1、電磁感應 楞次定律一、電磁感應現象1.產生感應電流的條件感應電流產生的條件是：穿過閉合電路的磁通量發生變化。以上表述是充分必要條件。不論什么情況，只要滿足電路閉合和磁通量發生變化這兩個條件，就必然產生感應電流；反之，只要產生了感應電流，那么電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發生了變化。當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時，電路中有感應電流產生。這個表述是充分條件，不是必要的。在導體做切割磁感線運動時用它判定比較方便。2.感應電動勢產生的條件。感應電動勢產生的條件是：穿過電路的磁通量發生變化。這里不要求閉合。無論電路閉合與否，只要磁通量變化了，就一定有感應電動勢產生。這好比

2、一個電源：不論外電路是否閉合，電動勢總是存在的。但只有當外電路閉合時，電路中才會有電流。二、右手定則R伸開右手，使大拇指與四指在同一個平面內，并跟四指垂直，讓磁感線穿過手心，使大拇指指向導體的運動方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向。三、楞次定律1楞次定律感應電流總具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。( 阻礙原磁場增加時，反抗, 原磁場減小時，補充 )2對“阻礙”意義的理解：（1）阻礙原磁場的變化。“阻礙”不是阻止，而是“延緩”（2）阻礙的是原磁場的變化，而不是原磁場本身，如果原磁場不變化，即使它再強，也不會產生感應電流（3）阻礙不是相反當原磁通減小時，感

3、應電流的磁場與原磁場同向，以阻礙其減小；當磁體遠離導體運動時，導體運動將和磁體運動同向，以阻礙其相對運動（4）由于“阻礙”，為了維持原磁場變化，必須有外力克服這一“阻礙”而做功，從而導致其它形式的能轉化為電能因此楞次定律是能量轉化和守恒定律在電磁感應中的體現3楞次定律的具體應用從“阻礙相對運動”的角度來看，楞次定律的這個結論可以用能量守恒來解釋：既然有感應電流產生，就有其它能轉化為電能。又由于是由相對運動引起的，所以只能是機械能減少轉化為電能，表現出的現象就是“阻礙”相對運動。4運用楞次定律處理問題兩種思路方法：常規法：據原磁場（B原方向及情況）確定感應磁場（B感方向）判斷感應電流（I感方向）

4、導體受力及運動趨勢. 效果法由楞次定律可知，感應電流的“效果”總是阻礙引起感應電流的“原因”，深刻理解“阻礙”的含義.據"阻礙"原則，可直接對運動趨勢作出判斷.例題舉例【例1】一平面線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在如圖所示的勻強磁場中運動，已知線圈平面始終與紙面垂直，當線圈第一次通過位置和位置時，順著磁場的方向看去，線圈中的感應電流的方向分別為B 位置 位置（A）逆時針方向 逆時針方向（B）逆時針方向 順時針方向（C）順時針方向 順時針方向（D）順時針方向 逆時針方向【例2】如圖所示，有兩個同心導體圓環。內環中通有順時針方向的電流，外環中原來無電流。

5、當內環中電流逐漸增大時，外環中有無感應電流？方向如何？解：由于磁感線是閉合曲線，內環內部向里的磁感線條數和內環外向外的所有磁感線條數相等，所以外環所圍面積內（應該包括內環內的面積，而不只是環形區域的面積）的總磁通向里、增大，所以外環中感應電流磁場的方向為向外，由安培定則，外環中感應電流方向為逆時針。NSv0【例3】 如圖所示，閉合導體環固定。條形磁鐵S極向下以初速度v0沿過導體環圓心的豎直線下落的過程中，導體環中的感應電流方向如何？解：從“阻礙磁通量變化”來看，原磁場方向向上，先增后減，感應電流磁場方向先下后上，感應電流方向先順時針后逆時針。從“阻礙相對運動”來看，先排斥后吸引，把條形磁鐵等效

6、為螺線管，根據“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，也有同樣的結論。a db cO1O2【例4】 如圖所示，O1O2是矩形導線框abcd的對稱軸，其左方有勻強磁場。以下哪些情況下abcd中有感應電流產生？方向如何？A.將abcd 向紙外平移 B.將abcd向右平移 C.將abcd以ab為軸轉動60° D.將abcd以cd為軸轉動60°解：A、C兩種情況下穿過abcd的磁通量沒有發生變化，無感應電流產生。B、D兩種情況下原磁通向外，減少，感應電流磁場向外，感應電流方向為abcd。c a d bL2 L1【例5】如圖所示裝置中，cd桿原來靜止。當ab 桿做如下那些運動時，cd

