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楞次定律
英国物理学家、化学家迈克尔·法拉第于1831年10月17日，法拉第首次发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加深入，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
划时代的发现
复习
产生感应电流的条件
当闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电流。
思考
如图所示，在气垫导轨滑块上分别放置磁铁与闭合线圈，当磁铁靠近或远离闭合线圈时，线圈中是否会有感应电流产生？
气垫导轨
闭合线圈
磁铁
气垫导轨
闭合线圈
磁铁
当磁铁靠近或远离线圈时，穿过闭合线圈的磁通量发生变化，回路中有感应电流产生。
磁铁靠近闭合线圈
磁铁远离闭合线圈
思考
当磁铁靠近或远离闭合线圈时，线圈中会有感应电流产生，其方向又是怎样的呢？
气垫导轨
闭合线圈
靠近
磁铁靠近闭合线圈
气垫导轨
闭合线圈
远离
磁铁远离闭合线圈
理论推理
当磁铁靠近或远离闭合线圈时，线圈内部产生的感应电流
线圈中的感应电流在磁铁磁场（以下称为原磁场）中受到安培力，线圈与磁铁产生引力或斥力
气垫导轨
闭合线圈
磁铁
靠近
远离
判断出感应电流周围的感应磁场方向
利用安培定则判断出感应电流的方向
安培定则
磁铁靠近或远离闭合线圈
思考
气垫导轨
闭合线圈
磁铁
靠近
远离
磁铁靠近或远离闭合线圈
请根据能量守恒定律推导，当磁铁靠近或远离线圈时，二者之间的相互作用力是引力还是斥力呢？
理论分析
闭合线圈产生感应电流
系统电能增大
假设二者之间相互作用力为引力
二者之间相互作用力对磁铁和线圈均做正功
磁铁与线圈动能增加，系统机械能增加
系统总能量增加
不符合能量守恒定律
磁铁靠近闭合线圈时，二者间相互作用力为斥力。
假设不成立！
气垫导轨
闭合线圈
靠近
磁铁靠近闭合线圈
理论推导
磁铁靠近闭合线圈时，二者间相互作用力为斥力。
感应磁场方向与原磁场方向相反。
气垫导轨
闭合线圈
靠近
磁铁靠近闭合线圈
理论推导
闭合线圈产生感应电流
系统电能增大
假设二者之间相互作用力为斥力
二者之间相互作用力对磁铁和线圈均做正功
磁铁与线圈动能增加，系统机械能增加
系统总能量增加
不符合能量守恒定律
磁铁远离闭合线圈时，二者间相互作用力为引力。
假设不成立！
气垫导轨
闭合线圈
远离
磁铁远离闭合线圈
理论推导
磁铁远离闭合线圈时，二者间相互作用力为引力。
感应磁场方向与原磁场方向相同。
气垫导轨
闭合线圈
远离
磁铁远离闭合线圈
实验验证
实验验证
实验验证
实验验证
实验验证
磁铁运动方向 穿过闭合线圈的磁通量变化 二者间相互作用力 感应磁场方向与原磁场方向的关系
增加
减小
斥力
引力
相反
相同
感应电流周围的感应磁场总是阻碍原磁通量变化
理论推导结果符合实际情况
磁铁运动方向 穿过闭合线圈的磁通量变化 二者间相互作用力 感应磁场方向与原磁场方向的关系
增加
减小
斥力
引力
相反
相同
理论推导结果
实验结果
靠近
远离
靠近
远离
思考
若磁铁与线圈未发生相对运动，仅因磁铁周围磁场变化而引起穿过线圈的磁通量变化，所产生的感应电流方向是否也具有这样的特点呢？
N
S
闭合线圈
实验
线圈B
灵敏电流计
线圈A
电源
开关
滑动变阻器
线圈A实物图
线圈B实物图
实验电路实物图
G
线圈B
线圈A
实验电路图
实验
电路俯视图（线圈部分）
G
线圈B
线圈A
实验电路图
如图，当闭合开关时，线圈A中电流方向为俯视顺时针方向。
若电流从灵敏电流计右侧正极流入，则线圈B中电流方向为俯视顺时针方向
线圈B
线圈A
实验
当电流从灵敏电流计右侧接线柱流入，则电流表指针向右偏转；当电流从灵敏电流计左侧接线柱流入，则电流表指针向左偏转。
电流从正极流入
灵敏电流计指针偏转情况
电流从负极流入
灵敏电流计指针偏转情况
实验
