楞次定律教学设计(楞次定律详解)

楞次定律

1.磁通量

1.概念:在磁感应强度为B的均匀磁场中，垂直于磁场方向的面积S和B的乘积。

2.公式:= bs。

3.实际情况

(1)均匀磁场。

(2)S是垂直磁场的有效面积。

4.磁通量是标量。

5.物理意义:相当于穿过某一区域的磁感应线的数量。如图所示，矩形abcd、abb'a '和a'b'cd的面积分为S1、S2和S3，均匀磁场的磁感应强度B垂直于a'b'cd平面，则:

(1)通过矩形abcd的磁通量是BS1cos或BS3。

(2)通过矩形a'b'cd的磁通量是BS3。

(3)通过矩形abb'a '的磁通量为零。

6.磁通量的变化:= 2-1。

2.电磁感应现象

1.定义

当通过闭合导体回路的磁通量变化时，在闭合导体回路中产生感应电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。

2.情况

(1)条件:通过闭路的磁通量发生变化。

(2)例如，闭合电路的导体的一部分在磁场中切割磁感应线。

3.本质

产生感应电动势。如果电路闭合，就会有感应电流。如果电路不闭合，只会有感应电动势，不会有感应电流。

3.感应电流方向的确定

1.楞次定律

(1)内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

(2)实用尺度:所有电磁感应现象。

2.右手定则

(1)内容:如图，伸出右手，使拇指与其他四个技术资源网的手指垂直，并与手掌在同一平面，让磁感应线从手掌进入，使拇指指向导线运动的方向，那么四个手指指向的方向就是感应电流的方向。

(2)实际情况:导线切割磁感应线时产生感应电流。技术资源网络

使用右手定则时要注意。

(1)当闭合电路的导体的一部分切断磁感应线时，确定感应电动势和感应电流的方向很重要。

②右手定则仅适用于导体切割磁感应线时，需要注意的是磁场方向、活动方向和感应电流方向相互垂直。

③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感应线的分钟速方向。

④如果形成闭环，四指指向感应电流方向；如果没有形成闭环，四个手指指向高电位。

⑤“电动”用左手定则；“运动产生的电”使用右手定则。

⑥使用时要特别注意:四指指向电源内部电流的方向(负→正)，也是电位升高的方向；也就是四个手指指向正极。

切割导体感应线产生的感应电流是磁通量变化引起的感应电流的特例，所以确定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。右手定则所能确定的也必须由楞次定律来确定，但用右手定则更容易确定在磁场中切割导体的感应线所引起的感应电流方向。

对电磁现象的理解和确定

感应电流常见的三种情况。

判断感应电流方向的两种方法

1根据楞次定律

(1)楞次定律中“阻碍”的含义:

(2)应用楞次定律的思路:技术资源网络。

用右手定则确定。

这种方法只适用于切割磁感应线产生的感应电流，需要注意三点:

(1)掌磁感应线垂直穿透；

(2)拇指指向导体运动的方向；

(3)四个手指指向感应电流的方向。

楞次定律推论的应用

楞次定律中“阻碍”的含义可以概括为:感应电流的后果总是阻碍感应电流的起因，列表说明如下:

三大法则的适用必须是

安培定律、左手定律、右手定律和楞次定律的比较：

理解楞次定律

(1)楞次定律(确定感应电流的方向):感应电流有这样一个方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

(感应电流的)磁场(总是)阻碍(引起感应电流的磁通量的)变化结果；阻碍成绩的原因。

(2)懂得“挡”，注意“挡”不是挡，这里是不停的挡。阻碍磁通量的变化意味着:

当磁通量增加时，阻碍生长(感应电流的磁场与原磁场相反，反作用于原磁场)；

当磁通量减小时，阻碍减小(感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，起补偿作用)，简称“增负减同”。

(3)楞次定律的另一种表述:感应电流的结果总是阻碍(或反对)感应电流的原因。安全方向会造成阻碍的后果)

即电磁感应引起的某些力、相对活动和磁场变化，往往会阻碍原有磁通量的变化。

(1)阻碍原磁通量或原磁场的变化；

②阻碍相关活动可理解为“前来拒绝停留”；

③使线圈面积趋于扩大或缩小；

④阻止一次电流的变化。

楞次磁通量变化定律:感应电流的方向是这样的，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

能量守恒的表达式:感应的磁场结果总是面对感应电流的原因。

①从磁通变化来看:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通变化。

②导体与磁场的相对活动性:当导体与磁体相对运动时，感应电流的磁场总是阻碍相对活动性。

③从感应电流的磁场和原磁场来看:感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。(增加对立和减少对立)

④楞次定律的特例──右手定则

楞次定律的各种表述及应用中的两种常见情况:一是磁场不变，导体回路相对磁场运动；第二个导体回路是静止的，磁场发生变化。

磁通量的变化相当于相对活动性:↑表示导体回路靠近磁场，↓表示导体回路远离磁场。

(4)楞次定律确定感应电流方向的一般步骤可以概括为“一次、两电感、三电流”

①了解闭环中引起感应电流的原磁场方向；

②确定通过闭环的原磁场的磁通量是如何变化的(是增加还是减少)。

③根据楞次定律确定感应电流磁场的方向。

④根据感应电流磁场的方向，应用安培定律确定感应电流的方向。

注意

(1)楞次定律是一个广义定律，适用于所有电磁感应现象。“永远”意味着无一例外。

②当原磁场的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场相反；当主磁场的磁通量减小时，感应电流的磁场与主磁场具有相同的方向。

③需要区分感应电流的“原磁场”和感应电流的磁场。

④楞次定律的本质是能量转换和守恒定律的具体表现。

锻炼

1.如图所示，圆形金属环放在桌面上，一个带正电的粒子从环的中心D以速度V飞向环的上表面附近，所以环中感应电流的方向为()

A.总是顺时针方向。

B.总是逆时针

C.先顺时针，再逆时针。

D.先逆时针，再顺时针。

2.(多选)如图所示，在引线框MNQP附近的同一垂直面上有一个矩形线圈abcd。以下说法是准确的()

A.当电阻变大时，abcd中就有感应电流。

B.当电阻变小时，abcd中没有感应电流。

C.在电阻不变的情况下，当abcd在其原始平面接近PQ时，就有感应电流。

D.在电阻不变的情况下，当abcd在其原始平面远离PQ时，就有感应电流。

3.如图所示，一个铝导体环垂直固定在光杆ab上。当条形磁铁的N极插入到左边的环中时，环中感应电流的方向是什么？如果将条形磁铁从环中向右拉出，环中感应电流的方向是什么？

练习分析

1.d .带电粒子接近圆环的过程中，通过圆环的磁通量方向垂直于纸面，向内增大。根据楞次定律，环中会出现逆时针方向的感应电流，当粒子远离环时，环中会出现顺时针方向的感应电流。

2.当电阻变化或abcd接近或远离PQ时，通过abcd的磁通量发生变化，就会产生感应电流。

3.当条形磁铁的N极向左插入环中时，通过环的磁通量逐渐增加，环中出现感应电流。感应电流的磁场应该会阻碍引起感应电流的磁通量的增加，所以感应电流的磁场方向是对的，感应电流的方向可以用安培法则判断为从右向左逆时针。

如果将条形磁铁从环中向右拉出，通过环的磁通量逐渐减少，环产生感应电流。感应电流的磁场应该阻碍感应电流磁通量的减少。感应电流的磁场方向是向左的，感应电流的方向可以用安培法则判断为从右向左顺时针。