(通用版)2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1.2 探究感應(yīng)電流的方向課件 滬科版選修3-2.ppt

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(通用版)2018-2019版高中物理 第1章 電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活 1.2 探究感應(yīng)電流的方向課件 滬科版選修3-2.ppt_第1頁
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1、1.2探究感應(yīng)電流的方向,第1章電磁感應(yīng)與現(xiàn)代生活,目標(biāo)定位 1.正確理解楞次定律的內(nèi)容及其本質(zhì). 2.掌握右手定則,并理解右手定則實際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式. 3.能夠熟練運用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.,內(nèi)容索引,,知識探究 新知探究 點點落實,達標(biāo)檢測 當(dāng)堂檢測 鞏固反饋,知識探究,1.用如圖1所示的裝置探究感應(yīng)電流的方向. (1)當(dāng)磁鐵的N極移近鋁環(huán)時,觀察到的現(xiàn)象是什么?磁鐵的S極遠離鋁環(huán)時,觀察到的現(xiàn)象是什么?,一、探究感應(yīng)電流的方向,答案移近時,鋁環(huán)被排斥;遠離時,鋁環(huán)被吸引.,圖1,(2)鋁環(huán)是非鐵磁性物體,它怎么會被磁鐵排斥和吸引呢?,答案磁鐵相對鋁環(huán)運動的

2、過程中,穿過鋁環(huán)的磁通量發(fā)生了變化,鋁環(huán)中產(chǎn)生了感應(yīng)電流.感應(yīng)電流也會產(chǎn)生磁場.磁鐵和鋁環(huán)之間的排斥和吸引,都是緣于感應(yīng)電流磁場對磁鐵的作用.,答案,2.如圖2所示,思考并回答下列問題,,圖2,(1)N極移近鋁環(huán)時穿過鋁環(huán)的磁通量是增加還是減少?鋁環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵的磁場方向相同還是相反?環(huán)中感應(yīng)電流方向如何?,答案N極移近鋁環(huán)時穿過鋁環(huán)的磁通量增加,環(huán)中感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反.環(huán)中感應(yīng)電流從左側(cè)看為逆時針.,答案,(2)N極遠離鋁環(huán)時穿過鋁環(huán)的磁通量如何變化?環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向與磁鐵磁場方向相同還是相反?環(huán)中感應(yīng)電流如何?,答案N極遠離鋁環(huán)時穿過鋁環(huán)的磁通量減小,環(huán)中感

3、應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同,環(huán)中感應(yīng)電流從左側(cè)看為順時針.,答案,(3)鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場對原磁通量的變化有什么影響?,答案原磁通量增加時,兩種磁場方向相反,感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通量的增加;原磁通量減少時,兩種磁場方向相同,感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通量的減少.,答案,要點總結(jié) 1.楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總要阻礙 磁通量的變化. 2.楞次定律中“阻礙”的含義: (1)誰在阻礙 的磁場. (2)阻礙什么阻礙的是穿過回路的 ,而不是磁通量本身. (3)如何阻礙當(dāng)原磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向 ;當(dāng)原磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向 ,“阻礙”不一定是

4、感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反,而是“增反 減同” .,引起感應(yīng)電流的,感應(yīng)電流,磁通量的變化,相反,相同,(4)阻礙效果阻礙并不是阻止,最終增加的還增加,減少的還減少,只是 了原磁場的磁通量的變化. 3.從相對運動的角度看,感應(yīng)電流的磁場總是阻礙 (來拒去留).,延緩,相對運動,例1 (多選)關(guān)于楞次定律,下列說法正確的是 A.感應(yīng)電流的磁場總與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反 B.感應(yīng)電流的磁場可能與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同 C.感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 D.感應(yīng)電流的磁場可以阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,答案,,解析,,解析根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場總是阻礙

