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第二章 电磁感应
2.1 楞次定律
人教版（2019）高中物理选择性必修第一册
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.
（1）电路闭合
（2）磁通量发生变化
产生感应电流的条件是：
复习回顾
空中自由下落
铜管
磁铁
磁铁
为什么磁铁在铜管管中下降得更慢呢？
如何判定感应电流的方向呢？
思考：
+
G
N
S
实验探究
实验器材：条形磁铁、螺线管、灵敏电流计
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
N极插入
N极抽出
S
N
二．实验演示
将条形磁铁插入线圈、拔出线圈，观察电流表的指针偏转方向是否相同？
2、确定电表指针偏转和电流方向的关系
1、确定线圈的绕向
+
G
三．实验准备
“+”接线柱流入向_______偏
“—”接线柱流入向_______偏
左进左偏 右进右偏
结论：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。
实验准备：
G
_
+
+
_
G
_
+
+
_
找出灵敏电流计中指针偏转方向和电流方向的关系
G
－
＋
+
N极插入
N极抽出
S极插入
S极抽出
S
N
S
N
为什么在线圈内有电流？
插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？
如何判断出感应电流的方向呢？
四、实验展示
感应电流是由闭合回路的磁通量的变化产生的，那么感应电流的方向与磁通量的增加或减小有什么关系？
G
G
N
S
S
N
甲
乙
G
G
N
S
S
N
丙
丁
磁通量的增加
磁通量的减小
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
S
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
S
G
原磁场方向
原磁场磁通量的变化
B感
Φ原 变化
阻碍
感应电流的磁场
总要
阻碍
引起感应电流的
磁通量的变化
“增反减同”
原磁场磁通量
引起
I感
产生
一
楞次定律
内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
闭合电路磁通量的变化
原磁场
感应电流
产生
阻碍
激 发
引起
感应电流磁场
“增反减同”
理解：
①谁起阻碍作用—————
②阻碍的是什么—————
③怎样阻碍———————
④阻碍的结果怎样————
感应电流的磁场
原磁场的磁通量变化
“增反减同”
减缓原磁场的磁通量的变化
“阻碍”不是相反!
“阻碍”不是阻止!
俄国物理学家
楞次
对楞次定律中“阻碍”二字的理解？
“阻碍”既不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁场的磁通量，而是指感应电流的磁场阻碍原来磁场磁通量的增加或减少。
“阻碍”不是阻止，不仅有反抗的意思，而且有补偿的意思，对于磁通量的增加是反抗，对于磁通量的减少是补偿。
阻碍不是阻止，只是延缓原磁通量的变化
N
G
+
-
N
G
+
-
“增反减同”： Φ原 增加， B感和B原方向相反，
Φ原 减少，B感和B原方向相同
分析感应电流方向的过程：
第一步：确定 Φ原的方向，增减
第二步：利用“增反减同”确定 B感 的方向
第三步：利用B感+右手螺旋定则确定I感的方向
如图所示，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，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，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。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：
如图
由线圈中感应电流的方向：
如图
楞次定律——感应电流磁场应阻碍磁通量变化
线圈是向左移动的！
如图所示，将一条形磁铁N极向下插入一闭合的螺线管中的过程中，螺线管中产生感应电流，则下列说法正确的是 （ ）
A．螺线管的下端是N极
B．螺线管的上端是N极
C．流过电流表的电流是由上向下
D．流过电流表的电流是由下向上
楞次(1804～1865)俄国物理学家和地球物理学家.16岁时以优异成绩从中学毕业后进入大学,26岁当选为俄国科学院候补院士,30岁时升为正式院士,并被其他院士推选为圣彼得堡大学第一任校长.
学生中的“物理学家”
　　楞次在中学时期就酷爱物理学，成绩突出。1820年他以优异成绩考入杰普特大学，学习自然科学。1823年他还在三年级读书，就因为物理成绩优秀被校方选中，以物理学家的身分参加了环球考察。1828年2月16日，楞次向彼得堡皇家科学院作了考察成果汇报，由于报告生动、出色，被接收为科学院研究生。
楞次
从另一个角度认识楞次定律
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
S
N
N
N
S
S
S
移近时
斥力
阻碍相互靠近
移去时
引力
阻碍相互远离
感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动
楞次定律表述二：
增斥减引（“来拒去留”）
分析下列情境中，线圈的感应电流方向和受到安培力的方向
来拒去留
来拒:磁铁接近线圈,线圈阻碍磁通量增大,远离磁铁.
去留:磁铁远离线圈,线圈阻碍磁通量减小,靠近磁铁.
N
S
v
I
F安
F安
N
S
v
I
F安
F安
如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的．若用磁铁分别靠近这两个圆环，则下面说法正确的是( )
A．图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开
B．图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动
C．用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动
D．用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥
D　
分析下列情境中，金属框中的感应电流方向和导体棒AB和EF受到安培力的方向
增缩减扩
增缩:线圈内磁通量增加,线圈阻碍磁通量的增加,缩小面积
减扩:线圈内磁通量减小,线圈阻碍磁通量的减小,扩大面积
F安
F安
增大磁感应强度
E
F
A
B
I
I
F安
F安
减少磁感应强度
E
F
A
B
I
I
N
S
a
b
“增缩减扩”
楞次定律拓展性描述：电磁感应现象中，感应电流受安培力作用而产生的运动与形变都朝着阻碍磁通量的变化趋势进行。
如图所示，当磁铁向铜环运动时，下列说法正确的是（ ）
A．铜环向右摆动，且有扩张的趋势
B．铜环向右摆动，且有收缩的趋势
C．铜环向左摆动，且有扩张的趋势
D．铜环向左摆动，且有收缩的趋势
B
楞次定律：阻碍磁通量的变化(“维持”原有的磁通量)
楞次定律口诀应用：
1)分析感应电流的方向——“增反减同”；
2)分析缩扩趋势——“增缩减扩”；
3)分析力或运动方向——增缩减扩“来拒去留”。
增反减同
来拒去留
增缩减扩
总结
【例题1】关于对楞次定律的理解,下面说法中正确的是（ ）
A．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量的变化
B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同
C．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相反
D．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反
【解析】根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场的磁通量的变化，A项正确；感应电流的磁场方向在磁通量增加时与原磁场方向相反，在磁通量减小时与原磁场方向相同，B、C项错误，D项正确.
【答案】D
AD
【例题7】小管同学为了探究感应电流的方向与什么因素有关，他把一灵敏电流计与一个线圈相连构成闭合电路，然后将条形磁铁插入或拔出线圈，如图所示.其中线圈中所标箭头方向为感应电流方向.则下列判断正确的是（ ）
A.甲图磁铁正在向下运动
B.乙图磁铁正在向上运动
C.丙图磁铁正在向上运动
D.丁图磁铁正在向上运动
【解析】根据线圈中感应电流的方向，由右手螺旋定则可知，甲和丙中的线圈上端为感应电流磁场的S极，乙和丁中的线圈上端为N极，由楞次定律的“阻碍”含义知，甲和丁图中磁铁正在向上运动，乙和丙图中磁铁正在向下运动，故选项A、B、C错误，D正确.
【例】如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示。在0～T/2时间内，直导线中电流方向向上，下列说法正确的是（　　）
A．0～T/2时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有收缩趋势
B．0～T/2时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有扩张趋势
C．T/2～T时间内，线框内感应电流方向为顺时针，线框有扩张趋势
D．T/2～T时间内，线框内感应电流方向为逆时针，线框有收缩趋势
BD

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