物理选修沪科版探究感应电流的方向精品课件

1、122探究感应电流的方向2课标定位学习目标：1.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力2理解并掌握楞次定律的内容3能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力4掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式重点难点：1.对楞次定律内容的理解2应用楞次定律判断感应电流的方向3核心要点突破课堂互动讲练课前自主学案知能优化训练1.24课前自主学案一、探究感应电流的方向一、探究感应电流的方向图12151实验探究：如图实验探究：如图121所示，将条形磁铁的所示，将条形磁铁的一极一极(N极或极或S极极)靠近悬挂的铝环时，铝环将被靠近悬挂的铝

2、环时，铝环将被_，说明铝环跟磁铁之间存在，说明铝环跟磁铁之间存在_作用；当磁铁离开铝环时，铝环将被作用；当磁铁离开铝环时，铝环将被_，说，说明铝环跟磁铁之间存在明铝环跟磁铁之间存在_作用作用2分析论证：实验表明，当磁铁靠近或远离铝环分析论证：实验表明，当磁铁靠近或远离铝环时，铝环跟磁铁都出现了相互作用力，这个作用力时，铝环跟磁铁都出现了相互作用力，这个作用力跟铝环中产生的跟铝环中产生的_有关，排斥力和吸引有关，排斥力和吸引力说明了铝环中的感应电流的力说明了铝环中的感应电流的_不同不同排斥斥力吸引引力感应电流方向6思考感悟思考感悟若铝环中的电流可等效于小磁针，能否根据安培定若铝环中的电流可等效于

3、小磁针，能否根据安培定则，结合铝环和磁铁的相互作用判断铝环中电流的则，结合铝环和磁铁的相互作用判断铝环中电流的方向？方向？提示：提示：能能7二、楞次定律二、楞次定律1内容：感应电流的磁场总是要内容：感应电流的磁场总是要_引起感引起感应电流的应电流的_的变化的变化2实验分析：当磁铁靠近铝环时，穿过铝环的磁实验分析：当磁铁靠近铝环时，穿过铝环的磁通量通量_，感应电流产生的磁场与原磁场方向，感应电流产生的磁场与原磁场方向_，阻碍原磁场的磁通量，阻碍原磁场的磁通量_；当磁铁；当磁铁远离铝环时，穿过铝环的磁通量远离铝环时，穿过铝环的磁通量_，感应电，感应电流产生的磁场与原磁场方向流产生的磁场与原磁场方向

4、_，阻碍原磁场，阻碍原磁场的磁通量的磁通量_阻碍磁通量增大相反增大减小相同减小8三、右手定则三、右手定则1内容：伸开右手，使拇指跟其余四指内容：伸开右手，使拇指跟其余四指_，并且都跟手掌在同一平面内让磁感线并且都跟手掌在同一平面内让磁感线_从从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是指的方向就是_的方向的方向2适用范围：闭合电路的一部分导体在磁场中做适用范围：闭合电路的一部分导体在磁场中做_的运动的运动垂直垂直感应电流切割磁感线9四、电磁感应现象中的能量变化四、电磁感应现象中的能量变化从能量转化和守恒的角度来看，把磁体移近线圈时，从能

5、量转化和守恒的角度来看，把磁体移近线圈时，外力要克服磁体和线圈之间的外力要克服磁体和线圈之间的_做功，做功，使外界其他形式的能量转化为使外界其他形式的能量转化为_；磁体离开；磁体离开线圈时，外力则要克服磁体和线圈之间的线圈时，外力则要克服磁体和线圈之间的_做功，也使外界其他形式的能量转化为做功，也使外界其他形式的能量转化为_在这两种情况下，总能量是守恒的在这两种情况下，总能量是守恒的排斥力电能吸引力电能10核心要点突破一、对楞次定律的理解及应用一、对楞次定律的理解及应用1对楞次定律内容的理解对楞次定律内容的理解(1)感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流