5、引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,表現(xiàn)為“增反減同”,但不能阻止變化.選項B、C正確.,在長直通電導(dǎo)線附近有一閉合線圈abcd,如圖3所示.當(dāng)直導(dǎo)線中的電流I逐漸減小時,試判斷線圈中感應(yīng)電流的方向.,二、楞次定律的應(yīng)用,圖3,請從解答此題的實踐中,體會用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的具體思路.,答案線圈abcd中感應(yīng)電流方向為順時針. 若要判定感應(yīng)電流方向,需先弄清楚感應(yīng)電流的磁場方向.根據(jù)楞次定律“阻礙”的含義,則要先明確原磁場的方向及其磁通量的變化情況.,答案,要點總結(jié) 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟 (1)明確研究對象是哪一個閉合電路. (2)明確 的方向. (3)判斷閉合回路內(nèi)原磁場的 是

6、增加還是減少. (4)由 判斷感應(yīng)電流的磁場方向. (5)由 判斷感應(yīng)電流的方向.,原磁場,磁通量,楞次定律,安培定則,例2 (多選)如圖4所示,通電長直導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd,ab邊與導(dǎo)線平行,則 A.若線圈向右平動,其中感應(yīng)電流方向是abcda B.若線圈豎直向下平動,無感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.當(dāng)線圈以ad邊為軸轉(zhuǎn)動時(轉(zhuǎn)動角度小于90),其中感 應(yīng)電流方向是abcda D.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時,其中感應(yīng)電流方向是 abcda,答案,,解析,,圖4,解析先由右手螺旋定則判斷出導(dǎo)線產(chǎn)生的原磁場在線圈處垂直線圈向里,當(dāng)線圈向右平動時,通過線圈的磁通量減小,感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向

7、相同,感應(yīng)電流的方向為adcba,A錯. 若線圈豎直向下平動時,磁通量不變,無感應(yīng)電流產(chǎn)生,B正確. 當(dāng)線圈以ad邊為軸轉(zhuǎn)動時,感應(yīng)電流方向是adcba,C錯. 當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時,磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反,感應(yīng)電流的方向是abcda,D正確,故選B、D.,針對訓(xùn)練1如圖5所示,在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方,有一條形磁鐵(N極朝上,S極朝下)由靜止開始下落,磁鐵從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸.關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向(從上向下看),下列說法正確的是 A.總是順時針 B.總是逆時針 C.先順時針后逆時針 D.先逆時針后順時針,答案,,解析,,圖5,解析磁鐵下落過程中原磁場是向

8、上的,穿過圓環(huán)的磁通量先增大后減小,由楞次定律可判斷出選項C正確.,針對訓(xùn)練2如圖6所示,閉合金屬圓環(huán)垂直于磁場方向放置在勻強磁場中,現(xiàn)將它從勻強磁場中勻速拉出,以下各種說法中正確的是 A.向左和向右拉出時,環(huán)中感應(yīng)電流方向相反 B.向左和向右拉出時,環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時針方向 C.向左和向右拉出時,環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時針方向 D.將圓環(huán)拉出磁場的過程中,當(dāng)環(huán)全部處在磁場中運動時, 也有感應(yīng)電流產(chǎn)生,答案,,解析,,圖6,,,解析圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向,取決于圓環(huán)中磁通量的變化情況,向左或向右將圓環(huán)拉出磁場的過程中,圓環(huán)中垂直紙面向里的磁感線的條數(shù)都要減少,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電

9、流產(chǎn)生的磁場的方向與原磁場方向相同,即都垂直紙面向里,應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向沿順時針方向.圓環(huán)全部處在磁場中運動時,雖然做切割磁感線運動,但環(huán)中磁通量不變,只有圓環(huán)離開磁場,環(huán)的一部分在磁場中,另一部分在磁場外時,環(huán)中磁通量才發(fā)生變化,環(huán)中才有感應(yīng)電流.B選項正確.,,如圖7所示,導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線運動.,三、右手定則,圖7,(1)請用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.,答案感應(yīng)電流的方向adcba.,答案,(2)能否找到一種更簡單的方法來判斷閉合回路中部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流的方向呢?(提示:研究電流I的方向、原磁場B的方向、導(dǎo)體棒運動的速度v的方向三者之間的關(guān)系),答案

