楞次定律理解与应用

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1、1河南省临颍县第一高级中学 杨中甫邮箱 高二，人教，14 期，难点突破楞次定律理解和应用楞次定律理解和应用楞次定律的内容是：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。要让 学生理解并能熟练应用楞次定律，应让学生做到下列“五个明确”。一、明确“阻碍”的科学含义1. “阻碍”不是阻止，也不是变为反向，而是“延缓”，应理解为“反抗”或“补偿”。感应电流的磁场要阻碍原磁通量的变化，这 并不等于说，由于感应电流的磁场的阻碍作用， 原磁场不变化了，或者改变了变化的方向，恰 恰相反，原磁场该是怎样变化，还是怎样变化。 譬如原磁场是增强的，尽管有感应电流的磁场 的阻碍作用，原磁场仍是逐渐增强的，感应

2、电 流的磁场的阻碍作用，只是使得原磁场的增强 变得缓慢些罢了，但终归还是要增强的，而且要达到原来所要达到的增强程度，而绝不能 理解成起阻止作用，而应理解为“反抗”或“补偿”，即当原磁场引起的磁通量增加时， 感应电流的磁场方向将与原磁场方向相反，以“反抗”原磁通量的增加；当原磁场引起的 磁通量减少时，感应电流的磁场方向将与原磁场的磁场方向相同，以“补偿”原磁通量的 减少。可见“阻碍”的方式是感应电流产生的磁场与原磁场方向相同或相反。如果磁通量 变化被阻止了，则感应电流也就不能产生了。2. “阻碍”二字的含义可推广为三种表述方式（1）阻碍原磁通量的变化；（2）阻碍导体和磁体间的相对运动；（3）阻碍

3、原电流的变化。例 1. 如图 1 所示，当磁铁突然向铜环方向运动时，铜环的运动情况是：（ ）A. 向右摆动；B. 向左摆动；C. 静止；D. 无法判定解析：方法一（阻碍原磁通量变化法）：当磁铁向右运动时，使穿 过铜环的磁通量增加而产生如图 2 所示的感应电流，由楞次定律可知， 铜环为阻碍原磁通量的增大，必向右移，故 A 选项正确。方法二（阻碍相对运动法）：磁铁向右运动时，铜环产生的感应电 流总是要阻碍引起感应电流的导体和磁体间的相对运动，故磁铁和铜环 间有排斥力的作用，故 A 选项正确。二、明确存在“两个”磁场楞次定律内容中存在“两个”磁场，一个是引起感应电流的原磁场 B，另一个是感应电流产生

4、的磁场 B。必须严格分清原磁场与感应电流 产生的磁场，两者不能混淆。三、明确磁通量变化的原因和变化的情况楞次定律是通过很多实验现象归纳出来的，引起磁通量变化的原因通常有：原磁通量 的变化、导体和磁体间相对运动、闭合导体的有效面积的变化、原电流的变化等。磁通量 变化的情况不外乎增加或减少。磁通量的变化 感应电流 （阻碍作用） 产生 感应电流的磁场 产生 2在判断闭合电路中能否产生感应电流时，关键就是分析穿过闭合电路中的磁通量是否 发生变化。例 2. 如图 3 甲所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线在同一 平面上，在下列情况中线框中能产生感应电流的是：（ ）A. 导线中电流强度

5、变大；B. 线框向右平动；C. 线框向下平动；D. 线框以 ab 边为轴转动解析：对 A 选项，因导线中电流 I 增大，而引起导线周围的磁场增强， 使穿过线框的磁通量增大，故 A 选项正确。对 B 选项，因直导线周围的磁场分布是不均匀的，越离开直导线，磁 场越弱，磁感线的具体分布如图 3 乙所示。因此线框向右平动时，穿过线框的磁通量变小， 故 B 选项正确。对 C 选项，由图 3 乙可知线框向下平动时，穿过线框的磁通量不变， 故 C 选项错。对 D 选项，可用一些特殊位置来分析，当线框在图 3 乙图示位置时， 穿过线框的磁通量大。当线框转过 90o时，穿过线框的磁通量减小到零。 因此，可以判定

6、线框以 ab 轴转动的磁通量一定变化。故 D 选项正确。四、明确应用楞次定律判断感应电流磁场方向的方法应用楞次定律判断感应电流的方向通常要进行四个步骤：判断原磁场 B 的方向判断回路中原磁场的磁通量的变化判断感应电流的磁场的方由题意 由楞次定律B向判断感应电流的方向。其中判断感应电流的磁场方向的方法是：由右手定则当 增大时：与 方向相反当 减少时：与 方向相同“增反减同”BB 楞次定律判断出的是感应电流的磁场方向，要判断感应电流的方向，还须运用右手定 则。例 3. 如图 4 所示，导线 AB 和 CD 互相平行。当 AB 所在 电路中的开关断开时，导线 CD 中感应电流向哪个方向流动？解析：（1）根据安培定则可以判定，导线 AB 中有电流时， 穿过 CDEF 线圈中的磁场方向指向纸里。开关断开瞬间，通过 CDEF 回路的磁通量减少（如图 5 甲）。（2）根据楞次定律知识，感应电流的磁场方向与原磁场方 向相同，方向指向纸里（如图 5 乙），以阻碍磁通量的减少。（3）用右手定则判断，CD 中的感应电流方向为由 D 流向 C。五、明确楞次定律是普遍的能的转化和守恒定律在电磁感应 现象中的具体体现当导体的磁场不发生相对运动而产生感应电流时，是磁场能 转化为电能的过程；当导体和磁场发生相对运动而产生感应电流 时，是机械能转化为电能的过程。