探究感应电流的方向.ppt

1、探究感应电流的方向,图甲,图乙,右 偏,左 偏,顺时针,逆时针,探究：探究电流表指针偏转方向与通入电流方向的关系,正“+”入右偏，负“-”入左偏。,结论：,请猜一猜：当磁铁插入或抽出的瞬间感应电流的方向。,一、感应电流的方向,在存在感应电动势的闭合电路中，感应电流具有一定的流向，那么感应电流的方向是由什么因素来决定的呢？我们将通过演示，归纳总结出结论。,探究：感应电流的方向是由什么因素来决定的呢？,向下,向下,向上,向上,增加,增加,减少,减少,向上,向下,向上,向下,逆时针,顺时针,顺时针,逆时针,左偏,左偏,右偏,右偏,向下,无,不偏转,无,无,相反,相同,相反,相同,增加,减少,增加,减

2、少,1分析与归纳,当磁铁离开线圈或从线圈中拔出时，线圈中感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同（如图乙、丁所示）。,当磁铁移近插或入线圈时，线圈中感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反（如图中甲、丙所示）；,2推理与结论,当磁铁移近或插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；,当磁铁离开线圈或从中拔出时，穿线圈的磁通量减少，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同，阻碍磁通量减少。,结论：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。,相关链接,二、楞次定律,1楞次定律：感应电流的磁场，总是要阻碍（或反抗）引起感应电流的磁通量的变化

3、。,（3）感应电流的磁场对原磁通量的变化所起的阻碍作用，不能改变磁通量变化的趋势，仅起到一种延缓作用。,（1）引起感应电流的磁通量是指原磁通量。,（2）“阻碍”并不是“相反”，而是当磁通量增加时，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。,2.楞次定律中“阻碍”两字的物理意义是：,增反减同,(1)楞次定律中“阻碍”的四点理解：,(2)常见的“阻碍”(反抗)有以下四种情况,阻碍原磁通量的变化“增反减同”。 阻碍相对运动“来拒去留”。 使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”。 阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”。,3、由楞次定律可以得到感应电动势的方向,

4、（1）存在感应电动势的那部分导体相当于电源，在电源内部的电流方向与电动势方向相同。,（2）由楞次定律判断出的感应电流方向，就是感应电动势的方向。,磁通量增加,感应电流,感应磁场,阻碍(反抗)磁通量的增加,4、应用,3、由楞次定律可以得到感应电动势的方向,（1）存在感应电动势的那部分导体相当于电源，在电源内部的电流方向与电动势方向相同。,（2）由楞次定律判断出的感应电流方向，就是感应电动势的方向。,磁通量增加,感应电流,感应磁场,阻碍(反抗)磁通量的增加,4、应用,确定穿过回路原磁场的方向,判断原磁场的磁通量是增加还是减少,判定感应电流的磁场的方向增反减同,判定感应电流的方向,5、用楞次定律判定

5、感应电流方向的一般步骤,(1)内容：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直（或倾斜）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。,6、右手定则,(3)适用范围：导体切割磁感线。,(2)作用：判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动 方向间的关系,(4)研究对象：回路中的一部分导体。,(5)手势的物理意义：,右手定则是应用楞次定律中的特例。在导体做切割磁感线运动时，可以用右手定则简单地判断出感应电流(或感应电动势)的方向。,小结：,(6)区别使用左、右手定则的方法,小技巧“通电受力用左手；运动生电用右手”。 “力”的最后一笔“丿”

6、方向向左，用左手； “电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手。,楞次定律给出了感应电流方向的判断方法，从磁通量变化的角度来看，感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化；从相对运动的角度来看，感应电流的磁场总是阻碍相对运动的进行。,右手定则与楞次定律本质是一致的，判断得出的结果相同。,例题1：如图所示，当磁铁运动时，流过电阻的电流由A经R到B，则磁铁的运动可能是： A向下运动 B向上运动 C向左平移 D向右平移,解：用已知的结论应用楞次定律逆向推断产生的原因。,相关链接,(1)由感应电流方向ARB，应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生的磁场方向向下；,(2)由楞次定律判断得螺线管内的磁通量变化应是向