7、桿將向右移動 （B、D）A.向右勻速運動 B.向右加速運動C.向左加速運動 D.向左減速運動O1O2【例6】 如圖當磁鐵繞O1O2軸勻速轉動時，矩形導線框（不考慮重力）將如何運動？解：本題分析方法很多，最簡單的方法是：從“阻礙相對運動”的角度來看，導線框一定會跟著條形磁鐵同方向轉動起來。如果不計摩擦阻力，最終導線框將和磁鐵轉動速度相同；如果考慮摩擦阻力導線框的轉速總比條形磁鐵轉速小些。a b【例7】 如圖所示，水平面上有兩根平行導軌，上面放兩根金屬棒a、b。當條形磁鐵如圖向下移動時（不到達導軌平面），a、b將如何移動？解：若按常規用“阻礙磁通量變化”判斷，則要根據下端磁極的極性分別進行討論，比

8、較繁瑣。而且在判定a、b所受磁場力時。應該以磁極對它們的磁場力為主，不能以a、b間的磁場力為主（因為它們是受合磁場的作用）。如果主注意到：磁鐵向下插，通過閉合回路的磁通量增大，由=BS可知磁通量有增大的趨勢，因此S的相應變化應該使磁通量有減小的趨勢，所以a、b將互相靠近。O1 aO2 b【例8】如圖所示，在條形磁鐵從圖示位置繞O1O2軸轉動90°的過程中，放在導軌右端附近的金屬棒ab將如何移動？解：無論條形磁鐵的哪個極為N極，也無論是順時針轉動還是逆時針轉動，在轉動90°過程中，穿過閉合電路的磁通量總是增大的（條形磁鐵內、外的磁感線條數相同但方向相反，在線框所圍面積內的總磁

9、通量和磁鐵內部的磁感線方向相同且增大。而該位置閉合電路所圍面積越大，總磁通量越小，所以為阻礙磁通量增大金屬棒ab將向右移動。OB【例9】如圖所示，用絲線懸掛閉合金屬環，懸于O點，虛線左邊有勻強磁場，右邊沒有磁場。金屬環的擺動會很快停下來。試解釋這一現象。若整個空間都有向外的勻強磁場，會有這種現象嗎？解：只有左邊有勻強磁場，金屬環在穿越磁場邊界時，由于磁通量發生變化，環內一定會有感應電流產生，根據楞次定律將會阻礙相對運動，所以擺動會很快停下來，這就是電磁阻尼現象。當然也可以用能量守恒來解釋：既然有電流產生，就一定有一部分機械能向電能轉化，最后電流通過導體轉化為內能。若空間都有勻強磁場，穿過金屬環

10、的磁通量反而不變化了，因此不產生感應電流，因此也就不會阻礙相對運動，擺動就不會很快停下來。四、電磁感應在實際生活中的應用例析ABSkDC【例10】如圖所示是生產中常用的一種延時繼電器的示意圖。鐵芯上有兩個線圈A和B。線圈A跟電源連接，線圈B的兩端接在一起，構成一個閉合電路。在拉開開關S的時候,彈簧k并不能立即將銜鐵D拉起，從而使觸頭C（連接工作電路）立即離開，過一段時間后觸頭C才能離開；延時繼電器就是這樣得名的。試說明這種繼電器的工作原理。QabP解析：當拉開開關S時使線圈A中電流變小并消失時，鐵芯中的磁通量發生了變化（減小），從而在線圈B中激起感應電流，根據楞次定律，感應電流的磁場要阻礙原磁場的減小，這樣，就使鐵芯中磁場減弱得慢些，因此彈簧K不能立即將銜鐵拉起。【例11】如圖是家庭用的“漏電保護器“的關鍵部分的原理圖，其中P是變壓器鐵芯，入戶的兩根電線”（火線和零線）采用雙線繞法，繞在鐵芯一側作為原線圈，然后再接入戶內的用電器。Q是一個脫扣開關的控制部分（脫扣開關本身沒有畫出，它是串聯在本圖左邊的火線和零線上，開關斷開時，用戶供電被切斷），Q接在鐵芯另一側副線圈的兩端a、b之間，當a、b間沒有電壓時，Q使得脫扣開關閉合，當a、b間有電壓時，脫扣開關即斷開，使用戶斷電。（1）用戶正常用電時，a、b之間有沒有電壓？（2）如果某人站在地面上，手誤觸火線而觸電，脫