鲁科版选修32 2.1 感应电流的方向 学案.docx

磁铁虽然不能吸引铜、铝等非磁性物质,但它可以驱动能够转动的铜、铝质圆盘或导线框。有实验为证如图所示,将一铝或铜片用细线悬挂起,使其可以自由转动。然后再将金属片置于蹄形磁铁中间,以细线为轴线迅速转动磁铁,会看到金属片也随着磁铁转动起了!改变磁铁旋转的方向,金属片的转动方向也会发生改变。2.1感应电流的方向 学案1.理解楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流的方向,解答有关问题。2.理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。3.掌握右手定则,并理解右手定则实际上是楞次定律的一种具体表现形式。4.体验楞次定律实验探究过程,提高分析、归纳、概括及表述能力。1.当闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中会产生感应电流,产生感应电流的方向可用判断。(1)楞次定律的内容感应电流的磁场总要引起感应电流的。(2)根据楞次定律,当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向;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。(3)从“阻碍相对运动”的角度看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒解释既然有感应电流产生,就有其他能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,表现出的现象就是相对运动。2.如图所示,当闭合电路的一部分导体做磁感线的运动时,导体中产生感应电流的方向可用判断,即伸开右手让拇指跟其余四指垂直,并且都与手掌在一个平面内,让磁感线垂直手心进入,拇指指向导体的方向,其余四指的指向就是的方向。主题1探究感应电流的方向根据实验现象,探究感应电流的磁场方向与磁通量变化及原磁场方向间的关系。(1)先根据电流表指针偏转情况完成下表表格中其他内容。原磁场(条形磁铁产生)b的方向穿过螺线管的磁通量的变化感应电流产生的磁场b的方向b与b方向上的关系(2)上面四组实验中,感应电流的磁场b与原磁场b的方向有时相同,有时相反,那么什么时候相同?什么时候相反?能得出什么结论?主题2楞次定律的理解及应用(1)阅读教材的楞次定律内容,说出楞次定律的内容。并说一说你对楞次定律中“阻碍”二字是如何理解的?(2)如图所示,通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面。请判断当线圈abcd向左移动时,线圈中感应电流的方向如何?应用楞次定律可以判断感应电流,具体的步骤是什么?1.根据楞次定律可知,感应电流的磁场一定是()。a.与引起感应电流的磁场方向相反b.阻止引起感应电流的磁通量的变化c.阻碍引起感应电流的磁通量的变化d.使电路中的磁通量为零2.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的n极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部),下列说法正确的是()。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3.老师做了一个物理小实验让学生观察一轻质横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环。同学们看到的现象是()。a.磁铁插向左环,横杆发生转动b.磁铁插向右环,横杆发生转动c.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都不发生转动d.无论磁铁插向左环还是右环,横杆都发生转动4.如图所示,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()。a.导线框进入磁场时,感应电流方向为abcdab.导线框离开磁场时,感应电流方向为adcbac.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右d.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左拓展一楞次定律的应用1.法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁上绕有m、n两个线圈。当m线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈n中的感应电流沿什么方向?拓展二楞次定律的拓展含义2.如图所示,ef、gh为两水平放置的相互平行的金属导轨,ab、cd为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁从某一高度自由下落向下靠近导轨时,下列说法正确的是()。a.磁铁的加速度小于gb.磁铁的加速度等于gc.如果下端是n极,两棒向外运动d.如果下端是s极,两棒相向靠近拓展三感应电动势的方向3.如图所示,粗细均匀的电阻为r的金属圆环放在磁感应强度为b的垂直环面的匀强磁场中。圆环直径为d,电阻为r2的金属棒ab在开始处与环相切,使ab始终以垂直于棒的速度v向左运动,当ab端的连线到达圆环的直径位置时,问(1)ab棒中的电流是多大?(2)a、b两端哪端电势高?ab两端电势差为多大?参考答案知识体系梳理楞次定律阻碍磁通量的变化相反相同阻碍切割右手定则运动感应电流重点难点探究主题1(1)向下;增大;向上;反向;向下;减小;向下;同向;向上;增大;向下;反向;向上;减小;向上;同向。(2)甲图和丙图中,当n极插入和s极插入时,磁通量都是增加的,这时感应电流的磁场b与原磁场方向相反。乙图和丁图中,当n极拔出和s极拔出时,磁通量都是减少的,这时感应电流的磁场b与原磁场方向相同。结论当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。主题2(1)楞次定律内容感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。对“阻碍”二字的理解感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”,阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流。“阻碍”并不是相反。事实上,感应电流产生的磁场方向和原磁场方向可能同向,也可能反向,需根据磁通量的变化情况判断。当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小。“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,原磁场的变化趋势不会改变。(2)线圈中感应电流方向为逆时针方向(adcb)。具体步骤明确用楞次定律研究的对象是线圈abcd。明确通电导线中的电流在线圈中产生的磁场(或叫原磁场)b的方向是垂直纸面向里的。当线圈abcd向左移动时,由电流产生的磁场b增强,线圈abcd中的磁通量增加。根据楞次定律,感应电流的磁场b要阻碍磁通量的增加,所以b的方向垂直纸面向外。根据右手螺旋定则,由b的方向可以判定,线圈abcd中感应电流的方向沿逆时针方向。基础智能检测1.c2.b3.b4.d全新视角拓展1.如图所示【解析】楞次定律要研究的是线圈n与电流表构成的回路。m中的电流在铁环中产生的磁场方向是顺时针的,即在线圈n中原磁场方向是向下的;开关断开的瞬间,穿过n的磁通量减少;根据楞次定律可以判断感应电流的磁场要阻碍磁通量的减少,线圈n中感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即向下;根据右手螺旋定则可以判断线圈n中感应电流的方向如图所示。2.ad【解析】由楞次定律的拓展含义可知,两金属棒和导轨组成的回路中产生的感应电流,一是阻碍磁通量的改变,因为磁铁向下运动,回路中的磁通量增加,为了阻碍磁通量的变化,两棒将互相靠近;二是阻碍磁铁的相对运动,感应电流的磁场给磁铁一个向上的磁场力,使磁铁的加速度小于g。3.(1)4