10、可以用右手定則來判斷.,答案,要點總結(jié) 1.內(nèi)容:伸開右手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),讓磁感線垂直從手心 ,拇指指向的方向,其余四指所指的方向就是 的方向. 2.右手定則是楞次定律的特例. (1)楞次定律適用于各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象,對于磁感應(yīng)強度B隨時間t變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便. (2)右手定則只適用于導(dǎo)體在磁場中做 運動的情況.,進入,導(dǎo)體運動,感應(yīng)電流,切割磁感線,3.當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時四指的指向就是 的方向,即___________ 的方向(在等效電源內(nèi),從負極指向正極).,感應(yīng)電流,感應(yīng)電動勢,例3下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線

11、運動的情景,導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向為ab的是,答案,解析,,解析題中四圖都屬于閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線,應(yīng)用右手定則判斷可得:A中電流方向為ab,B中電流方向為ba,C中電流沿adcba方向,D中電流方向為ba.故選A.,達標(biāo)檢測,1.(對楞次定律的理解)關(guān)于楞次定律,下列說法正確的是 A.感應(yīng)電流的磁場總是能阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運動時,不一定受磁場阻礙作用 C.原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向 D.感應(yīng)電流的磁場總是跟原磁場反向,阻礙原磁場的變化,答案,,解析,1,2,3,4,解析感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)

12、電流的磁通量的變化,選項A錯誤; 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中平行磁感線運動時,不受磁場阻礙作用,選項B正確; 原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向,選項C錯誤; 感應(yīng)電流的磁場當(dāng)原磁場增強時跟原磁場反向,當(dāng)原磁場減弱時跟原磁場同向,選項D錯誤.,1,2,3,4,2.(楞次定律的應(yīng)用)某磁場磁感線如圖8所示,有一銅線圈自圖中A處落至B處,在下落過程中,自上向下看,線圈中的感應(yīng)電流方向是 A.始終順時針 B.始終逆時針 C.先順時針再逆時針 D.先逆時針再順時針,,答案,圖8,解析,1,2,3,4,,解析自A處落至題圖虛線所示位置的過程中,穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律

13、知線圈中感應(yīng)電流方向為順時針,從題圖虛線所示位置落至B處的過程中,穿過線圈的磁通量減少,由楞次定律知,線圈中感應(yīng)電流方向為逆時針,C項正確.,1,2,3,4,3.(楞次定律的應(yīng)用)(多選)如圖9所示,在水平面上有一個閉合的線圈,將一根條形磁鐵從線圈的上方插入線圈中,在磁鐵進入線圈的過程中,線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵會受到線圈中電流的作用力,若從線圈上方俯視,關(guān)于感應(yīng)電流和作用力的方向,以下判斷正確的是 A.若磁鐵的N極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 B.若磁鐵的S極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流 C.無論N極向下插入還是S極向下插入,磁鐵都受到向下的引力 D.無論N極向下插

14、入還是S極向下插入,磁鐵都受到向上的斥力,答案,1,2,3,4,圖9,,,解析,解析若磁鐵的N極向下插入,穿過線圈的磁通量增加,磁場方向向下,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)磁場方向向上,由右手螺旋定則知,線圈中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,故A錯誤; 若磁鐵的S極向下插入,穿過線圈的磁通量增加,磁場方向向上,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)磁場方向向下,由右手螺旋定則知,線圈中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,故B正確;,1,2,3,4,通電線圈的磁場與條形磁鐵相似,根據(jù)安培定則判斷可知,當(dāng)N極向下插入時,線圈上端相當(dāng)于N極,當(dāng)S極向下插入時,線圈上端相當(dāng)于S極,存在斥力,導(dǎo)體與磁體的作用力也可以根據(jù)楞次定律的另一種表述判斷:感應(yīng)電流的磁場總要阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對運動,無論N極向下插入還是S極向下插入,磁體與線圈的相對位置都在減小,故磁體與線圈之間存在斥力,故C錯誤,D正確.,1,2,3,4,4.(右手定則的應(yīng)用)(多選)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動,如圖所示,能正確表示磁感應(yīng)強度B的方向、導(dǎo)體運動速度方向與產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向間關(guān)系的是,答案,解析,,解析圖A中導(dǎo)體不切割磁感線,導(dǎo)體中無電流;由右手定則可以判斷B、C正確; D圖中感應(yīng)電流方向應(yīng)垂直紙面向外.,1,2,3,4,,

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