高中物理的电磁感应现象与楞次定律

高中物理的电磁感应现象与楞次定律

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　　电磁感应现象

　　1.定义

　　当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。

　　2.条件

　　(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。

　　(2)例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。

　　3.实质

　　产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流.如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

　　3感应电流方向的判定

　　1.楞次定律

　　(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

　　(2)适用范围：一切电磁感应现象。

　　2.右手定则

　　(1)内容：如图，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

　　(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流。

　　用右手定则时应注意

　　①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，产生的感应电动势与感应电流的方向判定。

　　②右手定则仅在导体切割磁感线时使用，应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。

　　③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时，拇指应指向切割磁感线的分速度方向。

　　④若形成闭合回路，四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路，四指指向高电势。

　　⑤“因电而动”用左手定则;“因动而电”用右手定则。

　　⑥应用时要特别注意：四指指向是电源内部电流的方向(负→正).因而也是电势升高的方向;即：四指指向正极。

　　楞次定律的理解

　　(1)楞次定律(判断感应电流方向)：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

　　(感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的) 变化原因产生结果;结果阻碍原因。

　　(2)对“阻碍”的理解 注意“阻碍”不是阻止，这里是阻而未止。阻碍磁通量变化指：

　　①磁通量增加时，阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反，起抵消作用);

　　②磁通量减少时，阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致，起补偿作用)，简称“增反减同”。

　　(3)楞次定律另一种表达：感应电流的效果总是要阻碍(或反抗)产生感应电流的原因。 (F安方向就起到阻碍的效果作用)

　　即由电磁感应现象而引起的一些受力、相对运动、磁场变化等都有阻碍原磁通量变化的趋势。

　　①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化;

　　②阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”;

　　③使线圈面积有扩大或缩小的趋势;

　　④阻碍原电流的变化。

　　楞次定律磁通量的变化表述：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

　　能量守恒表述：I感的磁场效果总要反抗产生感应电流的原因

　　①从磁通量变化的角度：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

　　②从导体和磁场的相对运动：导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。

　　③从感应电流的磁场和原磁场： 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。(增反、减同)

　　④楞次定律的特例──右手定则

　　楞次定律的多种表述、应用中常见的两种情况：

　　一磁场不变,导体回路相对磁场运动;

　　二导体回路不动,磁场发生变化。

　　磁通量的变化与相对运动具有等效性：

　　Φ↑相当于导体回路与磁场接近，Φ↓相当于导体回路与磁场远离。

　　(4)楞次定律判定感应电流方向的一般步骤基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”

　　①明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何;

　　②确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(是增还是减)

　　③根据楞次定律确定感应电流磁场的方向。

　　④再利用安培定则，根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向.

　　注意

　　①楞次定律是普遍规律，适用于一切电磁感应现象.“总要”——指无一例外。

　　②当原磁场的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;当原磁场的磁通量减小时感应电流的磁场与原磁场方向相同。

　　③要分清产生感应电流的“原磁场”与感应电流的磁场。

　　④楞次定律实质是能的转化与守恒定律的一种具体表现形式。

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