第2章 第1節(jié) 感應電流的方向

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1、第2章第1節(jié)感應電流的方向 第1節(jié)感應電流的方向 知識脈絡 學習目標 1?通過實驗探究感應電流的方向，理解 楞次定律的內(nèi)容.（重點） 2 ?理解右手定那么與楞次定律的關系; 能區(qū)別右手定那么和左手定那么.（重 點、 難點） 3 ?能從能量守恒的角度來理解楞次定 律. 4?會應用楞次定律和右手定那么解決 有關問題.（重點） 探究感應電流的方向 楞次定律 ［先填空］ 1.實驗探究 將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將條形磁鐵的N極、S極插入、抽 出螺線管，如圖2—1—1所示，記錄感應電流方向. 甲 乙 丙 丁 圖2-1-1 2.實驗記錄 ⑴

2、線圈內(nèi)磁通量增加時的情況. 圖 號 磁場 方向 感應電流的 方向（俯視） 感應電流的 磁場方向 歸納總結 甲 向下 逆時針 向上 感應電流的磁 丙 向上 順時針 向下 場阻礙磁通量的增加 ⑵線圈內(nèi)磁通量減少時的情況. 圖號 磁場 方向 感應電流 方向（俯視） 感應電流的 磁場方向 歸納總結 乙 向下 順時針 向下 感應電流的磁 丁 向上 逆時針 向上 場阻礙磁通量 的減少 3.實驗結論 當穿過螺線管的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反；當 穿過螺線管的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同.

3、 4?楞次定律 感應電流具有這樣的方向，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.(另一種表述：感應電流引起的效果總是阻礙引起感應電流的原因)? ［再判斷］ 1?在楞次定律中，阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身.(V) 2?感應電流的磁場總是阻礙磁通量，與磁通量方向相反.(X) 3?感應電流的磁場可阻止原磁場的變化.(X) ［后思考］ 感應電流的磁場方向與原磁場方向總是相反嗎？ 【提示】 不是，由上面的探究實驗分析可知，當原磁通量增加時，感應電 流的磁場方向與原磁場方向相反；當原磁通量減小時，感應電流的磁場方向與原 磁場方向相同■可概括為“增反減同〃.

4、［合作探討］ 圖2-1-2 探討1：如圖磁鐵插入線圈時，線圈中磁通量怎樣變化？有感應電流嗎？ 【提示】磁通量增加，有. 探討2：如圖磁鐵拔出線圈時，線圈中磁通量怎樣變化？兩次感應電流方向 相同嗎？ 【提示】磁通量減少，相反. ［核心點擊］ 對楞次定律的理解 1 ■因果關系 楞次定律反映了電磁感應現(xiàn)象中的因果關系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn) 第3頁 生感應電流是結果，原因產(chǎn)生結果，結果反過來影響原因. 2?“阻礙〃的幾個層次 誰阻 礙誰 是感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場（原磁場）的磁通量的變 化 阻礙 什么 阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身 如

5、何 阻礙 當原磁場磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相 反；當原磁場磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向 相同，即“增反減同〃 結果 阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化快慢，這種變化將繼續(xù) 如何 進行 3?楞次定律的另一類描述 感應電流的效果，總是要對抗產(chǎn)生感應電流的原因?具體原因不同，對抗 的形式也有所不同，具體情況見下表 產(chǎn)生感應 電流的 原因 感應電流的效果 磁通量增加或減少 增反減同 蠻增加時，感應電流產(chǎn)生反向磁 場 蜜減少時，感應電流產(chǎn)生同向磁 場 磁體與回路 間的相對運動 來拒去留 磁體靠近時，感應電流利用磁場 產(chǎn)

6、生斥力 磁體遠離時，感應電流利用磁場 產(chǎn)生引力 回路發(fā)生形變 增縮減擴 回路面積增大時，感應電流利用 所受安培力使面積縮??；回路面 積減小時，感應電流利用所受安 培力使面積擴大 通過線圈自身的 電流發(fā)生變化 增反減同 原電流增大時，感應電流與之反 向 原電流減小時，感應電流與之同 向 1. 如圖2—1—3所示，在磁感應強度大小為〃、方向豎直向上的勻強磁場 中，有一質(zhì)量為加、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在 O點，并可繞O點擺動?金屬線框從右側某一位置由靜止開始釋放，在擺動到 左側最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面.那 么線框

7、中感應電流的方向是（） 圖 2—1—3 A. QfbfcfdfQ B ? dfcfb f a~d C.先是 df cf bfa—d，后是 af bf cfdf a D? 先是 af bf cfdfa，后是 df cf bfaf d 【解析】一開始由下向上的磁通量在減少，由楞次定律可知感應電流方向 是dfcfbfafd ;越過豎直位置后，反向穿過的磁通量增加，由楞次定律可知， 感應電流方向不變，B對. 【答案】B 2. 如圖2—1—4所示，一個N極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過水平 放置的固定矩形導線框，那么（） 圖 2—1—4 A?磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應電流沿abc

