楞次定律演示实验中的一个奇怪现象及其解释
“楞次定律”-实验探究
“楞次定律”实验探究
实验目的1、通过实验探究归纳总结出楞次定律。
2、理解楞次定律，并能简单运用。
3、通过实验探究，培养学生观察能力、空间想象能力,归纳总结能力。
仪器：(1)判别电流表指针偏转与电流流向间的关系：干电池一节、电键、电流表、滑线变阻器、导线若干。
(2)判别感应电流的方向：条形磁铁、灵敏电流表、标明导线绕法的
螺线管、导线两根。
如下图所示,当磁铁向上或向下运动时, 电流表的指针发生了偏转.
[实验]：
典型情况有四种，如图
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《楞次定律》 讲义
《楞次定律》讲义一、引入在物理学中，电磁学是一个非常重要的领域，而楞次定律则是电磁学中的一个关键定律。
当我们研究电磁感应现象时，楞次定律就像一把神奇的钥匙，帮助我们理解和解释其中的规律。
想象一下，当你拿着一根磁铁，靠近一个闭合的线圈时，会发生什么呢？或者当一个线圈中的电流发生变化时，又会产生怎样的效应呢？要回答这些问题，就需要我们深入了解楞次定律。
二、楞次定律的内容楞次定律的表述是：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。
这听起来可能有点复杂，让我们来拆解一下。
首先，“感应电流”是指由于电磁感应现象而产生的电流。
“磁通量”可以简单理解为通过某个面积的磁感线条数。
那么，“阻碍磁通量的变化”又是什么意思呢？比如说，当通过一个线圈的磁通量增加时，感应电流产生的磁场就会试图减弱这种增加；反之，当磁通量减少时，感应电流产生的磁场就会试图阻止这种减少。
三、楞次定律的理解为了更好地理解楞次定律，我们可以通过一些具体的例子。
假设我们有一个闭合的线圈，当把一个 N 极朝下的磁铁快速插入线圈时，通过线圈的磁通量增加。
根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向应该是朝上的，这样才能阻碍磁通量的增加。
所以，感应电流的方向就可以通过右手螺旋定则来判断，结果是感应电流的方向是逆时针的。
再来看另一个例子，如果我们在线圈中通一个逐渐增大的电流，那么磁通量也会增加。
此时，感应电流产生的磁场会与原磁场方向相反，从而阻碍磁通量的增加，感应电流的方向也就可以判断出来了。
从能量守恒的角度来看，楞次定律也很有意义。
当磁通量发生变化时，产生感应电流需要消耗能量，而感应电流产生的磁场阻碍磁通量的变化，实际上是在把其他形式的能量转化为电能，这符合能量守恒定律。
四、楞次定律的应用楞次定律在实际中有很多重要的应用。
在发电机中，通过转动线圈或移动磁铁，使磁通量发生变化，从而产生感应电流。
正是依据楞次定律，我们可以设计出高效的发电机，为我们的生活提供电力。
楞次定律物理-解释说明
楞次定律物理-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条基本定律，描述了磁场对电流产生的作用力。
它由法国物理学家楞次于1831年首次提出，是电磁学理论的重要组成部分。
楞次定律与法拉第电磁感应定律一起，构成了电磁学中的重要基础。
楞次定律通过数学表达式描述了电流与磁场之间的相互作用。
根据定律的表述，当一个电导体中有电流通过时，会在其周围产生一个磁场。
而当电导体与外部磁场相互作用时，会产生一个力使其发生运动或变形。
这个力的大小和方向由电流的大小、电导体的形状以及外部磁场的强度和方向决定。
楞次定律不仅是理论的基础，也被广泛应用于实际生活和工业领域。
例如，在电动机、发电机、变压器等电磁设备中，楞次定律被用来解释电能转化和传输的原理。
在电磁感应、电磁波传播以及电磁场探测等领域，楞次定律的应用也发挥着重要作用。
虽然楞次定律已经有近两个世纪的研究历史，但其理解和应用仍然在不断深化和拓展。
研究人员们对楞次定律的局限性和扩展性进行了深入的研究，提出了许多新的理论和应用。
这些研究为我们更好地理解电磁学提供了新的思路和方法。
综上所述，楞次定律作为电磁学中的基本定律，对于我们理解和应用电磁现象至关重要。
通过深入研究楞次定律，我们可以更好地理解电流与磁场之间的关系，并将其应用于各个领域，为人类的生活和科技发展做出贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方向进行编写：文章结构是指文章的整体组织和布局方式，它可以帮助读者更好地理解和吸收文章内容。
