高中物理 1.3 探究感应电流的方向同步备课课件 粤教版选修32.ppt

第三节探究感应电流的方向 栏目链接 1 理解楞次定律的内容 理解楞次定律中 阻碍 二字的含义 能初步应用楞次定律判定感应电流的方向 2 知道右手定则 并能用右手定则判断导线切割磁感线产生的感应电流的方向 栏目链接 栏目链接 1 楞次定律 感应电流具有这样的方向 即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 2 楞次定律的另一种表述 感应电流的效果 产生感应电流的原因 栏目链接 阻碍 磁通量的变化 总要阻碍 3 右手定则 1 内容 伸开 手 让大拇指跟其余四指 并且都跟手掌在 让磁感线从掌心 进入 大拇指指向 其余四指的指向就是导体中 方向 2 适用条件 只适用于闭合电路中的部分导体做 运动时产生的感应电流的方向判定 栏目链接 右 垂直 同一平面内 垂直 导体运动方向 感应电流 切割磁感线 栏目链接 栏目链接 楞次定律的理解 1 楞次定律 栏目链接 2 楞次定律中 阻碍 的含义 栏目链接 3 楞次定律的解题步骤 如下图所示 试判断当开关s闭合和断开瞬间 线圈abcd中的电流方向 栏目链接 解析 按照楞次定律的应用步骤进行判定 当s闭合时 1 研究回路是abcd 穿过回路的磁场是电流i产生的磁场 方向由右手螺旋定则判断出是垂直纸面向外 且磁通量增大 2 由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是和原磁场方向相反即垂直纸面向里 3 由右手螺旋定则判知感应电流方向是b a d c 栏目链接 当s断开时 1 研究回路仍是线圈abcd 穿过回路的原磁场仍是i产生的磁场 方向由右手螺旋定则判知是垂直纸面向外 且磁通量减小 2 由楞次定律知感应电流磁场方向应是和原磁场方向相同即垂直纸面向外 3 由右手螺旋定则判知感应电流方向是a b c d 答案 见解析 栏目链接 练习1 如图所示 导线框abcd与导线ab在同一平面内 直导线中通有恒定电流i 在线框由左向右匀速通过直导线的过程中 线框中的电流方向是 栏目链接 a 先abcda 再adcba 后abcdab 先abcda 再adcbac 始终adcbad 先adcba 再abcda 后adcba 栏目链接 解析 由安培定则得 载有恒定电流的直导线产生的磁场在导线左边的方向为垂直直面向外 右边的磁场方向垂直向里 当线圈向导线靠近时 则穿过线圈的磁通量变大 根据楞次定律 可知 感应电流方向为abcda 当线圈越过导线时到线圈中心轴与导线重合 穿过线圈的磁通量变小 栏目链接 感应电流方向为adcba 当继续向右运动时 穿过线圈的磁通量变大 由楞次定律可知 感应电流方向为 adcba 当远离导线时 由楞次定律可知 感应电流方向为 abcda 故a正确 b c d错误 答案 a 1 内容伸开右手 让大拇指与四指垂直 磁感线垂直穿入掌心 大拇指指向导体运动方向 四指指向则为感应电流方向 2 三个定则的区别 栏目链接 右手定则 栏目链接 栏目链接 3 右手定则与左手定则的应用技巧 如下图所示 一个有界匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向外 一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1 左 匀速运动到位置2 右 则 栏目链接 a 导线框进入磁场时 感应电流方向为a b c d ab 导线框离开磁场时 感应电流方向为a d c b ac 导线框离开磁场时 受到的安培力水平向右d 导线框进入磁场时 受到的安培力水平向左 栏目链接 解析 由右手定则可判断出导线框进入磁场时 感应电流方向为a d c b a 导线框离开磁场时 感应电流方向为a b c d a 由左手定则可判断导线框进入磁场时 受到的安培力水平向左 导线框离开磁场时 受到的安培力水平向左 答案 d 练习2 如下图所示 mn pq为同一水平面的两平行导轨 导轨间有垂直于导轨平面的磁场 导体ab cd与导轨有良好的接触并能滑动 当ab沿轨道向右滑时 则 a cd右滑b cd不动c cd左滑d 无法确定 栏目链接 栏目链接 对楞次定律中 阻碍 的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因 1 阻碍原磁通量的变化 增反减同 2 阻碍相对运动 来拒去留 3 使线圈面积有扩大或缩小的趋势 增缩减扩 4 阻碍原电流的变化 自感现象 增反减同 栏目链接 楞次定律的推广 栏目链接 推广一 增反减同 当原磁通量增加时 感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反 当原磁通量减少时 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 用如图所示的实验装置来验证楞次定律 当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时 通过电流计的感应电流方向是 栏目链接 当条形磁铁进入线圈时 当条形磁铁离开线圈时 栏目链接 解析 磁铁磁感线的方向是从上到下 磁铁穿过的过程中 磁通量向下先增加后减少 由楞次定律判断知 磁通量向下增加时 感应电流的磁场阻碍增加 方向向上 根据安培定则知感应电流的方向为 a g b 磁通量向下减少时 感应电流的磁场应该向下 感应电流方向为 b g a 答案 a g b b g a 栏目链接 推广二 来拒去留 感应电流阻碍相对运动 原磁场来时 感应电流的磁场要拒之 原磁场离去时 感应电流的磁场要留之 栏目链接 如下图所示 当磁铁突然向铜环运动时 铜环的运动情况是 栏目链接 a 向右摆动b 向左摆动c 静止d 无法判断 解析 方法一 微元分析法 画出线圈所在处条形磁铁的磁场分布示意图 由楞次定律判断出环中感应电流方向 如图所示 将环等效为多段微小直线电流元 取上 下小段电流研究 由左手定则判断出它们的受力情况如下图所示 由此可知 整个铜环受到的合力向右 且环有向内收缩的趋势 故a正确 栏目链接 方法二 等效法 磁铁向右运动 使铜环产生感应电流后可等效为一条形磁铁 则两磁铁有排斥作用 故a正确 栏目链接 方法三 阻碍相对运动法 磁铁向右运动时 由楞次定律的另一种表述可知 铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动 磁铁跟铜环之间有排斥作用 故a正确 答案 a 练习3 如下图所示 闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁 磁铁的n极朝下但未插入线圈内部 当磁铁向下运动时 栏目链接 a 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互吸引b 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同 磁铁与线圈相互排斥c 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互吸引d 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反 磁铁与线圈相互排斥 栏目链接 栏目链接 推广三 增缩减扩 回路原磁通量增大时 闭合回路的面积有收缩的趋势 原磁通量减少时 闭合回路面积有扩大的趋势 解析 由 增反减同 n极向下运动 原磁通量增加 感应电流磁场方向与原磁场方向相反 由安培定则知感应电流方向与图中箭头方向相同 由 来拒去留 知磁铁与线圈相互排斥 答案 b 栏目链接 栏目链接 a 有顺时针方向的电流 且有扩张的趋势b 有顺时针方向的电流 且有收缩的趋势c 有逆时针方向的电流 且有扩张的趋势d 有逆时针方向的电流 且有收缩的趋势 解析 t1 t2时间内 b中的电流为顺时针增大 由 增反减同 a中的感应电流要与b中的电流相反 a中的电流为逆时针 由 增缩减扩 a的面积有收缩的趋势 答案 d 栏目链接 练习4 一水平