楞次定律
楞次定律 课件
感应电流在 线圈中流向
感应电流 在磁场方向
原磁场与感 应电流的磁 场方向关系
磁体间的 作用情况
自下而上 自上而下 自上而下 自下而上
向上
向下
向下
向上相反ຫໍສະໝຸດ 相同相反相同
排斥
吸引
排斥
吸引
4.实验分析
如上图甲所示，当磁铁的N极插入螺线管时，使螺线 管内向下的磁通量(磁铁磁场的磁通量)增大，产生的感应 电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反，阻碍着线圈内磁 通量的增大．
(2)符合能量守恒定律．感应电流的磁场对闭合导体回路 中磁通量的变化起着阻碍作用，这种作用正是能量守恒这一 普遍定律在电磁感应现象中的体现．
3．注意：明确各个物理量之间的关系．
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭 合回路中会产生感应电流，而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，这样回 路中就存在两个磁场——原来的磁场(产生感应电流 的磁场)和感应电流的磁场．
答案：AC
(2)从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通 量变化引起感应电流的各种情况，右手定则只适用 于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况．导 体不动时不能应用．
如下图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都 处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于 竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN， 用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中 感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是( )
如上图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表得：
条形磁场 运动情况
原磁场方向
穿过线圈的磁 通量变化情况
电流表指 针偏转方向
N极向下 插入线圈
向下
楞次定律课件
增 反 减 同
3、如何阻碍？ “阻碍”就是“相反”？ 从导体与磁场的相对运动看: 阻碍的是导体与磁场的相对运动
来
斥
去 吸
思考与讨论
按照楞次定律，感应电流总要阻碍磁体相对于螺线管 的运动。这就是说，把磁体移近螺线管时，外力要克 服磁体和螺线管间的斥力做功；让磁体离开螺线管时， 外力要克服磁体和螺线管间的吸引力做功。你能从能 量转化和守恒的角度解释这一现象吗？如果感应电流 不是按照楞次定律所确定的方向流动，而是相反，那 将会出现什么情况？
3. B感对磁通量的变化起什么作用？
阻止 阻碍
B感对磁通量的变化起
作用。
表格
楞次定律
感应电流具有这样的方向，即：
谁
做什么
感应电流的磁场
总是
阻碍
引起感应电流的 磁通量的变化
谁的 阻碍什么
从导体与磁场的相对运动看:
N
N
S
S
N
G G
S
G
S
G
N S
S
N
N
从相对运动看，感应电流的磁场总是阻
碍相对运动。
思考： 1、“阻碍”是否就是“阻止”？ 2、阻碍的是什么？
[演示实验] (楞次定律演示仪)
结构：有两个很轻的铝环，其中一个是闭 合的，另一个是断开的。用横梁支起，可 以在支座上自由转动。 问：如果用条形磁铁的任一极分别接近两 个圆环，会发生什么现象？怎样解释观察 到的现象？
实验装 置图：
N S
G
+
如何判断感应电流的方向呢？
1、实验一、探索电流计指针偏转方向与通入 电流的关系 观察现象并总结：
楞次定律(ppt)
C
5、在图所示装置中，是一个绕垂直于纸面的轴转 在图所示装置中， 动的闭合导线框， 动的闭合导线框，当滑线变阻器的滑片自左向右 滑动时，线框的运动情况是：（ 滑动时，线框的运动情况是：（ ） A、保持静止不动 B、逆时针转动 C、顺时针转动 D、转动方向由电源极性决定
c
A
O
B
逆时针转动时,OB怎么运动 怎么运动? 当OA逆时针转动时 逆时针转动时 怎么运动
