物理4.3 2

练习：如图所示， 练习：如图所示，一个水平放置的矩形线圈 abcd，在细长水平磁铁的 极附近竖直下落， 极附近竖直下落， ，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落 由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ 位置Ⅱ 由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同 一平面，位置Ⅰ 都很靠近Ⅱ 一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过 程中， ] 程中，线圈中的感应电流的方向为 [ • A．abcda B．adcba ． ． • C．从abcda到adcba C． abcda到 • D．从adcba到abcda ． 到
ⅹ ⅹ
a
ⅹ ⅹ ⅹⅹFra bibliotekbⅹⅹ ⅹ ⅹ
分析：
aa’向左运动，穿过 向左运动， 向左运动 线框aa’b’b的磁通就 线框 的磁通就 会增加， 会增加，根据楞次定 律可知，感应电流产 律可知， 生的磁通应阻碍穿过 线框的原磁通的增加， 线框的原磁通的增加， 也会向左运动。 故bb’也会向左运动。 也会向左运动 ”“留 即“去”“留”。
例与练 • 3、 在竖直向下的匀强磁场中，放在水平导轨上 在竖直向下的匀强磁场中， 的两平行导线aa’ bb’在外力作用下分别以 aa’和 的两平行导线aa’和bb’在外力作用下分别以 速率V 沿导轨匀速滑动，如图所示。 速率Va和Vb沿导轨匀速滑动，如图所示。若回路 中产生感应电流的方向为顺时针， 中产生感应电流的方向为顺时针，则Va和Vb的关 系可能是（ A B ） 系可能是（ • A、Va>Vb，都向右 • B、Va<Vb，都向左 • C、Va=Vb，都向右 • D、Va<Vb，a向左，b向右 向左，
课堂练习 如图,当导体棒ab向右运动时, 如图,当导体棒ab向右运动时,则a、b两点的电 ab向右运动时 势哪一点高? 势哪一点高?
a
G
b
导体棒ab相当于电源, 导体棒ab相当于电源,在电源内电流从负极 ab相当于电源 流向正极. 端为电源的正极,b ,b端为电源的负 流向正极.即a端为电源的正极,b端为电源的负 .a点电势高于 点电势高于b 极.a点电势高于b点.
举 例 应 用
S
例1、如图所示，条形磁铁水平放置，金属圆 如图所示，条形磁铁水平放置， 环环面水平，从条形磁铁附近自由释放， 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。 下落过程中圆环中的电流方向。
逆 时 针 N ( )
课堂练习 如图， 如图，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导 体棒AB CD， AB、 体棒AB、CD，当条形磁铁插入与拔出时导体棒如 何运动？（不考虑导体棒间的磁场力） ？（不考虑导体棒间的磁场力 何运动？（不考虑导体棒间的磁场力） 插入时： 插入时：相向运动 拔出时： 拔出时：相互远离 若穿过闭合电路的磁感 线皆朝同一方向,则磁通量增 线皆朝同一方向, 大时,面积有收缩趋势, 大时,面积有收缩趋势,磁通 量减少时, 量减少时,面积有增大趋势
面积变小 面积变小
a
F
分析： 分析： 1、由楞次定律判定ab棒上 、由楞次定律判定 棒上 a 感应电流的方向应由 b
b
2、由左手定则判断ab在磁场中受到的安培力 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。 的方向是水平向左的。 外力做正功，消耗外界能量， 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， 力做功，转化成闭合回路中的电能，最后转化 成内能。 成内能。
向外 增加 向里 D-C
楞次定律拓展 楞次定律拓展 感应电流总是阻碍 感应电流总是阻碍引起感应电流的磁通量的变 阻碍引起感应电流的磁通量的变 可以通过感应电流的磁场来反映， 磁场来反映 化，可以通过感应电流的磁场来反映，也可以 安培力来反映 通过感应电流在原磁场中所受安培力来反映。 通过感应电流在原磁场中所受安培力来反映。 感应电流在原磁场中所受的安培力 感应电流在原磁场中所受的安培力 产生的效 果总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化: 果总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化: ①磁通量变化：“增反减同” 磁通量变化： 增反减同” ②阻碍相对运动:“来拒去留” 阻碍相对运动: 来拒去留” ③使线圈面积有扩大或缩小 的趋势: 增缩减扩” 的趋势: “增缩减扩”
V
ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ
a’
ⅹ
b’
从相对运动看， 从相对运动看，感应电流的磁场总是阻 碍相对运动。 碍相对运动。 —— 来 拒 去 留 “来拒去留”适用条件：有相对运动 来拒去留”适用条件： 来拒去留 且“来”必须是磁通量增加，“去”必 必须是磁通量增加， 须是磁通量减少。 须是磁通量减少。 否则不适用。如下一题： 否则不适用。如下一题：
1、楞次定律适用于由磁通量变化引 、楞次定律适用于由磁通量变化引 起感应电流的一切情况 一切情况;右手定则 起感应电流的一切情况 右手定则 只适用于导体切割磁感线 导体切割磁感线. 只适用于导体切割磁感线 “右手定则”是“楞次定律”的特例 右手定则” 楞次定律”的特例. 右手定则 2、在判断导体切割磁感线产生的感 导体切割磁感线产生的感 、在判断导体切割磁感线 应电流时右手定则与楞次定律是 应电流时右手定则与楞次定律是 等效的, 右手定则比楞次定律方便. 等效的 右手定则比楞次定律方便
例与练
• 如图所示，有一金属圆环悬挂在竖直 如图所示， 面内， 面内，在其左侧垂直环面放着一条形 磁铁，当把磁铁向右移动向环靠近时， 磁铁，当把磁铁向右移动向环靠近时， 判断环的运动情况。 判断环的运动情况。
S
N
例：已知如图，在垂直纸面向里的匀强磁场 已知如图， 中，放在水平光滑的导轨上的两平行导线 aa’、bb’,其中 其中aa’受外力作用而向左运动， 受外力作用而向左运动， 、 其中 受外力作用而向左运动 试分析导线bb’向哪边运动？ 向哪边运动？ 试分析导线 向哪边运动
判断“力”用“左手”, 判断“ 左手” 判断“ 右手” 判断“电”用“右手”.