6、的磁通量的变化，而不是阻碍引起感应电流的磁场因此，量的变化，而不是阻碍引起感应电流的磁场因此，不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的磁场方向相反磁场方向相反(2)这里的这里的“阻碍阻碍”体现为：体现为：当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，感应电流场方向与引起感应电流的磁场方向相反，感应电流的磁通量阻碍了引起感应电流的磁通量的增加的磁通量阻碍了引起感应电流的磁通量的增加11当引起感应电流的磁通量减少时，感应电流的磁场当引起感应电流的磁通量减少时，感应电流的磁场方向

7、与引起感应电流的磁场方向相同，感应电流的磁方向与引起感应电流的磁场方向相同，感应电流的磁通量阻碍了引起感应电流的磁通量的减少通量阻碍了引起感应电流的磁通量的减少当回路中的磁通量不变时，则没有当回路中的磁通量不变时，则没有“变化变化”需要阻碍，需要阻碍，故此时没有感应电流的磁场，也就没有感应电流故此时没有感应电流的磁场，也就没有感应电流2楞次定律的具体表现形式楞次定律的具体表现形式感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因，常感应电流的效果总是要阻碍产生感应电流的原因，常见有以下四种表现：见有以下四种表现：(1)就磁通量而言，总是阻碍引起感应电流的磁通量就磁通量而言，总是阻碍引起感应电流的磁通量

8、(原磁通量原磁通量)的变化的变化12(2)就相对运动而言，阻碍导体间的相对运动，简就相对运动而言，阻碍导体间的相对运动，简称口诀：称口诀：“来拒去留来拒去留”(3)就闭合电路的面积而言，致使电路的面积有收就闭合电路的面积而言，致使电路的面积有收缩或扩张的趋势收缩或扩张是为了阻碍电路磁通缩或扩张的趋势收缩或扩张是为了阻碍电路磁通量的变化若穿过闭合电路的磁感线皆朝同一方向，量的变化若穿过闭合电路的磁感线皆朝同一方向，则磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，则磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口诀：面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩增缩减扩”(4)就电流而言，感

9、应电流阻碍原电流的变化，即就电流而言，感应电流阻碍原电流的变化，即原电流增大时，感应电流方向与原电流方向相反；原电流增大时，感应电流方向与原电流方向相反；原电流减小时，感应电流方向与原电流方向相同，原电流减小时，感应电流方向与原电流方向相同，简称口诀：简称口诀：“增反减同增反减同”133应用楞次定律的一般步骤应用楞次定律的一般步骤(1)明确研究对象是哪一个闭合电路明确研究对象是哪一个闭合电路(2)分析此电路的原磁场方向，并判断穿过此电路分析此电路的原磁场方向，并判断穿过此电路的磁通量是增加还是减少的磁通量是增加还是减少(3)根据楞次定律判定感应电流产生的磁场方向根据楞次定律判定感应电流产生的磁

10、场方向若穿过回路的磁通量是增加的，则感应电流的磁场若穿过回路的磁通量是增加的，则感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；若是减少，则感应电流的方向与原磁场方向相反；若是减少，则感应电流的磁场方向应与原磁场方向相同磁场方向应与原磁场方向相同(4)利用安培定则确定感应电流的方向利用安培定则确定感应电流的方向14即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)1. (2011年宁夏高二检测年宁夏高二检测)如图如图122所示，闭合所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝极朝下当磁铁向下运动时下当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部但未插入线圈内部)(

11、)图12215A线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，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，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，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，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磁铁与线圈相互排斥16解析：解析：选选B.当磁铁向下运动时，穿过闭合电路的当磁铁向下运动时，穿过闭合电路的磁通量增加，原磁场方向在线

12、圈中心轴线方向上磁通量增加，原磁场方向在线圈中心轴线方向上竖直向下，感应电流的磁场方向与原磁场方向相竖直向下，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即竖直向上，根据右手螺旋定则可以判断该反，即竖直向上，根据右手螺旋定则可以判断该线圈中的电流方向与图线圈中的电流方向与图122所示方向相同通所示方向相同通电线圈的上端为电线圈的上端为N极，故磁铁与线圈相互排斥极，故磁铁与线圈相互排斥17二、电磁感应现象中的能量转化二、电磁感应现象中的能量转化当在闭合电路中产生感应电流时，电流做功，消当在闭合电路中产生感应电流时，电流做功，消耗了电能，根据能量守恒定律，能量不会被创造，耗了电能，根据能量守恒定律，能量不