如图所示，通电直导线 和平行导轨在同一平 如图所示，通电直导线L和平行导轨在同一平 面内，金属棒ab静止在导轨上并与导轨组成闭 面内，金属棒 静止在导轨上并与导轨组成闭 合回路， 可沿导轨自由滑动 当通电导线L向 可沿导轨自由滑动． 合回路，ab可沿导轨自由滑动．当通电导线 向 左运动时（ 左运动时（ ） A．ab棒将向左滑动 ． 棒将向左滑动 B．ab棒将向右滑动 ． 棒将向右滑动 C．ab棒仍保持静止 C．ab棒仍保持静止 D．ab棒的运动方向与通电导线上电流方向有 ． 棒的运动方向与通电导线上电流方向有 关
2．适用范围：适用于闭合电路一部分导线 适用范围：适用于闭合电路一部分导线 切割磁感线产生感应电流的情况 产生感应电流的情况。 切割磁感线产生感应电流的情况。
（三）楞次定律与右手定则的比较
1、楞次定律可适用于由磁通量变化引起感 、 应电流的各种情况， 应电流的各种情况，而右手定则只适用于 一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的 情况，导线不动时不能应用，因此右手定 情况，导线不动时不能应用，因此右手定 则可以看作楞次定律的特殊情况。 则可以看作楞次定律的特殊情况。 2、在判断由导体切割磁感线产生的感应电 导体切割磁感线产生的感应电 、在判断由导体切割磁感线 流时右手定则与楞次定律是等效的 右手定则与楞次定律是等效的， 流时右手定则与楞次定律是等效的，而右 手定则比楞次定律更方便。 手定则比楞次定律更方便。
楞次定律
答案： 答案：
原磁场方 向
穿过回路磁 通量的变化
闭合
向外 增加 向里 D--C
感应电流 磁场方向 感应电流 方向
A I B D C 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 远离 向里 减少
向里 A-C-D-B
互相平行， 例2、如图，导线AB和CD互相平行，试确定在 如图，导线 和 互相平行 闭合和断开开关S时导线 中感应电流的方向。 时导线CD中感应电流的方向 闭合和断开开关 时导线 中感应电流的方向。
例3
B原 N N S S
逆 时 针
S
N
逆 时 针
例4、如图，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根 如图， 导体棒AB CD， AB、 导体棒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）
答案： 答案： 插入时： 插入时：相向运动
Δφ I感
3、楞次定律中“阻碍”的含意： 、楞次定律中“阻碍”的含意： 不是阻止；可理解为“增反、减同” 不是阻止；可理解为“增反、减同”
阻碍
B感
来 上
左进左偏; 左进左偏;右进右偏
楞次定律： 楞次定律：
表述一： 表述一：感应电流具有这 样的方向， 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。 流的磁通量的变化。
表述二： 表述二：感应电流总要阻碍导体和 磁体间的相对运动。 磁体间的相对运动。
4.3楞次定律
逆时针 增大 向下 向上
顺时针 减小 向下 向下
顺时针 增大 向上 向下
逆时针 减小 向上 向上
思考：感应电流方向有什么规律？ 思考：感应电流方向有什么规律？
一、楞次定律 1、内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流 、内容：感应电流具有这样的方向，
阻碍引起感应电流的 的磁场总要阻碍 的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁场 的磁通量的变化
从运动角度认识楞次定律
“来拒去留” 来拒去留” 来拒去留
在下面四个图中标出线圈上的N、S极 在下面四个图中标出线圈
S N
G G G
S
G
N S
S
移近时 移去时 斥力 引力
N
N
阻碍相互靠近 阻碍相互远离
楞次定律表述二： 楞次定律表述二： 感应电流的效果总是阻碍 |导体与 引起感应电流的磁体 |间的相对运
课堂训练
1、如图所示 ， 当条形磁铁 如图所示， 如图所示 突然向闭合铜环运动时， 突然向闭合铜环运动时 ， 铜环里产生的感应电流的 方向怎样？ 方向怎样 ？ 铜环运动情况 怎样？ 怎样？
原磁场 方向 穿过回路 磁通量的 变化 感应电流 磁场方向
后 前
向左
增加
向右
感应电流 方向
顺时针
铜环向右运动
研究对象： 研究对象：铜环
拔出
S N
顺时针
减小
向下
向下
_
+
_
+
感应电流 磁场方向
向上
向下
N S
S极 向下
