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楞次定律
英國物理學家、化學家邁克爾·法拉第于1831年10月17日，法拉第首次發現電磁感應現象，使人們對電與磁內在聯系的認識更加深入，宣告了電磁學作為一門統一學科的誕生。
劃時代的發現
復習
產生感應電流的條件
當閉合回路的磁通量發生變化時，回路中會產生感應電流。
思考
如圖所示，在氣墊導軌滑塊上分別放置磁鐵與閉合線圈，當磁鐵靠近或遠離閉合線圈時，線圈中是否會有感應電流產生？
氣墊導軌
閉合線圈
磁鐵
氣墊導軌
閉合線圈
磁鐵
當磁鐵靠近或遠離線圈時，穿過閉合線圈的磁通量發生變化，回路中有感應電流產生。
磁鐵靠近閉合線圈
磁鐵遠離閉合線圈
思考
當磁鐵靠近或遠離閉合線圈時，線圈中會有感應電流產生，其方向又是怎樣的呢？
氣墊導軌
閉合線圈
靠近
磁鐵靠近閉合線圈
氣墊導軌
閉合線圈
遠離
磁鐵遠離閉合線圈
理論推理
當磁鐵靠近或遠離閉合線圈時，線圈內部產生的感應電流
線圈中的感應電流在磁鐵磁場（以下稱為原磁場）中受到安培力，線圈與磁鐵產生引力或斥力
氣墊導軌
閉合線圈
磁鐵
靠近
遠離
判斷出感應電流周圍的感應磁場方向
利用安培定則判斷出感應電流的方向
安培定則
磁鐵靠近或遠離閉合線圈
思考
氣墊導軌
閉合線圈
磁鐵
靠近
遠離
磁鐵靠近或遠離閉合線圈
請根據能量守恒定律推導，當磁鐵靠近或遠離線圈時，二者之間的相互作用力是引力還是斥力呢？
理論分析
閉合線圈產生感應電流
系統電能增大
假設二者之間相互作用力為引力
二者之間相互作用力對磁鐵和線圈均做正功
磁鐵與線圈動能增加，系統機械能增加
系統總能量增加
不符合能量守恒定律
磁鐵靠近閉合線圈時，二者間相互作用力為斥力。
假設不成立！
氣墊導軌
閉合線圈
靠近
磁鐵靠近閉合線圈
理論推導
磁鐵靠近閉合線圈時，二者間相互作用力為斥力。
感應磁場方向與原磁場方向相反。
氣墊導軌
閉合線圈
靠近
磁鐵靠近閉合線圈
理論推導
閉合線圈產生感應電流
系統電能增大
假設二者之間相互作用力為斥力
二者之間相互作用力對磁鐵和線圈均做正功
磁鐵與線圈動能增加，系統機械能增加
系統總能量增加
不符合能量守恒定律
磁鐵遠離閉合線圈時，二者間相互作用力為引力。
假設不成立！
氣墊導軌
閉合線圈
遠離
磁鐵遠離閉合線圈
理論推導
磁鐵遠離閉合線圈時，二者間相互作用力為引力。
感應磁場方向與原磁場方向相同。
氣墊導軌
閉合線圈
遠離
磁鐵遠離閉合線圈
實驗驗證
實驗驗證
實驗驗證
實驗驗證
實驗驗證
磁鐵運動方向 穿過閉合線圈的磁通量變化 二者間相互作用力 感應磁場方向與原磁場方向的關系
增加
減小
斥力
引力
相反
相同
感應電流周圍的感應磁場總是阻礙原磁通量變化
理論推導結果符合實際情況
磁鐵運動方向 穿過閉合線圈的磁通量變化 二者間相互作用力 感應磁場方向與原磁場方向的關系
增加
減小
斥力
引力
相反
相同
理論推導結果
實驗結果
靠近
遠離
靠近
遠離
思考
若磁鐵與線圈未發生相對運動，僅因磁鐵周圍磁場變化而引起穿過線圈的磁通量變化，所產生的感應電流方向是否也具有這樣的特點呢？
N
S
閉合線圈
實驗
線圈B
靈敏電流計
線圈A
電源
開關
滑動變阻器
線圈A實物圖
線圈B實物圖
實驗電路實物圖
G
線圈B
線圈A
實驗電路圖
實驗
電路俯視圖（線圈部分）
G
線圈B
線圈A
實驗電路圖
如圖，當閉合開關時，線圈A中電流方向為俯視順時針方向。
若電流從靈敏電流計右側正極流入，則線圈B中電流方向為俯視順時針方向
線圈B
線圈A
實驗
當電流從靈敏電流計右側接線柱流入，則電流表指針向右偏轉；當電流從靈敏電流計左側接線柱流入，則電流表指針向左偏轉。
電流從正極流入
靈敏電流計指針偏轉情況
電流從負極流入
靈敏電流計指針偏轉情況
實驗