13、会被创造，也不会被消灭那么，是什么能量转化为电能呢？也不会被消灭那么，是什么能量转化为电能呢？一般有两种情况：一般有两种情况：1导体做切割磁感线运动，在电路中产生感应导体做切割磁感线运动，在电路中产生感应电流，是该导体的机械能转化为电能电流，是该导体的机械能转化为电能1819图12320即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)2.如图如图124所示，闭合小金属环从高为所示，闭合小金属环从高为h的光的光滑曲面上由静止滚下，又沿曲面的另一侧上升，若滑曲面上由静止滚下，又沿曲面的另一侧上升，若图中磁场为匀强磁场，则环上升的高度图中磁场为匀强磁场，则环上升的高度_h；若为非匀强磁场，则

14、环上升的高度应若为非匀强磁场，则环上升的高度应_h(填填“”“”或或“”)(提示：从能否产提示：从能否产生感应电流的角度思考生感应电流的角度思考)图12421解析：解析：若磁场为匀强磁场，则小金属环中无感应电若磁场为匀强磁场，则小金属环中无感应电流，所以小金属环的机械能守恒；若磁场为非匀强流，所以小金属环的机械能守恒；若磁场为非匀强磁场，则小金属环中磁通量发生变化，产生感应电磁场，则小金属环中磁通量发生变化，产生感应电流，所以小金属环的机械能部分转化为电能流，所以小金属环的机械能部分转化为电能答案：答案：22三、理解楞次定律与右手定则的关系三、理解楞次定律与右手定则的关系1从研究对象上说，楞次

15、定律研究的是整个闭合从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合回路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即一回路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即一段导线做切割磁感线运动段导线做切割磁感线运动2从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通量从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况变化引起感应电流的各种情况(当然包括一部分导当然包括一部分导体做切割磁感线运动的情况体做切割磁感线运动的情况)，右手定则只适用于，右手定则只适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况，导线一段导线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不动时不能应用因此，右手

16、定则可以看作楞次定律的特殊情况律的特殊情况233安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律应用的比较用的比较(1)应用现象应用现象基本现象基本现象应用的定则应用的定则或定律或定律运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场安培定则安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则左手定则电磁感应电磁感应部分导体做切割磁感部分导体做切割磁感线运动线运动右手定则右手定则闭合回路磁通量变化闭合回路磁通量变化楞次定律楞次定律24(2)应用区别应用区别关键是抓住因果关系：关键是抓住因果关系：因电而生磁因电而生磁(IB)安培定则；安培定则；因动而生

17、电因动而生电(v、BI安安)右手定则；右手定则；因电而受力因电而受力(I、BF安安)左手定则；左手定则；因磁而生电因磁而生电(BI感感)楞次定律楞次定律25即时应用即时应用(即时突破，小试牛刀即时突破，小试牛刀)3.如图如图125所示，一个有界匀强磁场区域，磁所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向内一个矩形闭合导线框场方向垂直于纸面向内一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面方向由左侧位置运动到右侧位置，沿纸面方向由左侧位置运动到右侧位置，则则()图12526A导线框进入磁场时，感应电流的方向为导线框进入磁场时，感应电流的方向为abcdaB导线框离开磁场时，感应电流的方向为导线框离开磁场时

18、，感应电流的方向为abcdaC导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右右D导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向左左27解析：解析：选选AD.只有导线框的只有导线框的cd边或边或ab边在磁场中运边在磁场中运动时电路中才有感应电流，所以，动时电路中才有感应电流，所以，cd边在磁场中边在磁场中切割磁感线时，用右手定则判断知感应电流方向为切割磁感线时，用右手定则判断知感应电流方向为abcda，ab边在磁场中切割磁感线时，产生的感应边在磁场中切割磁感线时，产生的感应电流方向为电流方向为adcba；由楞次定律知，当线框进