7、下的减小或向上的增加;,(3)由条形磁铁的磁感线分布知螺线管内原磁场方向是向下的，故应是磁通量减小，磁铁的向上运动、向左或向右平移都导致通过螺线管内向下的磁通量减小。,例题2：如图所示，四根光滑的金属铝杆叠放在绝缘水平面上，组成一个闭合回路，一条形磁铁的S极正对着回路靠近，试分析: (1)导体杆对水平面的正压力怎样变化？ (2)导体杆将怎样运动？,解析：磁极接近线圈时，穿过回路的磁通量增大，在闭合回路中出现的感应电流阻碍磁通量的增大，闭合回路有两种作用可阻碍磁通量增加，其一是回路向下退缩，但水平面限制了它不能向下退，因而出现导体杆与水平面间的正压力增大；,其二是回路的收缩，由于四根导体杆可以在

8、水平面内运动，所以它们都得相向运动，互相靠近。,相关链接,【典例3】（2012铜陵高二检测）某磁场的磁感线如图所示,有线圈自图示A位置落至B位置,在下落过程中,自上而下看,线圈中的感应电流方向是( ) A.始终沿顺时针方向 B.始终沿逆时针方向 C.先沿顺时针再沿逆时针方向 D.先沿逆时针再沿顺时针方向,【思路】解答本题时可按以下思路分析：,【解答】线圈自图示A位置落至虚线位置过程中，原磁场方向向上，向上的磁通量增加，由楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向下，应用安培定则可以判断感应电流的方向为顺时针(俯视)。同理可以判断：线圈自图示虚线位置落至B位置过程中，向上的磁通量

9、减小，由楞次定律可得：线圈中将产生逆时针的感应电流(俯视)，故选C。答案：C,【典例4】 2012连云港模拟)如图所示，当磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为( ) A.内环顺时针,外环逆时针 B.内环逆时针,外环顺时针 C.内、外环均为顺时针 D.内、外环均为逆时针,【解析】选A。磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向；若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针，A正确。,【典例5】一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，由图示位置 经过位置到位置，位置 和位置都很靠近位置。在这 个过程中

10、，线圈中感应电流( ) A.沿abcd流动 B.沿dcba流动 C.从到是沿abcd流动，从到是沿dcba流动 D.从到是沿dcba流动，从到是沿abcd流动,【解析】选A。侧视图如图所示 ，从到向上的磁通量减少，据楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上，用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)，即沿abcd流动。同理可以判断：从到向下磁通量增加，由楞次定律可得：线圈中感应电流产生的磁场方向向上，感应电流的方向沿abcd流动，故选A。,【典例6】 2012厦门高二检测)如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时( ) 圆环A有缩小的趋势

11、 圆环A有扩张的趋势 螺线管B有缩短的趋势 螺线管B有伸长的趋势 A B C D,【解析】选B。当螺线管B中通过的电流减小时，穿过圆环A的磁通量减小，圆环A中产生感应电流，由于螺线管内外磁场的方向相反。由楞次定律可以判断出圆环A有缩小的趋势，故正确；螺线管B中相邻线圈中的电流减小导致引力减小，故螺线管有伸长的趋势，故正确。故应选B。,【典例7】(2012亳州高二检测）如图所示，当条形磁铁做下列运动时，线圈中的感应电流方向应是（从左向右看）( ) A.磁铁靠近线圈时，电流方向是逆时针的 B.磁铁远离线圈时，电流方向是顺时针的 C.磁铁向上平动时，电流方向是逆时针的 D.磁铁向上平动时，电流方向是

12、顺时针的,【解析】选C。当磁铁靠近线圈时，线圈的原磁场方向向左，磁通量增加，由楞次定律得，线圈中感应电流的磁场方向应该向右，根据安培定则可判断感应电流方向沿顺时针，A错；磁铁远离线圈时，磁通量减少，感应电流方向是逆时针的，B错；磁铁向上平动时，线圈内磁通量减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，水平向左，由安培定则知感应电流的方向沿逆时针，C正确、D错误。,【例题8】如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中：,A.有感应电流，且B被A吸引 B.无感应电流 C.可能有，也可能没有感应电流 D.有感应电流，且B被A排斥,【解题】解答

13、本题应注意以下三点： (1)导线MN切割磁感线运动时，应用右手定则来判断感应电流的方向；,(2)结合导线MN的运动情况判断电磁铁A的磁场变化及通过金属环B的磁通量的变化情况；,(3)利用楞次定律判断金属环B中电流方向及磁场方向，从而确定B的受力情况。,【解答】选D。MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从NM，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的左端为N极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，B被A排斥。故D正确。,【典例9】(双选）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，MN的 左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用 下运动时，MN向右运动。则PQ可能( ) 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,【思路】解答本题可按以下思路分析：,【解答】MN向右运动，说明MN受到向右的作用力，ab中的电流在MN处所产