“四指”和“手掌”的放法和意义 四指” 四指 手掌” 是相同的，唯一不同的是拇指的意 是相同的，唯一不同的是拇指的意 义.
四、感应电动势方向的判断： 感应电动势方向的判断： 利用楞次定律可以判断出感应电流的方 向，由于在电源内部电流的方向是从负极到 正极， 正极，即电源内部电流方向与电动势方向相 同，所以判断出了感应电流的方向也就知道 了感应电动势的方向。 了感应电动势的方向。
扩展： 扩展：
1、楞次定律的内容： 、楞次定律的内容 内容：
从磁通量变化看： 从磁通量变化看：
感应电流总要阻碍磁通量的变化 从相对运动看： 从相对运动看： 感应电流总要阻碍相对运动
N
N
S
S
N
G G
S
G
S
G
N S
S
N
N
从相对运动看， 从相对运动看，感应电流的磁场总是阻 碍相对运动。 碍相对运动。
来 拒 去 留
B A
D
C
“增缩减扩” 增缩减扩” 增缩减扩
例：已知如图，在垂直纸面向里的匀强磁场 已知如图， 中，放在水平光滑的导轨上的两平行导线 aa’、bb’,其中 其中aa’受外力作用而向左运动， 受外力作用而向左运动， 、 其中 受外力作用而向左运动 试分析导线bb’向哪边运动？ 向哪边运动？ 试分析导线 向哪边运动
a
b
课堂练习 如图，导线AB和CD互相平行， 如图，导线AB和CD互相平行，试确定在闭合和 AB 互相平行 断开开关S时导线CD中感应电流的方向。 CD中感应电流的方向 断开开关S时导线CD中感应电流的方向。
G C A D B
S
闭合 原磁场方向 穿过回路磁通量的变化 感应电流磁场方向 感应电流方向
4.3楞次定律 楞次定律
第二课时
运用楞次定律解题的一般步骤
楞 次 定 律
明确回路 判定感 应电流
安 培 定 则
判定感 应电流
一原
二感
三电流
1、右手定则:伸开右手 使拇 右手定则:伸开右手,使拇 指与其余四指垂直,并且都与 指与其余四指垂直 并且都与 手掌在同一平面内; 手掌在同一平面内 磁感线从掌心进入 进入, 让磁感线从掌心进入 拇指指向导体运动的方向, 指向导体运动的方向 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. 所指的方向就是感应电流的方向 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 、适用范围 闭合电路 闭合电路一部分导体切割 磁感线产生感应电流 产生感应电流. 磁感线产生感应电流
× × × × × × × × × × × ×
如图所示， 例.如图所示，匀强磁场 中，放置一水平光滑金属框架， 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 与导轨接触良好， 有一根金属棒 与导轨接触良好，在外力 的作用下 匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。 匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。
ⅹ ⅹ
a
ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ
bⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ
分析： 分析：
V
ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ
a’
ⅹ
b’
增 缩 减 扩
例、如图所示，固定的金属环和螺线管正对放 如图所示， 螺线管中有电流。 置。螺线管中有电流。要使金属环中出现如图 所示的感应电流， 所示的感应电流，则螺线管中的电流方向和大 小如何？ 小如何？
分析： 分析： 若螺线管中的电流是从a流进， 流出， 1、若螺线管中的电流是从a流进，b流出， 电流应变小; 电流应变小; 减 同 若螺线管中的电流是从b流进， 流出， 2、若螺线管中的电流是从b流进，a流出， 电流应增大; 电流应增大; 增 反