鲁科版选修32感应电流的方向 课件 （38）张.ppt

2 1感应电流的方向 问题1 为什么在线圈内有电流 问题2 插入和拔出磁铁时 电流方向一样吗 电流方向与磁场方向有关吗 与磁通量变化有关吗 问题3 s极插入时指针右偏 你能判断出感应电流方向如何吗 回顾思考 左进左偏右进右偏 实验准备 用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系 探究感应电流的方向 探究目标 结合探究目标 想一想 在这个实验中你需要记录哪些物理量 1 感应电流的磁场与磁通量变化的关系2 感应电流的磁场与原来的磁场的方向的关系 探究感应电流的方向 完成以下4步实验操作 1 把条形磁铁的n极插入螺线管 2 把条形磁铁的n极从螺线管中拔出 3 把条形磁铁的s极插入螺线管 4 把条形磁铁的s极从螺线管中拔出 向下 减小 顺时针 向下 向上 向上 减小 顺时针 逆时针 向下 向上 增加 向下 增加 逆时针 向上 反向 同向 反向 同向 左 右 右 左 结论 当原来的磁通量增加时 感应电流产生的磁场就会与原磁场方向相反以阻碍其增加 当原来的磁通量减小时 感应电流产生的磁场就会与原磁场方向相同以阻碍其减小 增反减同 即 感应电流的磁场总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的变化 增加或减少 实验探究 n极插入 回顾实验过程 原磁通量增加 感应电流产生磁场方向与原磁场相反 以阻碍其增加 s极插入 b原 回顾实验过程 原磁通量增加 感应电流产生磁场方向与原磁场相反 以阻碍其增加 n极拔出 b原 回顾实验过程 原磁通量减少 感应电流产生磁场方向与原磁场相同 以阻碍其减少 s极拔出 回顾实验过程 原磁通量减少 感应电流产生磁场方向与原磁场相同 以阻碍其减少 探究感应电流的方向 实验结论 不论条形磁铁哪一极插入螺线管 磁通量都是增加的 在这一过程中 感应电流的磁场的方向与条形磁铁的磁场b的方向相反 阻碍增加 不论条形磁铁哪一极从螺线管拔出 磁通量都是减少的 在这一过程中 感应电流的磁场的方向与条形磁铁的磁场b的方向相同 阻碍减少 一 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阻碍引起感应电流的磁通量的变化 1 内容 对 阻碍 的理解 谁起阻碍作用 阻碍什么 阻碍是阻止吗 阻碍 就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗 感应电流产生的磁场 引起感应电流的磁通量的变化 增反减同 否 只是使磁通量的变化变慢 不一定 阻碍 的实质是什么 减缓原磁场的磁通量的变化 弄清 阻碍 阻止 相反 的关系 阻碍不是阻止 最终引起引起感应电流的磁通量还是发生了变化 是 阻而未止 阻碍 不是相反 是增反减同 不仅有 反抗 的含义 还有 补偿 的含义 b感 原变化 增 减 与b原 与b原 阻碍 反 同 从另一个角度认识规律 在下面四个图中标出线圈上的n s极 n s n n n s s s 移近时 斥力 阻碍相互靠近 移去时 引力 阻碍相互远离 感应电流的效果 总是阻碍引起感应电流的原因 2 楞次定律的表述二 来拒去留 3 从能量观点看 楞次定律可以看成是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映 阻碍的四种表现 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 回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化 增缩减扩4 阻碍线圈自身电流变化 自感现象 类型一 楞次定律理解例题1 下列说法正确的是 a 感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反b 感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向在同一条直线上c 由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化 所以回路中磁通量不变d 感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同 针对训练1 根据楞次定律知 感应电流的磁场一定是 a 阻碍引起感应电流的磁通量b 与引起感应电流的磁场方向相反c 阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化d 与引起感应电流的磁场方向相同 d c 利用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤 明确所研究的闭合回路 判断原磁场的方向 判断闭合回路内原磁通量的变化 由楞次定律判断感应电流的磁场的方向 由安培定则根据感应电流的磁场的方向 判断出感应电流的方向 类型二 感应电流方向的判定 课堂练习 如图 当线圈远离通电导线而去时 线圈中感应电流的方向如何 向里 减少 向里 a c d b 运用楞次定律判定感应电流方向的步骤 1 明确穿过闭合回路的原磁场方向 2 判断穿过闭合回路的磁通量如何变化 3 由楞次定律确定感应电流的磁场方向 4 利用安培定则确定感应电流的方向 如图 软铁环上绕有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 练习1 b原 同向 i感 训练1 下图中弹簧线圈面积增大时 判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针 训练2 下图中k接通时乙回路有感应电流产生吗 方向如何 向外 增加 向里 d c 如图 在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒ab cd 当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动 不考虑导体棒间的磁场力 a b c d 插入时 ab cd相向运动 拔出时 ab cd相互远离 类型三 用楞次定律中 阻碍的表现 解决运动问题 结 据阻碍的四种表现判断 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 回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化 增缩减扩4 阻碍线圈自身电流变化 自感现象 增缩减扩 讨论与交流 如图a b都是很轻的铝环 环a是闭合的 环b是断开的 用磁铁的任一极去接近a环 会产生什么现象 把磁铁从a环移开 会产生什么现象 磁极移近或远离b环 又会发生什么现象 解释所发生的现象 二 感应电动势方向的判断 利用楞次定律可以判断出感应电流的方向 由于在电源内部电流的方向是从负极到正极 即电源内部电流方向与电动势方向相同 产生感应电动势那部分相当于电源 所以判断出了感应电流的方向也就知道了感应电动势的方向 导例 用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向 三 导体切割磁感线产生的感应电流方向 右手定则 3 感应电动势的方向 电势高低判定 1 内容 2 研究对象 闭合电路的部分导体做切割磁感线运动 使用范围 一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况 1 分清内外电路 产生感应电动势的那部分导体为内电路 即为 电源 其余部分为外电路 3 导体切割时 四指指向在电源内部由负极指向正极 2 在电源 回路或部分导体 内部 感应电流的方向即为感应电动势的方向 即 在电源内部 感应电流从电源负极流向正极 在外电路中 感应电流从电源正极流向负极 四 楞次定律与右手定则的比较 1 楞次定律可适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况 而右手定则只适用于一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 导线不动时不能应用 因此右手定则可以看作楞次定律的特殊情况 2 在判断由导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的 而右手定则比楞次定律更方便 课堂练习 如图 当导体棒ab向右运动时 则a b两点的电势哪一点高 g a b 导体棒ab相当于电源 在电源内电流从负极流向正极 即a端为电源的正极 b端为电源的负极 a点电势高于b点 训练3 下图中滑动变阻器滑片p左移时 标出电流计回路中感应电流的方向 一般概括 明确增减和方向 增反减同 切莫忘 安培定则来判断 四指环绕是方向 训练4 如图所示 当条形磁铁突然向闭合铜环运动时 铜环里产生的感应电流的方向怎样 铜环运动情况怎样 向左 增加 向右 顺时针 铜环向右运动 研究对象 铜环 能否通过楞次定律的第二种表述来分析 例4 两平行长直导线都通以相同电流 线圈abcd与导线共面 当它从左到右在两导线之间移动时 其感应电流的方向是 线圈