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1、第四章 电磁感应 4.3 楞次定律 （可分两个课时） 学习目标：1.深刻理解楞次定律的内容 2理解楞次定律与能量之间的关系 3会用右手定则及楞次定律解答有关问题 重点难点：1.引导学生对演示实验进行观察、分析、归 纳、总结得出楞次定律 2理解定律中“阻碍”原磁场磁通量的增加或减小的 含义 3应用楞次定律判断感应电流方向 导 一、探究感应电流的方向 1将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将N极、S极 插入、抽出线圈，如图431所示，记录感应电流方 向如下： 图431 思 2现象分析 (1)线圈内磁通量增加时的情况 图号 磁场方向 感应电流 方向 感应电流的磁 场方向 甲_ 逆时针 (俯视) _ 乙
2、_ 顺时针 (俯视) _ 向下 向上 向上 向下 (2)线圈内磁通量减少时的情况 图号 磁场方向 感应电流的 方向 感应电流的磁 场方向 丙_ 顺时针 (俯视) _ 丁_ 逆时针 (俯视) _ 向下 向上 向下 向上 3.归纳结论 当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场_磁通量的 增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场_磁 通量的减少 说明：实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针 偏转方向之间的关系 二、楞次定律 1834年，物理学家楞次归纳出以下结论： 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_ 引起感应电流的磁通量的_. 阻碍 阻碍 阻碍 变化 三、右手定则 1适用范围：适用于
3、闭合电路部分导体切割磁感线产生 感应电流的情况 2内容：伸出右手，使拇指与其余四个手指_,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_，这时四指所指的方向就是 _的方向 垂直 导线运动的方向 感应电流 插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗? 改变磁场方向时,电流方向一样吗? 如何判断感应电流的方向? 议 如何判断感应电流的方向 猜想与假设： 你认为感应电流的方向可能与哪些因素有关? 原磁场的方向 磁通量的变化 1、感应电流的方向与原磁场的方向有什么关系? 2、感应电流的方向与磁通量的变化有什么关系? 器材? 电路? 实验方案? 如何判断感应电流的方向 _ + _ + N SN
4、 N极 极 向下向下 插入插入拔出拔出 感应电流方 向 （俯视） 穿过回路磁 通量的变化 原磁场 方向 感应电流磁 场方向 N S 实验观察 逆时针 增大 向下 向上 顺时针 减小 向下 向下 展 _ + _ + S N S S极极 向下向下 插入插入拔出拔出 感应电流方向 （俯视） 穿过回路磁通 量的变化 原磁场 方向 感应电流磁场 方向 S N _ + 实验观察 顺时针 增大 向上 向下 逆时针 减小 向上 向上 G N S G S N G S N G N S 感应电流方向（感应电流方向（ 俯视）俯视） 逆时针逆时针顺时针顺时针顺时针顺时针逆时针逆时针 穿过回路磁通量穿过回路磁通量 的变化
5、的变化 增大增大减小减小增大增大减小减小 原磁场原磁场 方向方向 向下向下向下向下向上向上向上向上 感应电流磁场方感应电流磁场方 向向 向上向上向下向下向下向下向上向上 实验观察 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 磁场有关系. 下面就来分析这三者之间的关系! 实验分析 示意图 感应电流的磁 场方向 感应电流方向 (俯视） 线圈中磁通量 的变化 线圈中磁场的 方向 S 极拔出 S 极插入 N 极拔出 N 极插入 向下 减小 顺时针 向下 向上向上 减小 顺时针逆时针 向下向上 增加 向下 增加 逆时针 向上 原磁场方向 原磁场磁通量 的变化 评 观察观察 现象现
6、象 磁极运动方磁极运动方 向向 原磁场方向原磁场方向 及变化及变化 感应电流的感应电流的 磁场方向磁场方向 感应电流的感应电流的 磁场作用效磁场作用效 果果 1 1、内容：、内容： 感应电流的磁场感应电流的磁场总要总要阻碍阻碍 引起感应电流的引起感应电流的磁通量的变化磁通量的变化 楞次楞次 “增反减同” 一、楞次定律 评 一、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。 内容： 对“阻碍”的理解： l 谁在阻碍？ l 阻碍什么？ l 结果如何？ l 如何阻碍？ 感应电流产生的磁场 引起感应电流的磁通量的变化 “增反减同” 只是阻碍，不能阻止 法拉第
