLVsinθ。其中E是感应电动势，B是磁感应强度，L是线圈的长度
步骤2
步骤3
分析实验数据，得出楞次定律的结论 。根据实验结果，判断感应电流的方 向与磁场变化的关系，验证楞次定律 的正确性。
楞次定律的发现不仅对电磁学理论的 发展做出了重要贡献，而且在实际应 用中发挥了关键作用。它为人们提供 了理解和利用磁场、电流和它们之间 相互作用的有效工具。
对实际生活的启示
能源转换与利用
楞次定律在风能、水力发电和太 阳能等可再生能源系统中发挥了 重要作用。它解释了如何通过磁 场和电流的变化来转换和利用能
详细描述
变压器由初级线圈、次级线圈和铁芯组成，当交流电通过初级线圈时，产生变化的磁场，这个变化的 磁场在次级线圈中产生感应电动势，从而改变电压。变压器的工作符合楞次定律，即感应电流产生的 磁场总是阻碍原磁场的变化。
电磁铁和马达的工作原理
总结词
电磁铁和马达都是利用电流和磁场的相互作用来工作的，其工作原理也与楞次定律有关 。
源。
电机控制与设计
在电动机和发电机的工作原理中 ，楞次定律决定了电机的旋转方 向和发电机的电压输出。这为电 机控制和优化设计提供了理论依
据。
磁悬浮技术
楞次定律在磁悬浮列车的设计中 发挥了关键作用。通过理解和控 制磁场的变化，磁悬浮列车得以
实现无接触的悬浮和移动。
进一步学习和探索的建议
深入研究电磁学
法拉第电磁感应定律
描述了电磁感应现象中电动势或感应电流的产生条件和大小 。
PART 03
楞次定律的表述和解释
楞次定律的表述
01
楞次定律的表述
楞次定律是电磁学中的一条基本定律，它指出，当磁通量发生变化时，
会产生一个反抗这种变化的感应电流。
02
楞次定律的表述公式
E = BLVsinθ。其中E是感应电动势，B是磁感应强度，L是线圈的长度
步骤2
步骤3
分析实验数据，得出楞次定律的结论 。根据实验结果，判断感应电流的方 向与磁场变化的关系，验证楞次定律 的正确性。
《楞次定律》PPT课件
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13
探究热点3 右手定则与左手定则的比较
比较项 目
作用
已知条 件
右手定则
判断感应电流方 向
已知切割运动方 向和磁场方向
左手定则
判断通电导体 所
受磁场力的方 向
已知电流方向 和磁场方向
图例
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14
题型1
❖ 如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的 电流是由A经R到B，则磁铁可能是 ()
❖ A．向下运动
❖ ③有的问题只能用楞次定律不能用右手定 则，有的问题则两者都能用，关于选用楞 次定律还是右手定则，则要具体问题具体 分析．若是导体不动，回路中的磁通量变 化，只能用楞次定律判断感应电流方向， 而不能用右手定则判断；若是回路中的一 部分导体做切割磁感线运动产生感应电流， 用右手定则判断较为简单，用楞次定律也 能进行判断，但较为麻烦.
虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面
内，从距直导线很远处由北向南沿水平地
面通过导线的上方并移至距导线很远处的
过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流
的方向是(
)
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18
❖ A．先顺时针后逆时针 ❖ B．先逆时针后顺时针 ❖ C．先逆时针后顺时针，然后再逆时针 ❖ D．先顺时针后逆时针，然后再顺时针 ❖ 答案：C
❖ 答案：“阻碍”是由感应电流产生的，若 回路不闭合，就只有感应电动势，而无感 应电流，因此不会产生阻碍作用.