感应电流 方向 （俯视） 穿过回路 磁通量的 变化 原磁场 方向
插入 顺时 针 增大
拔出
N S
逆时针
楞次定律课件
楞次(1804～1865) 俄国物理学家。1804年2月24日生于德 尔帕特（今爱沙尼亚共和国的塔都）。1820年入德尔帕特大学； 在大学二年级时由校长推荐参加1823～1826年“企业号” 单 桅炮舰的全球考察旅行；他设计了海水测深仪等仪器并卓越地 完成了海上物理考察，1834年起当选为科学院院士；1836～ 1865年任彼得堡大学教授，1840年任数理系主任，1863年任校 长。其间还在海军和师范学院任教。1865年2月10日在罗马逝 世。
（二）右手定则
1．判定方法：伸开右手，让大拇指跟其余 四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内， 让磁感线从手心垂直进入，大拇指指向导 体运动的方向，其余四指所指的方向就是 感应电流的方向。
2．适用范围：适用于闭合电路一部分导线 切割磁感线产生感应电流的情况。
（三）楞次定律与右手定则的比较
1、楞次定律可适用于由磁通量变化引起感应电 流的各种情况，而右手定则只适用于一部分 导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导 线不动时不能应用，因此右手定则可以看作 楞次定律的特殊情况。
2、在判断由导体切割磁感线产生的感应电流时 右手定则与楞次定律是等效的，而右手定则 比楞次定律更方便。
楞次从青年时代就开始研究电磁感应现象。1831年法拉第 发现了电磁感应现象后，当时已有许多便于记忆的“左手定
则”、“右手定则”、“右手螺旋法则”等经验性规则，但是 并没有给出确定感生电流方向的一般法则。1833年楞次在总结 了安培的电动力学与法拉第的电磁感应现象后，发现了确定感 生电流方向的定律——楞次定律。这一结果于1834年在《物理 学和化学年鉴》上发表。楞次定律说明电磁现象也遵循能量守 恒定律。
2、如果电动机因机械阻力过大而停止转动，会发生什么 情况？这时应采取什么措施？
楞次定律
第31课时电磁感应现象楞次定律一、磁通量1、公式： (B⊥S)或（B与S的夹角为θ）注意：S不一定是某个线圈的面积，而是在磁场范围内的面积；多匝线圈的磁通量与线圈匝数无关。
2、单位：；符号：。
3、合磁通量的求法：磁通量是量，计算穿过某个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，磁通量的等于这个平面的合磁通量。
例1、如图，矩形线圈有N匝，面积大小为S，放在水平面内，加一个竖直向下的范围较大的匀强，磁感应磁场强度为B,则穿过平面的磁通量是多少？若使ab边转过60o,则穿过线圈平面的磁通量是多少？若线圈绕ab边转过180 o，则穿过线圈的磁通量改变了多少？例2、如图所示，条形磁铁竖直放置，一水平圆环从磁铁上方的位置a向下运动，依次经过图中的位置b、c、d、e，在整个过程中，穿过圆环的磁通量的变化情况是( )A．变大，变小，变大，变小 B．变大，变大，变小，变小C．变大，不变，不变，变小 D．变小，变小，变大，变大二、电磁感应现象1、只要穿过闭合电路的发生变化，闭合电路中就有电流产生，这种利用磁场产生的现象叫电磁感应现象；产生的电流叫做电流，产生的电动势叫做电动势。
2、条件：。
例3、试分析下列各种情形中，金属线框或线圈里能产生感应电流的是（）三、楞次定律和右手定则例4、如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd .则 （ ）A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a →b →c →dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以ab 边为轴转动时，其中感应电流方向是a →b →c →dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a →b →c →d1、楞次定律：感应电流具有这样的特点，感应电流的磁场总是 引起感应电流的_______________。
2、应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为：（1）明确 磁场方向， （2）判断穿过的 增加还是减少，（3）确定 的方向， （4）利用 反推感应电流的方向。
楞次定律
楞次定律（一）1.1磁通量①定义：在磁感应强度B的匀强磁场中，有一与磁场垂直的平面，面积为S。