本文将按照以下结构进行阐述楞次定律的相关知识和应用。
首先，引言部分会对整篇文章进行概述，介绍楞次定律的基本概念和背景，以及本文的结构和目的。
接下来，正文部分会详细讨论楞次定律的定义、数学表达式、应用领域和实验验证。
在2.1小节，将介绍楞次定律的定义，包括电磁感应的基本原理和楞次定律的核心思想。
在2.2小节，将展示楞次定律的数学表达式，强调电动势与磁通变化的关系。
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。
楞次定律产生的感应电动势
楞次定律产生的感应电动势在我们这个充满奇妙现象的世界里，楞次定律就像一位神秘的魔法师，悄无声息地操控着电流的舞蹈。
想象一下，生活中每天都被电流围绕，手机、电脑、冰箱，甚至那台不太聪明的微波炉，统统都在用电。
可是，你有没有想过这些电流背后的秘密？好吧，今天就来聊聊这个充满奥秘的楞次定律，保证让你大开眼界，乐在其中。
楞次定律说的是，当磁场变化的时候，会在导体中产生感应电动势，简单来说，就是“你变我就动”。
就像你走进一个房间，发现灯泡突然亮起来，那可不是魔法，而是磁场和电流的“配合演出”。
如果你把一块磁铁靠近导体，哎呀，导体就会自动感应出电流来。
这就好比你心情不好时，有朋友送来一杯热茶，瞬间暖心。
这种感觉，不就是来自于对周围环境的反应吗？想象一下，有个小朋友在公园里玩沙子，突然一阵风吹来，沙子飞扬，孩子的脸上满是惊喜。
他好像在说：“哇，这是什么神奇的力量！”这种惊奇就像楞次定律的电动势一样，是外界变化引发的内部反应。
我们都知道，电流并不是凭空而来的，它需要一个条件，一个引发的因素，磁场的变化就像是风，推动着电流飞舞。
楞次定律真的是个“守规矩”的家伙。
它总是遵循一个原则，那就是“反抗变化”。
你想想，当你用力拉开抽屉，里面的东西可能会晃动，甚至掉出来。
可如果抽屉里有一个重物，它可能就会抵抗你的拉力，让你感受到它的不情愿。
这就是楞次定律的精神，它在说：“嘿，别太过分，我可不想就这样被改变！”电流也是一样，当你试图改变它的流动方向时，它会尽力去反抗，这种反抗就是感应电动势。
这就让我想起了古老的成语“水能载舟，亦能覆舟”，电流也是有它的脾气的。
你想把它引导到哪里，它会告诉你“行，没问题”，但如果你想强迫它改变，它就会给你一点“小麻烦”。
这让人觉得，电流就像一位调皮的小孩，顺着你时特别乖，想要反抗时就像小火山，随时可能喷发。
楞次定律在我们生活中无处不在。
比如说，电磁炉的工作原理就完全依赖于这个定律。
把锅放上去，电流感应到锅底，热量立刻就来了。
高中物理1.4楞次定律 课件 (共13张PPT)
趣味魔术：神奇的车库
问题一：电流表的指针偏转说明了电路 中—有———〔“有〞或“无〞〕感
应电流。 问题二：电流表的指针偏转方向不同说明
了感应电流方向—相—反——〔“相同〞或 “相反〞〕。
探究感应电流的方向与哪些因素有关？
实验器材：线圈、条形磁铁、发光二极 管、导线等
实验方案:v S
N
S
实验 操作 过程 中
3、记录发光二级管的发光情况
4、在线圈中画出电流方向;
图中画出 图中画出 图中画出 图中画出
5、判断并在图中标出感应电流产生的磁场B′的方向
（向上或向下）
比较感应电流磁场B′方向与原磁场B的方向（相同或相反）
实验结论
实验过程中的本卷须知：
1、利用发光二级管的发光情况判定感应电流 的方向；
向上
比较感应电流磁场B′方向与原磁场B的方向（相同或相反） 相反
实验结论
实验现象分析
实 验 一
B方向 向下
Φ增加
B′方向 向上
B′与B 方向相
反
实
验 二
B方向 向下
Φ减少
B′方向 向下
B′与B 方向相
同
实 验 三
B方向 向上
Φ增加
B′方向 B′与B 向下 方向相
反
实 验 四
B方向 向上
Φ减少
B′方向 向上
v
N
v
N
S
N
v
S
红绿 灯灯
红绿 灯灯
红绿 灯灯
红绿 灯灯
实验一
实验二
实验三
实验四
实验一 实验二 实验三 实验四
条形磁铁运动的情况
N极向下 N极向下 S极向下 S极向下 插入线圈 拔出线圈 插入线圈 拔出线圈
课件2：4.3 楞次定律
为何 阻碍
(原)磁场的磁通量发生了变化．
结果 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这 如何 种变化将继续进行，最终结果不受影响
2.阻碍的几种表现
(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”．