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9
探究热点2 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．让磁感线从手心进入，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．
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楞次定律演示实验操作方法
楞次定律演示实验操作方法
楞次定律是电磁感应定律的一种特殊情况，它表明当导体中的磁通量发生变化时，通过这个导体的电流方向会发生改变，从而产生感应电动势。
要进行楞次定律的演示实验，可以按照以下步骤操作：
材料和器材准备：
1. 一根长度大约为30厘米的铜管。
2. 一个长3-4厘米的强磁铁。
3. 一根皮套线或磁线。
实验操作步骤：
1. 将铜管垂直放置在一个桌面上，确保它能够自由移动。
2. 将磁铁的一端靠近铜管的顶端，并让磁铁自由滑下。
3. 观察铜管中的电流变化。
可以通过接触两端的电流表来检测电流的变化。
实验注意事项：
1. 实验过程中尽量避免将铜管直接触碰到磁铁，以免对实验结果产生干扰。
2. 铜管的长度和直径可以根据具体条件来进行调整，但需要保证铜管能够自由移动。
3. 实验过程中需要注意安全，确保实验进行有序且不会对其他人员造成伤害。
通过这个实验可以清楚地观察到楞次定律的效应，即铜管中的电流方向发生改变，从而产生感应电动势。
这个实验也可以通过其他材料和较复杂的装置来进行，但以上的简单实验操作方法已经能够演示楞次定律的基本原理。
楞次定律PPT课件
是判断感应电流方向 的重要法则，也是电 磁学中的重要定理之 一。
反映了能量守恒和转 换定律在电磁感应现 象中的具体应用。
02 楞次定律数学表 达式及推导
法拉第电磁感应定律回顾
法拉第电磁感应定律内容
当穿过回路的磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电 动势，感应电动势的大小与穿过回路的磁通量对时间的变 化率成正比。
楞次定律指出：感应电流的效果总是 反抗引起感应电流的原因。
楞次定律确保了电磁感应过程中能量 转化的方向性和连续性。
这种“反抗”作用实际上是一种能量 守恒的体现，即系统总能量保持不变 。
能量守恒在电磁感应现象中重要性
能量守恒是自然界普遍适用的基 本定律之一，电磁感应现象也不
例外。
在分析和解决电磁感应问题时， 必须始终遵循能量守恒原则。
楞次定律PPT课件
目录
• 楞次定律基本概念 • 楞次定律数学表达式及推导 • 楞次定律实验验证与现象分析 • 楞次定律在电磁学中的应用举例 • 楞次定律与能量守恒关系探讨 • 总结回顾与拓展延伸
01 楞次定律基本概 念
楞次定律定义及表述
定义
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。
麦克斯韦方程组
描述电磁场的基本规律，包括 高斯定律、高斯磁定律、法拉 第电磁感应定律和安培环路定
律。
THANKS
感谢观看
表述
闭合回路中感应电流的方向，总 是使得它所激发的磁场来阻碍引 起感应电流的磁通量的变化。
感应电流方向与磁场变化关系
01
当磁通量增大时，感应电流的磁 场与原磁场方向相反，阻碍磁通 量增大。
02
当磁通量减小时，感应电流的磁 场与原磁场方向相同，阻碍磁通 量减小。
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用Phyphox演示楞次定律
传统的楞次定律演示实验，是线圈、磁铁和演示电表。
图1用的是灵敏电流计，可视性要差很多，如果不把这个演示场景投屏到投影仪的话。
图1 楞次定律传统器材
传统的楞次定律演示，有两难。
一难在观察变量多、因果关系杂，二难在现象时间短。
一难不好改善，因为楞次定律本来就象绕口令一样；二难看到的解决办法不少：有人给演示电表增加一个放大器，让表针一下子偏过很大一个角度，强化偏转的方向。
也有人给表针粘上一个带有倒锯齿的薄纸片，让表针一旦偏出去就不再返回，让指针偏转定格。
还有录视频后逐帧播放的。
用Phyphox来演示楞次定律，也能达到改善现象时间短、不好观察的效果，因为Phyphox可以在手机上直接绘制图象，并直接投屏到投影仪上去。
器材和测量，图2、图3。
图2 实验器材
图3 测量效果图
当条形磁铁向下插入或向上拔出时，我们从图象里得到电动势唯一的方向——尽管图象中的数值有大小的变化，但绝不会出现电表指
针某个方向偏转再反向返回指零的过程，因此演示效果应该优于传统的使用电流表观察表针偏转方向。
探究的环节设计里，在表格中的第二行，通过观察和启发的得到第三行感应磁场和原磁场方向的关系，也就实现了设计的学习过程。