假设因磁铁周围磁场变化而引起穿过线圈的磁通量变化，所产生的感应电流满足“感应电流周围的感应磁场总是阻碍原磁通量变化”特点（记穿过B线圈的磁通量为Φ，感应电流为I感，A线圈内部磁场为B原，B线圈内部感应电流磁场为B感）
操作 开关闭合 开关断开 变阻器阻值变大 变阻器阻值变小
B原方向
Φ的增减
电流表偏转方向
I感方向
B感方向
向下
向下
向下
向下
向下
向下
向上
增加
减小
向左偏转
向右偏转
增加
减小
顺时针
逆时针
逆时针
顺时针
向上
向右偏转
向左偏转
G
线圈B
线圈A
实验电路图
实验
实验验证
实验验证
推理结果与实验结果一致！
操作 开关闭合 开关断开 变阻器阻值变大 变阻器阻值变小 推理 实验结果 推理 实验结果 推理 实验结果 推理 实验结果
B原方向
Φ的增减
电流表偏转方向
I感方向
B感方向
B感对Φ变化的影响
向下
向下
向下
向下
向下
向下
向上
增加
减小
向左偏转
向右偏转
增加
减小
顺时针
逆时针
逆时针
顺时针
向上
向右偏转
向左偏转
向下
向下
向下
向下
向下
向下
向上
增加
减小
向左偏转
向右偏转
增加
减小
顺时针
逆时针
逆时针
顺时针
向上
向右偏转
向左偏转
阻碍
阻碍
阻碍
阻碍
阻碍
阻碍
阻碍
阻碍
磁铁与线圈未发生相对运动，仅因磁铁周围磁场变化而引起穿过线圈的磁通量变化，所产生的感应电流同样满足“感应电流周围的感应磁场总是阻碍原磁通量变化”的特点。
1 楞次定律
1. 内容
感应电流周围的磁场（即感应磁场，以下用符号B感表示）总是阻碍引起感应电流的磁通量（即原磁通量，用符号Φ原表示）变化。
闭合线圈磁通量Φ原变化
感应电流I感
感应磁场B感
产生
产生
阻碍
1 楞次定律
2. 对“阻碍”的理解
谁阻碍谁？
阻碍什么？
如何阻碍？
阻碍效果？
B感阻碍引起感应电流的磁通量Φ原变化
引起感应电流的磁通量Φ原变化
Φ原增大，B感方向与B原方向相反
Φ原减小，B感方向与B原方向相同
“增反减同”
使得原磁通量Φ原的变化变慢
（即阻碍≠阻止）
3. 楞次定律的应用——判断感应电流的方向
1 楞次定律
明确B原方向
明确原磁通Φ原变化（增大还是减小
确定B感方向
确定I感方向
楞次定律
安培定则
例1. 判断下图所示情况中，导体棒ab与电阻R所组成的导体回路中感应电流方向。
明确B原方向
明确Φ原变化
确定B感方向
确定I感方向
匀强磁场中导体棒切割磁感线
R
v
Φ原增大
B感方向垂直纸面向外
I感方向为逆时针
B原方向垂直纸面向里
课堂小练
b
a
I感
2 右手定则
伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内
1. 内容
让磁感线穿过掌心
大拇指指向导体运动的方向
四指所指的方向就是该部分导体内感应电流的方向
右手定则
2 右手定则
闭合回路的部分导体做切割磁感线运动而产生感应电流的情况。
2. 适用范围
闭合电路部分导体在磁场中线左右运动
2 右手定则
3. 右手定则与楞次定律的关系
楞次定律：
可适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况。
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的情况。
右手定则可以看作楞次定律的特殊情况
例2. 如图，请分别使用楞次定律、右手定则，判断导线框沿垂直于磁场的方向进入匀强磁场的过程中cd段电流的方向。
Φ原增大
B感垂直纸面向外
I感方向为逆时针
B原垂直纸面向里
课堂小练
d
b
a
c
v
楞次定律：
右手定则：
电流从d→c
电流从d→c
电流从b→a
I感
总结
1. 楞次定律
阻碍
闭合线圈磁通量Φ原变化
感应电流I感
感应磁场B感
产生
产生
2. 右手定则
感应电流周围的感应磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。

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