8、d方向；經(jīng)過位置②時，沿 adcb方向 B?磁鐵經(jīng)過位置①時，線框中感應電流沿adcb方向；經(jīng)過位置②時，沿 abcd方向 C?磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中感應電流都沿abcd方向 D?磁鐵經(jīng)過位置①和②時，線框中感應電流都沿adcb方向 【解析】 當磁鐵經(jīng)過位置①時，穿過線框的磁通量向下且不斷增加，由楞 次定律可確定感應電流的磁場方向向上，阻礙磁通量的增加，根據(jù)安培定那么可 判定感應電流應沿abcd方向同理可判定當磁鐵經(jīng)過位置②時感應電流沿adcb 方向. 【答案】A 3?(多項選擇)如圖2-1-5所示，光滑固定的金屬導軌M、N水平放置， 兩根導體棒P. Q平行放置在導軌上，形

9、成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下 落接近回路時() 【導學號：05002027】 圖 2-1-5 A. P、Q將相互靠攏 B?P、Q將相互遠離 C?磁鐵的加速度仍為g D?磁鐵的加速度小于g 【解析】 當磁鐵向下運動時，閉合回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判 斷出P、Q將相互靠攏，故A正確，B錯誤；磁鐵受向上的斥力，故磁鐵的加速 度小于g，所以C錯誤，D正確. 【答案】AD 運用楞次定律判定感應電流方向的思路 右手定那么 ［先填空］ 伸開右手，讓拇指與其余四指在同二個平面內(nèi)，使拇指與并攏的四指垂直 讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向導體運動的方向，其余四指所指的

10、方向就 是感應電流的方向. ［再判斷］ 1 ?通過右手定那么可判定感應電流或感應電動勢的方向.(V) 2 ?右手定那么適用于判定閉合導體回路中的局部導線切割磁感線運動產(chǎn)生 感應電流的方向.(V) 3 ?產(chǎn)生感應電動勢的那局部導體，相當于電源，感應電動勢的方向從高電 勢指向低電勢.（X） ［后思考］ 楞次定律與右手定那么在使用范圍上有什么區(qū)別？ 【提示】 楞次定律適用于一切電磁感應現(xiàn)象，而右手定那么只適用于導體 切割磁感線的情況. ［合作探討］ 如圖2-1-6所示，導體棒ab向右做切割磁感線運動. 圖 2-1-6 探討1:根據(jù)楞次定律判斷導體棒ab中的電流方向？ 【提

11、示】b~a 探討2：能否找到一種更簡單的方法來判斷閉合回路中局部導體切割磁感線 產(chǎn)生的電流的方向呢？（提示：研究電流I的方向、原磁場B的方向、導體棒運 動的速度v的方向三者之間的關系） 【提示】右手定那么 ［核心點擊］ 楞次定律與右手定那么的區(qū)別及聯(lián)系 楞次定律 右手定那么 區(qū) 別 研究 對象 整個閉合回路 閉合回路的一局部，即做切割磁 感線運動的導體 適用 范圍 各種電磁感應現(xiàn)象 只適用于導體在磁場中做切割 磁感線運動的情況 應用 用于磁感應強度B隨時間變化而 產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象較方便 用于導體切割磁感線產(chǎn)生的電 磁感應現(xiàn)象較方便 聯(lián)系 右手

12、定那么是楞次定律的特例 4.如圖2-1-7所示，勻強磁場與圓形導體環(huán)平面垂直，導體ef與環(huán)接觸 良好，當ef向右勻速運動時（） A?圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)中無感應電流產(chǎn)生 B. 整個環(huán)中有順時針方向的電流 C. 整個環(huán)中有逆時針方向的電流 D?環(huán)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流 圖 2-1-7 【解析】 導體ef向右切割磁感線，由右手定那么可判斷導體ef中感應電 流由e#而導體ef分別與導體環(huán)的左右兩局部構成兩個閉合回路，故環(huán)的右側 有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流. 【答案】D 5?下列圖表示閉合電路中的一局部導體ab在磁場中做切割磁感

13、線運動的 情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應電流的是（） 【解析】判斷導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電流方向時,可以用右手定那么， 也可以用楞次定律.A中電流方向由a~b , B中電流方向由b-a , C中電流沿 afcT+a方向，D中電流方向由b-a? 【答案】A 6?（多項選擇）在北半球地磁場的豎直分量向下，飛機在我國上空勻速巡航, 機翼保持水平，飛行高度不變?由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差，設 飛行員左方機翼末端處的電勢為E，右方機翼末端處的電勢為U2,那么（） 【導學號：05002028】 A?假設飛機從西往東飛，U比U2高 B?假設飛機從東往西飛，U2比U高 C?假設飛機從南往北飛，U1比U2高 D?假設飛機從北往南飛，U2比U1高 【解析】 我國地處北半球，地磁場有豎直向下的分量，用右手定那么判斷 無論機翼向哪個水平方向切割磁感線，機翼中均產(chǎn)生自右向左的感應電動勢，左 側電勢高于右側. 【答案】AC 右手定那么的應用 （1）右手定那么只適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動的情況，導體 不運動不能應用. ⑵右手定那么判定導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢時，四指的指向由低 電勢指向高電勢.