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1、第四章第四章 电磁感应电磁感应 3 楞次定律楞次定律（可分两个课时）（可分两个课时）只要使闭合电路的磁通量发生变化，闭合电只要使闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生路中就会有感应电流产生.（1 1）电路闭合）电路闭合（2 2）磁通量发生变化）磁通量发生变化如何判定感应电流的方向呢？如何判定感应电流的方向呢？思考思考1 1：+GNS实验探究实验探究+实验前：实验前：1.1.找出电流表中指针偏转方向和电流方向的找出电流表中指针偏转方向和电流方向的关系关系2.2.观察线圈中导线的绕向观察线圈中导线的绕向左进左偏左进左偏,右进右偏右进右偏.试触试触!实验探究实验探究实验步骤实验步骤1
2、 1NS+G将条形磁铁北极向下将条形磁铁北极向下插入线圈。插入线圈。实验探究实验探究NS+G实验步骤实验步骤实验步骤实验步骤2 2 2 2将条形磁铁南极向下将条形磁铁南极向下插入线圈。插入线圈。实验探究实验探究实验实验步骤步骤2 2NS+G将条形磁铁北极向上将条形磁铁北极向上拔出线圈。拔出线圈。实验探究实验探究实验实验步骤步骤3 3NS+G将条形磁铁南极向上将条形磁铁南极向上拔出线圈。拔出线圈。实验探究实验探究实验实验步骤步骤4 4示意图示意图感感应应电电流流的的磁磁场场方方向向感感应应电电流流方方向向(俯俯视视）线线圈圈中中（原原）磁磁通通量量的的变变化化线线圈圈中中（原原）磁磁 场场 的的
3、 方方 向向 S S 极拔出极拔出 S S 极插入极插入 N N 极拔出极拔出 N N 极插入极插入向下向下减小减小顺时针顺时针向下向下向上向上向上向上减小减小顺时针顺时针逆时针逆时针向下向下向上向上增加增加S向下向下增加增加逆时针逆时针向上向上NGGNGSGB感感原原增增减减与与B原原与与B原原阻碍阻碍变化变化反反同同1.1.实验结论实验结论:楞次定律楞次定律I感感 B感感 产生产生阻碍阻碍产产生生2.2.因果关系：因果关系：楞次定律楞次定律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。楞次楞次原磁场的原磁场的1.楞次定律楞次定律：感应电
4、流具有这样的方向：感应电流具有这样的方向：楞次定律楞次定律楞次定律楞次定律2.2.理解理解“阻碍阻碍”：谁在阻碍谁在阻碍?阻碍什么阻碍什么?（阻碍不一定相反、阻碍不是阻止）（阻碍不一定相反、阻碍不是阻止）如何阻碍如何阻碍?感应电流的磁场感应电流的磁场引起感应电流的原磁场磁通量的变化引起感应电流的原磁场磁通量的变化“增反减同增反减同”使磁通量的变化变慢使磁通量的变化变慢结果如何结果如何?思考思考2 2：判断感应电流的判断感应电流的一般步骤？一般步骤？判断感应电流的步骤判断感应电流的步骤 判断感应电流方向的步骤：判断感应电流方向的步骤：N明确原磁场方向明确原磁场方向 明确穿过闭合电路磁明确穿过闭合
5、电路磁通量是增加还是减少通量是增加还是减少 根据楞次定律确定感根据楞次定律确定感应电流的磁场方向应电流的磁场方向 利用安培定则判断利用安培定则判断感应电流方向感应电流方向判断感应电流的步骤判断感应电流的步骤N当条形磁铁向上运动时，当条形磁铁向上运动时，判断感应电流的方向判断感应电流的方向1 1楞次定律的表现形式有楞次定律的表现形式有哪些？哪些？思考思考3 3：楞次定律的表现形式（应用）楞次定律的表现形式（应用）例例2：法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示，软铁环上绕有软铁环上绕有A、B两个线圈，当两个线圈，当A线圈电路中的开关断线圈电路中的开关断开
6、的瞬间，线圈开的瞬间，线圈B中的感应电流沿什么方向中的感应电流沿什么方向?“增反减同增反减同”楞次定律的表现形式（应用）楞次定律的表现形式（应用）感感I感感楞次定律楞次定律的表现形式（应用）的表现形式（应用）感应电流的磁场总要阻碍感应电流的磁场总要阻碍相对运动相对运动.“来拒去留来拒去留”楞次定律楞次定律的表现形式（应用）的表现形式（应用）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ABCD，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ABCDA方向的电流。方向的电流。
7、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！线圈是向左移动的！3 如如图，图，A和和B都是很轻的铝环，都是很轻的铝环，A闭合，闭合，B断开，用磁铁的任一断开，用磁铁的任一极来接近极来接近A、远离、远离A、移近、移近B、远离、远离B时，分别会产生什么现象？时，分别会产生什么现象？4楞次定律楞次定律的表现形式（应用）的表现形式（应用）如如图所示图所示,平行光滑金属导平行光滑金属导
8、轨轨A、B上放置两根铜棒上放置两根铜棒a、b。当磁铁。当磁铁N极从上向下插极从上向下插入铜棒入铜棒a、b中时，铜棒中时，铜棒a、b是否会运动是否会运动?如果运动如果运动将怎样运动？将怎样运动？讨论讨论：（1）如果将磁铁如果将磁铁N极从铜棒极从铜棒a、b中拔出呢？中拔出呢？（2）如果将磁铁极从铜棒如果将磁铁极从铜棒a、b中拔出呢？中拔出呢？FFabABN“增缩减扩增缩减扩”5小结小结1.“1.“增增反反减减同同”、“来来拒拒去去留留”、“增增缩缩减减扩扩”,这这些现象的共同本质是什么？些现象的共同本质是什么？阻碍原磁场磁通量的变化阻碍原磁场磁通量的变化楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映