19、入时；由楞次定律知，当线框进入时会受到阻碍，线框所受的安培力与运动方向相反，会受到阻碍，线框所受的安培力与运动方向相反，即向左；当线框离开磁场时，线框同样会受到阻碍，即向左；当线框离开磁场时，线框同样会受到阻碍，所受的安培力方向向左综上所述，选项所受的安培力方向向左综上所述，选项A、D正正确确28课堂互动讲练利用楞次定律判定电流方向类型一如图126所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则电路中()A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先有自a向b的感应电流，后有自b向a的感应电流流过电流表GD不会产生感应电流29图图12630【精讲精析精讲精析】楞次定

20、律中的楞次定律中的“阻碍阻碍”并不是并不是“相反相反”，而是当磁通量增加时，感应电流的磁，而是当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电场与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同流的磁场与原磁场方向相同【答案答案】C【方法总结方法总结】该题是楞次定律的简单应用，应该题是楞次定律的简单应用，应用楞次定律时，应依次确定以下几个物理量，即：用楞次定律时，应依次确定以下几个物理量，即：引起感应电流的磁场引起感应电流的磁场引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的变化变化感应电流的磁场方向感应电流的磁场方向感应电流的方向感应电流的方向31利用右手定则

21、判断电流的方向类型二(2011年天津金华模拟)如图127所示，一个闭合矩形金属框abcd与一根绝缘轻杆相连，轻杆上端O点是一个固定转动轴，转动轴与线框平面垂直，线框静止时恰位于蹄形磁铁的正中，线框平面与磁感线垂直现将线框从静止释放，并使其左右摆动，在左右摆动过程中，线框受到磁场力的方向是()32图图12733A向左摆动的过程中，受力方向向左；向右摆动向左摆动的过程中，受力方向向左；向右摆动的过程中，受力方向向右的过程中，受力方向向右B向左摆动的过程中，受力方向向右；向右摆动向左摆动的过程中，受力方向向右；向右摆动的过程中，受力方向向左的过程中，受力方向向左C向左摆动的过程中，受力方向先向左后向

22、右；向左摆动的过程中，受力方向先向左后向右；向右摆动的过程中，受力方向先向右后向左向右摆动的过程中，受力方向先向右后向左D向左、向右摆动过程中始终不受力向左、向右摆动过程中始终不受力34【精讲精析精讲精析】从切割磁感线角度来看，在线框向从切割磁感线角度来看，在线框向左摆进入磁场的过程中，左摆进入磁场的过程中，ab边切割磁感线，磁场边切割磁感线，磁场方向由方向由N极指向极指向S极，用右手定则可判断，电流方极，用右手定则可判断，电流方向由向由a指向指向b，用左手定则可判断受力向右；当向，用左手定则可判断受力向右；当向左摆离开磁场时，左摆离开磁场时，cd边切割磁感线，电流方向由边切割磁感线，电流方向

23、由d指向指向c，受力方向向右同理可判断当线框向右摆，受力方向向右同理可判断当线框向右摆进入和离开磁场时受力方向向左进入和离开磁场时受力方向向左应当注意的是当线框运动到磁场正中间应当注意的是当线框运动到磁场正中间(可看成匀可看成匀强磁场强磁场)，由于磁通量不变，所以线框中无感应电，由于磁通量不变，所以线框中无感应电流，也不受磁场力流，也不受磁场力35【答案答案】B【方法总结方法总结】右手定则只适用于一段导体在磁场右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，可以看成楞次定律的中做切割磁感线运动的情况，可以看成楞次定律的特殊情况若是闭合电路中的一部分导体做切割磁特殊情况若是闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单，感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单，由楞次定律也能进行判断，但较为繁琐由楞次定律也能进行判断，但较为繁琐36如图如图128所示，所示，ab是一个可绕垂直纸面的是一个可绕垂直纸面的轴轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片的滑片自左向右滑行时，导线框自左向右滑行时，导线框ab的运动情况是的运动情况是()楞次定律的综合应用类型三图12837A保持不动保持