我们把B与S的乘积叫作穿过这个面的磁通量，符号为Ф。
②表达式：Ф=BS③单位：T·m2=Wb（韦伯）④意义：描绘穿过对应平面的磁感应条数。
几种特殊情况：B∥SФ=0 （1）B分解Ф=B⊥S=B·cosθ·S（2）平面投影Ф=B·S·cosθ⑤标量：磁通量是标量，但有正负，+、-表示其贯穿方向如：设初始是磁通量为Ф线框绕OO’轴旋转180°后，磁通量变为－Ф△Ф=Ф末－Ф初=－2Ф1.2磁通量注意事项①与匝数无关②有效面积：闭合回路与磁场的交集S=S2 S=S阴例一（2017·江苏）如图所示，两个单匝线圈a，b的半径分别为r和2r. 圆形匀强磁场的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为（）A. 1:1B. 1:2C. 1:4D. 4:1提示：二者有效面积相同，又在同一匀强磁场Ф=BS 相同故选A③净磁通：当有多个磁场同时穿过平面时，平面的磁通量等于每个磁场磁通量的代数和（注意贯穿方向）（进出相互抵消）例二如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef. 已知ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，电流产生的磁场穿过圆面积的磁通量将（）A. 逐渐增大B.逐渐减少C.始终为0D.不为0，但始终不变提示：首先利用右手螺旋定则确定电流产生磁场（俯视图）如俯视图，×场和·场刚好相互抵消故选C例三如图所示，条形磁铁竖直放置，闭合的金属线框从离磁铁较远的正上方，自上向下竖直地移动至N极上方附近，此过程中穿过线框的磁通量的变化情况是（）A.一直变大B.一直变小C.先变大后变小D.先变小后变大提示：条形磁铁产生磁场如图故选A2.2感应电流产生条件穿过闭合回路的磁通量发生变化 �穿过闭合回路的磁场变化闭合回路面积变化线圈与磁场夹角变化例四如选项图所示，A 中线圈有一小缺口，B 、D 中匀强磁场区域足够大，C 中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方。
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《楞次定律》教学设计
【教材分析】
1、法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律，一个判定感应电动
势的大小，一个判定感应电流的方向，二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多
样性和复杂性。
2、从教材内容来看，楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态
场”过渡到“动态场”，而且它涉及的物理量多，关系复杂，为教学带来了很大的难
度。
【学情分析】
这节课是在学生已经通过前几节的实验探究出电磁感应产生的条件、电流表指针
偏转方向与电流的流向的关系及感应电动势大小的规律基础上进行的，学生对进一步
学习感应电动势的方向应该有一定的兴趣和热情，且有一定的实验基础，因此根据教
材的特点和教学目标，变单纯的教师演示实验为学生小组的探究实验，同时利用多媒
体课件，创设物理情境，启发、引导学生按照新课标中科学探究的七个要素进行实验
探究。达到“问题让学生自己提出，方法让学生自主确定，实验由学生自主设计，证
据让学生自己收集，规律让学生自主发现，结论让学生自己得出，最后问题由学生自
主解决”的目的。
【教学目标】
1、知识与技能 a）通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述
楞次定律的内容。 b）通过实验过程的回放分析，体会楞次定律内容中“阻碍”二字
的含义，感受“磁通量变化”的方式和途径。 c）通过实验现象的直观比较，进一步
明确感应电流产生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律 2、 过程与方法 a）观察实
验，体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。 b）尝试用所学的知识，设计感应
电流方向的指示方案，并动手实验操作。 c）关注实验现象的个性，找出实验现象的
共性，并总结出规律，培养学生抽象思维能力和创新思维能力。 3、 情感态度价值
