粤教版选修32 第1章 第3节　感应电流的方向 学案.doc

第三节感应电流的方向学 习 目 标知 识 脉 络1.通过实验探究，归纳出楞次定律(重点)2理解楞次定律和右手定则，并能灵活运用它们判断感应电流的方向(重点)3理解楞次定律中“阻碍”的含义，并能说出阻碍的几种表现形式(难点)自 主 预 习探 新 知知识梳理一、感应电流的方向楞次定律1探究电流表指针偏转方向与通入电流方向的关系(1)实验装置(如图131所示)图131(2)探究过程电流流入电流表的情况电流表指针偏转方向电流由“”接线柱流入指针向右偏电流由“”接线柱流入指针向左偏2.将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将条形磁铁的n极、s极插入、抽出线圈，如图132 a所示，记录感应电流方向如图132 b所示a甲 乙 丙丁探究感应电流方向的实验记录b图1323分析归纳(1)线圈内磁通量增加时的情况图号磁场方向感应电流方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结甲向下逆时针向上感应电流的磁场阻碍磁通量的增加乙向上顺时针向下(2)线圈内磁通量减少时的情况图号磁场方向感应电流方向(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结丙向下顺时针向下感应电流的磁场阻碍磁通量的减少丁向上逆时针向上(3)楞次定律感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化二、右手定则1右手定则伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向2右手定则的适用范围闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动3右手定则可以看作楞次定律的特殊情况基础自测1思考判断(1)在楞次定律中，阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身()(2)感应电流的磁场总是阻碍磁通量，与磁通量方向相反()(3)感应电流的磁场可阻止原磁场的变化()(4)右手定则只适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况()(5)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心()(6)产生感应电动势的那部分导体，相当于电源，感应电动势的方向从高电势指向低电势()【提示】(2)阻碍磁通量的变化(3)阻碍，不是阻止(5)当磁感线与导体不垂直时，只顺磁感线穿过掌心(6)电动势的方向从低电势指向高电势2关于楞次定律，下列说法正确的是()a感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化b闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用c原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向d感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化a感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项a正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项b错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项c错误；感应电流的磁场方向与原磁场的变化情况有关，当原磁场增强时跟原磁场反向，当原磁场减弱时跟原磁场同向，选项d错误3.如图133所示，当导线棒mn在外力作用下沿导轨向右运动时，流过r的电流方向是() 【导学号：97752010】图133a由abb由bac无感应电流d无法确定a导线棒mn在外力作用下沿导轨向右运动而切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可以判定感应电流的方向为由ab，故a正确合 作 探 究攻 重 难楞次定律的理解1因果关系闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现2楞次定律中“阻碍”的含义如图134所示，导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流i，当线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是()图134a先abcd，后dcba，再abcdb先abcd，后dcbac始终dcbad先dcba，后abcd，再dcba解题思路：先由右手螺旋定则确定导线两侧磁场的方向确定线框磁通量的变化d线框在直导线左侧时，随着线框向右运动，磁通量增加，根据楞次定律线框中感应电流的方向为dcba.在线框的cd边跨过直导线后，如图所示，根据右手定则ab边产生的感应电流方向为ab，cd边产生的感应电流方向为cd.线框全部跨过直导线后，随着向右运动，磁通量减少，根据楞次定律知线框中感应电流的方向为dcba.故选项d正确应用楞次定律解题的一般步骤针对训练1.如图135所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中()图135a始终有感应电流自a向b流过电流表gb始终有感应电流自b向a流过电流表gc先有agb方向的感应电流，后有bga方向的感应电流d将不会产生感应电流c条形磁铁从左边进入螺线管的过程中，在螺线管内产生的磁场方向向右，穿过螺线管的磁通量不断增加，根据楞次定律，感应电流的方向是agb.