9、楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映.2.这些现象的背后原因是什么这些现象的背后原因是什么?当闭合导体的一部分做切割磁感线当闭合导体的一部分做切割磁感线的运动时，怎样判断感应电流的方向的运动时，怎样判断感应电流的方向?（假定导体棒（假定导体棒AB向右运动）向右运动）1、我们研究的是哪个闭合电路、我们研究的是哪个闭合电路?2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小?3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向、感应电流的磁场应该是沿哪个方向?4、导体棒、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向中的感应电流沿哪个方向?ABEF增大增大垂直纸面向外垂直纸面向外向上向上右
10、手定则右手定则有没有别的方法有没有别的方法判定电流方向？判定电流方向？思考思考4 4：右手定则右手定则2、适用范围、适用范围:闭合电路一部分导体切割磁感线产生感闭合电路一部分导体切割磁感线产生感应电流应电流.1、右手定则、右手定则:伸开右手伸开右手,使使拇指拇指与其余与其余四指垂直四指垂直,并且都并且都与手掌与手掌在同一平面在同一平面内内;让磁感线让磁感线从掌心进入从掌心进入,拇拇指指向导体运动的方向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四指所指的方向就是感应电流的方向.右手定则右手定则右手定则右手定则楞次定律适用于由磁通量变化引起感应电流的一切情况楞次定律适用于由磁通量变化引
11、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。右手定则只适用于导体切割磁感线。“右手定则右手定则”是是“楞次定律楞次定律”的特例。的特例。3.楞次定律与右手定则楞次定律与右手定则:在判断导体切割磁感线产生的感应电流在判断导体切割磁感线产生的感应电流时右手时右手定则比楞定则比楞次定律方便。次定律方便。右手定则右手定则在在图图中中CDEF是是金金属属框框，当当导导体体AB向向右右移移动动时时，请请用用楞楞次次定定律律判判断断ABCD和和ABFE两两个个电电路路中中感感应应电电流流的的方方向向。我我们们能能不不能能用用这这两两个个电电路路中中的的任任一一个个来来判判定定导导体体AB中中感感应
12、应电电流流的的方向？方向？ABCD中感应电流方向：中感应电流方向：ABCDAABFE中感应电流方向中感应电流方向：ABFEAAB中感应电流方向：中感应电流方向：AB61、如图、如图,导线导线AB和和CD互相平行互相平行,在闭合开关在闭合开关S时导线时导线CD中感应电流的方向如何中感应电流的方向如何?I 2、一水平放置的矩形闭合线圈、一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的，在细长磁铁的N极附近竖直下落，极附近竖直下落，由图示位置由图示位置经过位置经过位置到位置到位置，位置，位置和位置和位置都很靠近位置都很靠近位置 在这个过程中，线圈中感应电流：在这个过程中，线圈中感应电流：A.沿沿abc
13、d流动流动 B.沿沿dcba流动流动C.从从到到是沿是沿abcd流动流动，从从到到是沿是沿dcba流动流动D.从从到到是沿是沿dcba流动流动，从从到到是是 沿沿 abcd 流动流动 逆逆时时针针逆逆时时针针 3、如图、如图,M、N是套在同一铁芯上的两个线圈是套在同一铁芯上的两个线圈,M线圈与电线圈与电池、电键、变阻器相连池、电键、变阻器相连,N线圈与线圈与R连成一闭合电路连成一闭合电路.当电当电键合上后键合上后,将图中变阻器将图中变阻器R的滑片向左端滑动的过程中的滑片向左端滑动的过程中,流流过电阻过电阻R的感应电流什么方向的感应电流什么方向?B感感B原原I4.导线框导线框abcd与直导线在同
14、一平面内，直导线中通有与直导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流恒定电流I，当线框自左向右匀速通过直导线的过程，当线框自左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流如何流动？中，线框中感应电流如何流动？I先是顺时针，先是顺时针，abdvc然后为逆时针，然后为逆时针，最后为顺时针。最后为顺时针。5.下图中弹簧线圈面积增大时，判断感应电流的方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。向是顺时针还是逆时针。顺时针顺时针6、在在竖直向下的匀强磁场中，放在水平光滑的导轨上的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两平行导线aa,bb,其中其中aa受外力作用而向左运动，试分析受外力作用而向左运动，试分析导线导线bb向哪边运动？向哪边运动？IIFFaabb发电机发电机电动机电动机vM