鲁科版选修32 第2章第1节感应电流的方向 课件（25张）.pptVIP

第2章楞次定律和自感现象 第1节感应电流的方向 第2章楞次定律和自感现象 学习目标1 通过实验探究感应电流的方向 理解楞次定律 2 会用楞次定律判定感应电流的方向 3 会用右手定则判断导体切割磁感线产生的感应电流的方向 第2章楞次定律和自感现象 一 探究感应电流的方向1 实验探究将螺线管与电流计组成闭合电路 分别将条形磁铁的n极 s极插入 抽出线圈 如图所示 记录感应电流方向 2 实验记录 阻碍 阻碍 3 实验结论 1 当穿过线圈的磁通量增加时 感应电流的磁场与原磁场的方向 2 当穿过线圈的磁通量减少时 感应电流的磁场与原磁场的方向 想一想 1 感应电流的磁场方向和引起感应电流的原磁场方向一定相反吗 提示 不一定 磁通量增加时相反 减少时相同 相反 相同 二 楞次定律1 内容感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化 2 理解当磁铁靠近导体线圈上端时 穿过线圈的磁通量增加 感应电流的磁场与原磁场的方向 由于同名磁极相互排斥 阻碍磁铁相对线圈向下运动 当磁铁远离线圈上端时 穿过线圈的磁通量减少 感应电流的磁场与原磁场的方向 由于异名磁极相互吸引 阻碍磁铁相对线圈向上运动 阻碍 磁通量 相反 相同 判一判 2 1 决定感应电流方向的因素是回路所包围的磁通量的大小 2 决定感应电流方向的因素是回路所包围的磁通量的变化情况 3 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化 提示 1 感应电流的方向与磁场的强弱和磁通量的大小没有关系 1 错 2 感应电流的方向与回路所包围的原磁通量的变化情况有关 2 对 3 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化 3 对 三 右手定则1 内容伸开右手 让拇指与其余四指在同一个平面内 使拇指与并拢的四指 让磁感线垂直穿入手心 使拇指指向 其余四指所指的方向就是 的方向 2 适用范围适用于闭合电路部分导体 产生感应电流的情况 垂直 导体运动的方向 感应电流 切割磁感线 做一做 3 如图所示 当圆环向右运动时acb adb elf中有电流的是 它们的方向分别为 a b两点相比较 点电势高 acb adb elf b c a b d a e l f a 1 因果关系 楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系 磁通量发生变化是原因 产生感应电流是结果 原因产生结果 结果反过来影响原因 对楞次定律的理解 3 阻碍 的表现形式楞次定律中的 阻碍 的作用 正是能的转化和守恒定律的反映 在克服 阻碍 的过程中 其他形式的能转化为电能 常见的情况有以下三种 1 阻碍原磁通量的变化 增反减同 2 阻碍导体的相对运动 来拒去留 3 通过改变线圈面积来 反抗 增缩减扩 特别提醒 阻碍不是 阻止 阻碍也不是 相反 当闭合回路和磁场相对运动产生感应电流时 阻碍相对运动而不一定阻止运动 2014 贵阳高二检测 如图所示 线圈a接电源 线圈b有一半面积处在线圈a中 两线圈平行但不接触 则当开关s闭合瞬间 线圈b中的感应电流的情况是 a 无感应电流b 有沿顺时针的感应电流c 有沿逆时针的感应电流d 无法确定 思路探究 1 s闭合时 穿过b线圈的磁场方向及磁通量如何变化 2 阻碍 的表现形式是什么 c 解析 当开关s闭合瞬间 线圈a相当于环形电流 其内部磁感线方向向里 其外部磁感线方向向外 线圈b有一半面积处在线圈a中 则向里的磁场与向外的磁场同时增大 这时就要抓住主要部分 由于所有向里的磁感线都从a的内部穿过 所以a的内部向里的磁感线较密 a的外部向外的磁感线较稀 这样b的一半面积中磁感线是向里且较密 另一半面积中磁感线是向外且较稀 主要是以向里的磁感线为主 即当开关s闭合时 线圈b中的磁通量由零变为向里 故该瞬间磁通量增加 则产生的感应电流的磁场应向外 因此线圈b中有沿逆时针的感应电流 规律总结应用楞次定律判断感应电流方向的思路 1 明确研究对象是哪一个闭合电路 2 明确原磁场的方向 3 判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少 4 由楞次定律判断感应电流的磁场方向 5 由安培定则判断感应电流的方向 1 2014 南安六中高二质检 如图是验证楞次定律实验的示意图 竖直放置的线圈固定不动 将磁铁从线圈上方插入或拔出 线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流 各图中分别标出了磁铁的极性 磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况 其中表示正确的是 解析 由楞次定律和安培定则可判定 c正确 a b d错误 c 整个闭合回路 闭合回路的一部分导体 即做切割磁感线运动的导体 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 用于磁感应强度b随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便 右手定则是楞次定律的特例 楞次定律与右手定则的区别与联系 如图所示 匀强磁场与圆形导体环平面垂直 导体ef与环接触良好 当ef向右匀速运动时 a 圆环中磁通量不变 环中无感应电流产生b 整个环中有顺时针方向的电流c 整个环中有逆时针方向的电流d 环的右侧有逆时针方向的电流 环的左侧有顺时针方向的电流 思路点拨 电路中的一部分导体做切割磁感线运动时 先用右手定则判断导体中的电流方向 再根据电路组成判断其余各部分的电流方向 d 解析 导体ef向右切割磁感线 由右手定则可判断导体ef中感应电流由e f 而导体ef分别与导体环的左右两部分构成两个闭合回路 故环的右侧有逆时针方向的电流 环的左侧有顺时针方向的电流 借题发挥部分导体切割磁感线运动产生感应电流时 要明确内外电路 切割磁感线的部分导体是内电路 利用右手定则判断内电路中感应电流的方向 2 如图所示 当导体棒mn在外力作用下沿导轨向右运动时 流过r的电流方向是 a 由a bb 由b ac 无感应电流d 无法确定解析 由右手定则判断mn棒切割磁感线产生感应电流的方向为n到m 所以流经r的电流方向为a到b a正确 a 易错辨析 楞次定律 右手定则 左手定则 安培定则的辨析 范例 如图所示 水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒pq mn 当pq在外力的作用下运动时 mn在磁场力的作用下向右运动 则pq所做的运动可能是 a 向右加速运动b 向左加速运动c 向右减速运动d 向左减速运动 bc 错因分析 因pq的运动使螺线管l2成为螺线管l1的场源 而l1则是l1mn回路中的电源 左手定则是用以判别磁场对运动电荷或电流的作用力的方向 从而确定它们的运动方向 即 因电而生动 用左手定则 右手定则是用以判别由于导体运动切割磁感线时产生的感应电流的方向 即 因动而生电 用右手定则 解析 当pq向右加速运动时 用右手定则可判定pq中感应电流的方向是由q p 由安培定则可知穿过l1的磁场方向是自下而上的 若pq向右加速运动 则穿过l1的磁通量增加 用楞次定律可以判断流过mn的感应电流是从n m的 用左手定则可判定mn受到向左的安培力 将向左运动 可见选项a不正确 若pq向右减速运动 流过mn的感应电流方向