7、最初发现电磁感应现象的法拉第最初发现电磁感应现象的 实验如图所示，软铁环上绕有实验如图所示，软铁环上绕有MM、N N 两个线圈，当两个线圈，当MM线圈电路中的开关断线圈电路中的开关断 开的瞬间，线圈开的瞬间，线圈N N中的感应电流沿什中的感应电流沿什 么方向？么方向？ 分析：分析：合上开关时，线圈 合上开关时，线圈N N中磁感线：中磁感线：向下！向下！ 开关断开瞬间，线圈开关断开瞬间，线圈N N中磁通量减少！中磁通量减少！ 感应电流的磁场应阻碍磁通量减少，所以：感应电流的磁场应阻碍磁通量减少，所以： 向下！向下！ 根据右手螺旋定则，线圈根据右手螺旋定则，线圈N N中感应电流方向：如图中感应电流
8、方向：如图 1 1 如图所示，在长直载流导线附近有一如图所示，在长直载流导线附近有一 个矩形线圈个矩形线圈ABCDABCD，线圈与导线始终在同，线圈与导线始终在同 一个平面内。线圈在导线的右侧平移时，一个平面内。线圈在导线的右侧平移时， 其中产生了其中产生了A AB BC CD DA A方向的电流。方向的电流。 请判断，线圈在向哪个方向移动？请判断，线圈在向哪个方向移动？ 载流直导线一侧磁感线分布：载流直导线一侧磁感线分布：如图如图 由由线圈中感应电流的线圈中感应电流的方向：方向：如图如图 楞次定律楞次定律感应电流磁场应阻碍磁通量变化感应电流磁场应阻碍磁通量变化 线圈是向左移动的！线圈是向左移
9、动的！ 2 2 思考与讨论(引入右手定则) 在图中,假定导体棒AB向右运动 向右向右向左向左 原磁场方向原磁场方向 穿过回路磁通量的变化穿过回路磁通量的变化 感应电流磁场方向感应电流磁场方向 感应电流方向感应电流方向 向里 增大 向外 A-B B A E F v 向里 减少 向里 B-A B A E F v 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. 二、右手定则 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. 在图中CDEF是金属框，当导体AB向右移动
10、 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？ ABCD中感应电流方向：ABCDA ABFE中感应电流方向：ABFEA AB中感应电流方向：AB 3 三、楞次定律与右手定则的比较 1、楞次定律适用范围广，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时 2、在判断由导体切割磁感线产生的感应电流时， 右手定则比楞次定律更方便 四、感应电动势方向的判断 利用楞次定律（右手定则）可以判断出 感应电流的方向，在电源内部电流方向与电 动势方向（从负极到正极）相同 如图,当导体棒ab向右运动时,则a、b两点的电
11、势哪一 点高? G a b 导体棒ab相当于电源,在电源内电流从负极流向正 极.即a端为电源的正极,b端为电源的负极.a点电势高于 b点. 4 4 在下面四个图中标出线圈上的N、S极 G N S G S N G S N G N S N SNN N S SS 移近时斥力阻碍相互靠近 移去时引力阻碍相互远离 楞次定律表述二： “来拒去留” 从另一个角度认识楞次定律 原磁场方向原磁场方向 穿过回路磁通量的变化穿过回路磁通量的变化 感应电流磁场方向感应电流磁场方向 感应电流方向感应电流方向 向左 增加 向右 顺时针 铜环向右运动 如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜 环里产生的感应电流的方向怎
12、样？铜环运动情况怎样？ NS 5 5 思考与讨论 如图A、B都是很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的 ，用磁铁的任一极去接近A环，会产生什么现象？把磁铁从A 环移开，会产生什么现象？磁极移近或远离B环，又会发生什 么现象？ 如图，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD， 当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动？ A B C D 插入时：相向运动 拔出时：相互远离 “增缩减扩” 若穿过闭合电路的磁感线皆朝同 一方向,则磁通量增大时,面积有收缩趋 势,磁通量减少时,面积有增大趋势 楞次定律表述三： 6 6 1.如图,当线圈远离通电导线而去时,线圈中感应电流的方向如何 ? I A B C
13、 D 远离远离 原磁场方向原磁场方向 穿过回路磁通量的变化穿过回路磁通量的变化 感应电流磁场方向感应电流磁场方向 感应电流方向感应电流方向 向里 减少 向里 A-C-D-B 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 4、利用安培定则确定感应电流的方向 检 2.判断C、D两点 电势的高低。 3、如图,导线AB和CD互相平行,在闭合开关S时导线CD 中感应电流的方向如何? I 4.下图中弹簧线圈面积增大时，判断感应电流的方 向是顺时针还是逆时针。 顺时针 5、在竖直向下的匀强磁场中，放在水平光滑的导轨上的 两平行导线aa,bb,其中aa受外力作用而向左运动，试分析 导线bb向哪边运动？ II F F a a b b 发电机电动机 vM