条形磁铁从螺线管中向右穿出的过程中，在螺线管中产生的磁场方向仍向右，穿过螺线管的磁通量不断减小，根据楞次定律，感应电流的方向是bga，故c正确右手定则的应用1适用范围：闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断2右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动(2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源3右手定则与楞次定律的区别与联系楞次定律右手定则区别研究对象整个闭合回路闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体适用范围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应用对于磁感应强度随时间变化而产生的电磁感应现象较方便对于导体棒切割磁感线产生的电磁感应现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例如图136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()图136a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：ef相当于电源，电动势的方向为ef.ef与左、右部分圆形导体都能构成闭合回路d导体ef向右切割磁感线，由右手定则可判断导体ef中感应电流的方向由ef.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(1)判断感应电流方向时可根据具体情况选取楞次定律或右手定则；闭合电路的一部分导体切割磁感线时，应用右手定则比较方便.(2)区分右手定则和安培定则：右手定则判断电流的方向；安培定则判断电流产生磁场的方向.针对训练2下列选项图表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由a到b的感应电流的是() 【导学号：97752011】abcda由右手定则可知，a中电流方向由ab，b中电流方向由ba；由楞次定律知，c中电流沿acba方向，d中电流方向由ba.3. (多选)如图137所示，光滑平行金属导轨pp和qq都处于同一水平面内，p和q之间连接一电阻r，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中现垂直于导轨放置一根导体棒mn，用一水平向右的力f拉动导体棒mn，以下关于导体棒mn中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()图137a感应电流方向是nmb感应电流方向是mnc安培力方向水平向左d安培力方向水平向右ac以导体棒mn为研究对象，所处位置磁场方向向下、运动方向向右由右手定则可知，感应电流方向是nm，再由左手定则可知，安培力方向水平向左楞次定律的拓展应用在电磁感应中判断导体的运动常有以下两种方法(1)程序法：首先根据楞次定律判断出感应电流的方向；然后根据感应电流处原磁场分布情况，运用左手定则判断出导体所受的安培力方向，最终确定导体的运动情况(2)楞次定律广泛含义法：感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，表现为阻碍导体的相对运动(来拒去留)；通过改变线圈面积来“反抗”(扩大或缩小)两种方法中，后一种要灵活快速准确 (多选)如图138所示，光滑固定的金属导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()图138ap、q将相互靠拢bp、q将相互远离c磁铁的加速度仍为gd磁铁的加速度小于g思路点拨：磁铁从高处向下接近回路时，闭合回路磁通量增加由楞次定律的广泛含义法可判断p、q的运动及磁铁的加速度ad当磁铁向下运动时，闭合回路的磁通量增加，根据楞次定律可判断出p、q将相互靠拢，故a正确，b错误；磁铁受向上的斥力，故磁铁的加速度小于g，所以c错误，d正确电磁感应现象中导体运动问题的分析方法(1)确定所研究的闭合电路(2)明确闭合电路所包围的区域磁场的方向及磁场的变化情况(3)确定穿过闭合电路的磁通量的变化或导体是否切割磁感线.(4)根据楞次定律或右手定则判定感应电流的方向.(5)根据左手定则或“来拒去留”“增反减扩”等判断导体所受安培力及运动的方向.针对训练4.如图139所示，a、b都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕竖直轴在水平面内转动，环a是闭合的，环b是断开的若用磁铁分别靠近这两个圆环，则下面说法正确的是() 【导学号：97752012】图139a图中磁铁n极接近a环时，a环被吸引，而后被推开b图中磁铁n极远离a环时，a环被排斥，而后随磁铁运动c用磁铁n极接近b环时，b环被推斥，远离磁铁运动d用磁铁的任意一磁极接近a环时，a环均被排斥d根据楞次定律的推广含义，用磁铁的任意一磁极接近a环时，a环均被排斥，远离a环时，a环被吸引，a、b错误，d正确；用磁铁n极接近b环时，b环不会产生感应电流，b环不动，c错误当 堂 达 标固 双 基1.某磁场磁感线如图1310所示，有一铜线圈自图中a处落至b处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()图1310a始终顺时针b始终逆时针c先顺时针再逆时针d先逆时针再顺时针c自a处落至图示位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知线圈中感应电流方向为顺时针，从图示位置落至b处时，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，线圈中感应电流方向为逆时针，c项正确2.磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图1311方向的感应电流，则磁铁() 【导学号：97752013】图1311a向上运动b向下运动c向左运动d向右运动b原磁场方向向下，感应电流的磁场向上，与原磁场方向相反，说明原磁场磁通量在增加，故选b3.如图1312所示，cdef是一个矩形金属框，当导体棒ab向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是()图1312a导体棒中的电流方向由bab电流表a1中的电流方向由fec电流表a1中的电流方向由efd电流表a2中的电流方向由dcb根据右手定则，导体棒内部电流方向为a到b，所以电流表a1中的电流方向由fe，a、c错，b对同理电流表a2中的电流方向由cd，