高三第一轮复习电磁感应复习教案

第九章 电磁感应

第3课 电磁感应 楞次定律

一、电磁感应现象

1.产生感应电流的条件

感应电流产生的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

以上表述是充分必要条件。不论什么情况，只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件，就必然产生感应电流；反之，只要产生了感应电流，那么电路一定是闭合的，穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。

当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件，不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。

2.感应电动势产生的条件。

感应电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。

这里不要求闭合。无论电路闭合与否，只要磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。这好比一个电源：不论外电路是否闭合，电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。

二、右手定则

伸开右手，使大拇指与四指在同一个平面内，并跟四指垂直，

R 让磁感线穿过手心，使大拇指指向导体的运动方向，这时四指所指

的方向就是感应电流的方向。

三、楞次定律

1．楞次定律——感应电流总具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。( 阻碍 原磁场增加时，反抗, 原磁场减小时，补充 )

2．对“阻碍”意义的理解：

（1）阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止，而是“延缓”

（2）阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生感应电流．

（3）阻碍不是相反．当原磁通减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动．

（4）由于“阻碍”，为了维持原磁场变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致其它形式的能转化为电能．因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现．

3．楞次定律的具体应用

从“阻碍相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释：既然有感应电流产生，就有其它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的，所以只能是机械能减少转化为电能，表现出的现象就是“阻碍”相对运动。

4．运用楞次定律处理问题两种思路方法：

楞次定律①常规法：——据原磁场（B原方向及ΔΦ情况） 确定感应磁场（B感方向）

安培定则左手定则 判断感应电流（I感方向） 导体受力及运动趋势.

②效果法——由楞次定律可知，感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”，深刻理解“阻碍”的含义.据"阻碍"原则，可直接对运动趋势作出判断.

例题举例

【例1】一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为

位置Ⅰ 位置Ⅱ

（A）逆时针方向 逆时针方向

（B）逆时针方向 顺时针方向

（C）顺时针方向 顺时针方向

（D）顺时针方向 逆时针方向

【例2】如图所示，有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流，外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？方向如何？

解：由于磁感线是闭合曲线，内环内部向里的磁感线条数和内环外向外的所有磁感线条数相等，所以外环所围面积内（应该包括内环内的面积，而不

只是环形区域的面积）的总磁通向里、增大，所以外环中感应

电流磁场的方向为向外，由安培定则，外环中感应电流方向为

逆时针。

【例3】 如图所示，闭合导体环固定。条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落的过程中，导体环中的感应电流方向如何？

解：从“阻碍磁通量变化”来看，原磁场方向向上，先增后减，感应

电流磁场方向先下后上，感应电流方向先顺时针后逆时针。从“阻碍相对

运动”来看，先排斥后吸引，把条形磁铁等效为螺线管，根据“同向电流

互相吸引，反向电流互相排斥”，也有同样的结论。

【例4】 如图所示，O1O2是矩形导线框abcd的对称轴，其左方有匀强磁场。以下哪些情况下abcd中有感应电流产生？方向如何？

A.将abcd 向纸外平移 B.将abcd向右平移 C.将abcd以ab为轴转动60° D.将abcd以cd为轴转动60°

解：A、C两种情况下穿过abcd的磁通量没有发生变化，无感应电流产生。B、D两种情况下原磁通向外，减少，感应电流磁场向

外，感应电流方向为abcd。

【例5】如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时，cd杆将向右移动 （ ）

A.向右匀速运动 B.向右加速运动

C.向左加速运动 D.向左减速运动 B BD

【例6】 如图当磁铁绕O1O2轴匀速转动时，矩形导线框（不考

虑重力）将如何运动？

解：本题分析方法很多，最简单的方法是：从“阻碍相对运动”

的角度来看，导线框一定会跟着条形磁铁同方向转动起来。如果不

计摩擦阻力，最终导线框将和磁铁转动速度相同；如果考虑摩擦阻

力导线框的转速总比条形磁铁转速小些。

【例7】 如图所示，水平面上有两根平行导轨，上面放两根金属棒a、b。当条形磁铁如图向下移动时（不到达导轨平面），a、b将如何移动？

【例8】如图所示，在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90°的过程中，放在导轨右端附近的金属棒ab将如何移动？

解：无论条形磁铁的哪个极为N极，也无论是顺时针转动还是逆时针转动，在转动90°过程中，穿过闭合电路的磁通量总是增大

的（条形磁铁内、外的磁感线条数相同但方向相反，在线框所围面

积内的总磁通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增大。而该位置闭

合电路所围面积越大，总磁通量越小，所以为阻碍磁通量增大金属

棒ab将向右移动。

【例9】如图所示，用丝线悬挂闭合金属环，悬于O点，虚线左边有匀强磁场，右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解释这一现象。若整

个空间都有向外的匀强磁场，会有这种现象吗？

解：只有左边有匀强磁场，金属环在穿越磁场边界时，由于磁通量发生

变化，环内一定会有感应电流产生，根据楞次定律将会阻碍相对运动，所以

摆动会很快停下来，这就是电磁阻尼现象。当然也可以用能量守恒来解释：既然有电流产生，就一定有一部分机械能向电能转化，最后电流通过导体转化为内能。若空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量反而不变化了，因此不产生感应电流，因此也就不会阻碍相对运动，摆动就不会很快停下来。

四、电磁感应在实际生活中的应用例析 【例10】如图所示是生产中常用的一种延时继电器的示意图。

铁芯上有两个线圈A和B。线圈A跟电源连接，线圈B的两端接在

一起，构成一个闭合电路。在拉开开关S的时候,弹簧k并不能立

即将衔铁D拉起，从而使触头C（连接工作电路）立即离开，过一

段时间后触头C才能离开；延时继电器就是这样得名的。试说明

这种继电器的工作原理。

【例11】如图是家庭 …… 此处隐藏：2296字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……