楞次定律与法拉第电磁感应定律.docVIP

楞次定律与法拉第电磁感应定律 一．感应电流方向的判定 （一）右手定则 1．适用范围：导体因运动切割磁感线而产生感应电动势和感应电流 2．判定对象：只要是导体因运动切割磁感线而产生感应电流的情况中，磁场方向、导体切割磁感线方向、感应电流方向中任给两个，都可以判定出第三个方向。 3．与左手定则的区别：因果关系不同。因通电而受力（安培力）运动中，不管判定那个方向都用左手；因运动而产生感应电流中，不管判定那个方向都用右手。 （二）对楞次定律的理解 1．对“阻碍”的阐释 ①“谁阻碍”：起阻碍作用的是“感应电流的磁场”。 ②“阻碍什么”：阻碍变化，阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”。既不阻碍原磁场，也不阻碍原磁通量。 ③“怎样阻碍”：当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加；当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减小。 ④“结果怎样”：变化趋势不变。当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，其作用仅仅“减缓”了原磁通量增加的进程，原磁通依旧增加；当引起感应电流的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，其作用仅仅“减缓”了原磁通量减小的进程，原磁通依旧减小； 2．应用楞次定律判定感应电流方向的步骤 ①确定要研究的回路 ②查明回路中原磁场的方向和磁通量的变化情况 ③由楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向 ④最后由右手螺旋定则（安培定则）判断出感应电流的方向 3．楞次定律的“升华” ①原磁场增强，感应电流的磁场与原磁场反向；原磁场减弱，感应电流的磁场与原磁场同向。仅在由原磁场变化引起感应电流的电磁感应现象中，可概括为“增反减同”。 ②当仅仅由于闭合回路与磁场间的相对运动而产生感应电流时，感应电流的效果总阻碍二者的相对运动，可概括为“来拒去留”。 ③当仅仅由流过自身的电流的变化引起电磁感应时，原电流增加，感应电流与之反向；原电流减小时，感应电流与之同向。感应电流的效果可概括为“增反减同”。 在理解楞次定律的基础上利用这些规律去分析问题可以独辟蹊径，达到快速准确的效果。 4．右手定则与楞次定律判断感应电流的技巧区别 若感应电流是由于电磁感应现象中的动生电动势产生的，常用右手定则来判定。用右手定则较简单方便。若感应电流是由于电磁感应现象中的感生电动势产生的，只能用楞次定律去判断。 例1：如图1所示，在固定圆柱形磁铁的N极附近放置一平面线圈abcd，磁铁轴线与线圈平面中心轴线xx′重合，下列说法正确的是（ ） A．当线圈刚沿xx′向右平移时，线圈中有感应电流，方向为adcba B．当线圈刚沿xx′轴转动时（ad向外bc向里），线圈中有感应电流，方向为 abcda C．当线圈刚沿垂直纸面方向向外平移时，线圈中有感应电流，方向为adcba D．当线圈刚绕yy′轴转动时（ab向里cd向外），线圈中有感应电流，方向为 abcda 解析：选C、D．A、B中线圈的磁通量始终为零，没有感应电流；C中线圈的磁通量从零到有，可由右手定则或楞次定律（用楞次定律较简单）判定出感应电流方向为adcba；D中线圈磁通量在不断变化，可由右手则或楞次定律（右手定则较简单）判定出感应电流方向为abcda。 二．感应电动势的计算 1．E = BLvsin( ① 此式只适用于动生电动势的计算 ② 式中( 为导体运动方向与磁感线方向的夹角。如图2所示。 ③ 若v为瞬时速度，E就为瞬时感应电动势；若v为平均速度，E就为平均感应电动势。此式计算瞬时感应电动势比较常用。 ④ 若( = 90°，即导线垂直切割磁感线，则E = BLv ⑤ 若( = 0°，即导线运动时不切割磁感线，则E = 0 ⑥ 如图3所示，长为L的导体棒在垂直磁场的平面内绕其一端以角速度ω匀速转动，产生的感应电动势为。 若导体棒旋转时与B不垂直，L必须是棒投影在垂直于B方向的有效长度，如图4所示， 2．法拉第电磁感应定律 ① 公式表达： ② 意义：感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。 ③ 公式E = BLvsin( 是的一个特例。适用于任何情况下的感应电动势的求解。 ④ △t取极短时，E可表示瞬时感应电动势；通常用它计算平均感应电动势。 ⑤ 中学阶段的电磁感应现象中通常只有B或只有S变化，在具体应用时法拉第电磁感应定律通常写成和两种形式。 3．自感电动势 ① 产生原因：由于通过导体自身的电流的变化引起，因此叫自感。 ② 作用：阻碍导体本身电流的变化。 ③ 公式：。即自感电动势与电流的变化率成正比。式中L叫线圈的自感系数，它的大小由线圈本身的长短、横截面积、匝数及有无铁芯来决定。 ④ 断电自感现象的几种可能性：如图5电路可演示断电自感，原来接通的电路断开时，灯中从右向