(2)阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”．
(3)回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变 化．
3．弄清阻碍与“阻止”、“相反”的区别
变化？
原磁通量的变化 原磁场方向 感应电流的磁场 感应电流
增大
向下
向上
逆时针
增大
向上
向下
顺时针 相反 ——抵消
减小
向下
向下
顺时针
减小
向上
向上
逆时针 相同 ——补偿
结论 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
楞次(1804～1865)，俄国物
理学家。
• 从dc边与AB重合运动至ab与AB重合： • “·”减少、“×”增加，感应电流磁场为
“·” • 感应电流方向为：逆时针；
• 线框由ab与AB重合的位置向右运动过程中： • 线框回路中“×”减少，感应电流磁场为“×” • 感应电流方向为：顺时针。
顺时针；
×× × ×× × ×× ×
例与练
❖ 26、一环形线圈放在匀强磁场中，设在第1ｓ内 磁场方向垂直于线圈平面向里，若磁感强度Ｂ随 时间ｔ的变化关系如图所示，那么在第2ｓ内， 线圈中感应电流的大小和方向是（ ）
B感 B
I
例与练
❖ 24、如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面 内，直导线中通有恒定电流I，当线框由左向右 匀速通过直导线过程中，线框中感应电流的方向 是（ ）
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楞次定律演示实验中的一个奇怪现象及其解释
如图1所示，a，b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的，a，b 环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，此时整个装置静止。
实验一：使条形磁铁N极垂直并插入a环
结果：a环向远离磁铁方向运动。
实验二：使条形磁铁N极垂直并插入b环
结果：b环不动。
实验三：将原来的条形磁铁换为强磁铁，使磁铁N极垂直并插入b环
结果：b环向远离磁铁方向运动。
图1
为什么磁铁插入不闭合线圈时，线圈也会受磁场力而运动？为什么会出现这样的奇怪现象？
实验一和实验二的结果，应用楞次定律很容易做出解答，那么实验三的结果又该如何解释呢？
原来，变化的磁场在周围空间产生电场。
在磁铁靠近并插入线圈过程中，线圈所在位置的磁场发生变化，因此线圈所在位置产生电场。
闭合线圈中的电荷在电场力的作用下定向移动，形成了电流。
闭合线圈中的电流受磁场力，在磁场力作用下闭合线圈运动，其运动的结果是阻碍磁通量的变化。
要使闭合电路中有电流，就必须有电源。
磁通量发生变化的线圈就是电源，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势与穿过线圈的磁通量变化率成正比。
线圈不闭合时，仍有感应电动势产生。
电源有正极、负极。
电源正极带正电，电势高；电源负极带负电，电势低。
磁铁N极垂直并插入b环过程中，线圈有感应电动势产生，线圈两端有电势差，线圈两端分别带正、负电荷。
在线圈两端分别积累正、负电荷的过程中，电荷在定向移动，形成了电流(电源的充电电流)，线圈中的电流受磁场力，在磁场力作用下线圈运动。
因此，不闭合线圈磁通量变化时也会受磁场力。
那么，在磁场不是很强情况下的实验二，在磁铁N极垂直并插入b环过程中，线圈有没有电流呢？可以肯定地回答，只要穿过线圈的磁通量变化，就有电流(电源的充电电流，充电结束时电流消失)。
既然实验二和实验三，线圈中都有电流，那为什么会出现两种不同的结果呢？主要原因是，磁场较弱时电流很弱，线圈受磁场力很小，不足以使线圈绕轴转动起来；磁场很强时电流较强，线圈受到的磁场力足以使线圈绕轴转动起来。
教学建议：在用楞次环演示时，所用磁铁的磁场不能太强，否则在磁铁靠近(远离)闭合线圈(闭合铝环)的过程中，线圈受力大，效果显著；但在磁铁靠近(远离)不闭合线圈(不闭合铝环)的过程中，线圈也会运动，这就不好解释了。
若立即给学生解答，会冲淡这节课的主题。
在阶段综合复习时，可以把这个问题留给有兴趣的学生讨论，让他们深刻理解电源(电容器)充电过程电路中是有电流的这一知识点。