观 热情：在实验设计，操作过程中逐步积蓄探究热情，培养学生勇于探究的精神； 参
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与：养成主动参与科学研究的良好学习习惯； 交流：在自由开放平等的探究交流空
间，能互相配合，互相鼓励，友好评价，和谐相处。
【重点难点】
重点：楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。 难点：感应电流激发的磁场
与原来磁场之间的关系。定律内容表述中阻碍二字的理解。
【教学过程】
（一）通过魔术①引入，激发探究的欲望
【演示实验】：上课开始，教师表演魔术：把多匝线圈及铁芯放在魔术盒子内，把另
一个铁棒及铝环放在外面，通电瞬间，铝环一跃而起。
【提出问题】：这个魔术的背面隐藏着什么秘密？
[既引入了新课，又为后边楞次定律符合能量守恒埋下伏笔]
（二）通过魔术②复习已有知识，获得初步信息。
【演示实验】：线圈与两个发光二极管构成闭合回路，条形磁铁上下动，上下两个二
极管交替发光。
【回顾旧知】：二极管为什么会交替发光？回顾感应电流产生的条件。
教师讲解二极管的单向导电性，并引导学生观察磁铁向下运动时，
下边二极管亮，磁铁向上运动时，上边二极管亮，感受到电流的方向
似乎存在某种规律。
（三）教师演示，使学生的猜想有一定的实验基础
【演示实验】：教师把条形磁铁的N极插入或拔出线圈，看到N极插入时向右偏转，
拔出时向左偏转，并复习电流表指针偏转方向与电流方向的关系。
【提出猜想】：请同学们猜想感应电流的方向与哪些因素有关，并把自己的猜想体现
在表格中，开始让学生设计实验表格。
（四）明确目的，制定表格
【设计表格】：教师收集各小组的设计表格，依次提取有用的信息，表格中可能会包
含磁铁的运动方向，原磁场的方向，原磁通量的变化情况。教师把前
边几位同学的思考过程聚合在一起，设计统一的实验表格，表格最下
方有一空行，允许学生把自己的其他猜想体现在表中。
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（五）进行实验，收集数据
【分组探究】：教师介绍螺线管的绕向，巡视全场，指导学生完成实验，并指出填表
的方法。
（六）分析表格，发现困难，引入感应电流的磁场这一桥梁。
【学生探究】：
①磁铁向下运动时感应电流方向为逆时针方向，被S极插入否定。
②磁场向下的感应电流方向为逆时针，被N极拔出否定。
③磁通量增加时，感应电应方向为逆时针，被S极插入否定。
【质疑搭桥】：在学生苦思冥想，急于寻找方法时，教师表演第③个魔术
磁铁挂在铁架台下方，铝环上下动，学生看到磁铁跟着魔环一起
上下动，这说明感应电流的磁场对磁铁有作用，磁铁的磁场变化在线
圈中产生了感应电流，感应电流本身也能产生磁场，感应电流的磁场
方向既跟感应电流的方向有联系，又跟引起磁通量变化的磁场有联系，
引入感应电流的磁场这一桥梁。
（七）对比分析，得出结论，教师借助动画深入讲解。
【学生总结】：教师在表格中加入感应电流的磁场方向，学生们会发现，磁通量增加
时，感应电流的磁场与原磁场反向，磁通量减少时，感应电流的磁场
与原磁场同向。
【互动交流】：教师借助动画分析N极插入，N极拔出时感应电流的方向，得出由原
磁场的方向→原磁场的变化→感应电流的磁场方向→感应电流的方
向，这一过程，体会安培定则的逆运用。
（八）深入理解“阻碍”，揭秘魔术①，得出楞次定律符合能量守恒。
【共同探讨】：请学生回答对“阻碍”二字的理解。
教师讲解，谁起阻碍作用，阻碍什么，如何阻碍，结果如何，得
出“增反减同”，“来拒去留”的结论。教师打开魔术黑匣子，让学生
解释魔环为什么能一跃而起，并分析其符合能量守恒。
（九）基本练习，自我评价，体验成功
【巩固反馈】：教师出示法拉第发现电磁感应现象的实验，请学生分析感应电流的方
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向，教师按安培定则的逆运用讲解。
（十）总结方法，介绍楞次，激发学生学习物理的热情。
【激发热情】：教师提问本节课学到了什么？指出对生活中的现象，大家要能发现它
背后存在的问题，楞次在大学生时代就因为考察报告生动出色，被接
收为科学院研究生。
楞次在法拉第还未提出磁通量的概念，欧姆定律意义还未被人们
所理解的时候，巧秒地将法拉第和安培二人的理论和实践结合起来，
确定了判定感应电流的方法，实为电磁学史上的奇迹，并布置课外作
业，让同学们课外观察现象，争取创造下一个奇迹。
【课后反思】