假設因磁鐵周圍磁場變化而引起穿過線圈的磁通量變化，所產生的感應電流滿足“感應電流周圍的感應磁場總是阻礙原磁通量變化”特點（記穿過B線圈的磁通量為Φ，感應電流為I感，A線圈內部磁場為B原，B線圈內部感應電流磁場為B感）
操作 開關閉合 開關斷開 變阻器阻值變大 變阻器阻值變小
B原方向
Φ的增減
電流表偏轉方向
I感方向
B感方向
向下
向下
向下
向下
向下
向下
向上
增加
減小
向左偏轉
向右偏轉
增加
減小
順時針
逆時針
逆時針
順時針
向上
向右偏轉
向左偏轉
G
線圈B
線圈A
實驗電路圖
實驗
實驗驗證
實驗驗證
推理結果與實驗結果一致！
操作 開關閉合 開關斷開 變阻器阻值變大 變阻器阻值變小 推理 實驗結果 推理 實驗結果 推理 實驗結果 推理 實驗結果
B原方向
Φ的增減
電流表偏轉方向
I感方向
B感方向
B感對Φ變化的影響
向下
向下
向下
向下
向下
向下
向上
增加
減小
向左偏轉
向右偏轉
增加
減小
順時針
逆時針
逆時針
順時針
向上
向右偏轉
向左偏轉
向下
向下
向下
向下
向下
向下
向上
增加
減小
向左偏轉
向右偏轉
增加
減小
順時針
逆時針
逆時針
順時針
向上
向右偏轉
向左偏轉
阻礙
阻礙
阻礙
阻礙
阻礙
阻礙
阻礙
阻礙
磁鐵與線圈未發生相對運動，僅因磁鐵周圍磁場變化而引起穿過線圈的磁通量變化，所產生的感應電流同樣滿足“感應電流周圍的感應磁場總是阻礙原磁通量變化”的特點。
1 楞次定律
1. 內容
感應電流周圍的磁場（即感應磁場，以下用符號B感表示）總是阻礙引起感應電流的磁通量（即原磁通量，用符號Φ原表示）變化。
閉合線圈磁通量Φ原變化
感應電流I感
感應磁場B感
產生
產生
阻礙
1 楞次定律
2. 對“阻礙”的理解
誰阻礙誰？
阻礙什么？
如何阻礙？
阻礙效果？
B感阻礙引起感應電流的磁通量Φ原變化
引起感應電流的磁通量Φ原變化
Φ原增大，B感方向與B原方向相反
Φ原減小，B感方向與B原方向相同
“增反減同”
使得原磁通量Φ原的變化變慢
（即阻礙≠阻止）
3. 楞次定律的應用——判斷感應電流的方向
1 楞次定律
明確B原方向
明確原磁通Φ原變化（增大還是減小
確定B感方向
確定I感方向
楞次定律
安培定則
例1. 判斷下圖所示情況中，導體棒ab與電阻R所組成的導體回路中感應電流方向。
明確B原方向
明確Φ原變化
確定B感方向
確定I感方向
勻強磁場中導體棒切割磁感線
R
v
Φ原增大
B感方向垂直紙面向外
I感方向為逆時針
B原方向垂直紙面向里
課堂小練
b
a
I感
2 右手定則
伸開右手,使拇指與其余四指垂直,并且都與手掌在同一平面內
1. 內容
讓磁感線穿過掌心
大拇指指向導體運動的方向
四指所指的方向就是該部分導體內感應電流的方向
右手定則
2 右手定則
閉合回路的部分導體做切割磁感線運動而產生感應電流的情況。
2. 適用范圍
閉合電路部分導體在磁場中線左右運動
2 右手定則
3. 右手定則與楞次定律的關系
楞次定律：
可適用于由磁通量變化引起感應電流的各種情況。
右手定則：
只適用于一部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況。
右手定則可以看作楞次定律的特殊情況
例2. 如圖，請分別使用楞次定律、右手定則，判斷導線框沿垂直于磁場的方向進入勻強磁場的過程中cd段電流的方向。
Φ原增大
B感垂直紙面向外
I感方向為逆時針
B原垂直紙面向里
課堂小練
d
b
a
c
v
楞次定律：
右手定則：
電流從d→c
電流從d→c
電流從b→a
I感
總結
1. 楞次定律
阻礙
閉合線圈磁通量Φ原變化
感應電流I感
感應磁場B感
產生
產生
2. 右手定則
感應電流周圍的感應磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量變化。

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