高中物理 第1章 電磁感應(yīng) 第3節(jié) 探究感應(yīng)電流的方向課件 粵教版選修3-2

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1、第三節(jié)感應(yīng)電流的方向 1電為人類帶來(lái)了很大的方便，發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是()A安培 B赫茲C法拉第 D麥克斯韋【答案】C課前自主學(xué)習(xí) 2關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A只要穿過(guò)電路中的磁通量發(fā)生變化，電路中就一定產(chǎn)生感應(yīng)電流B只要導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C只要閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】D 3一接有電壓表的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A線圈中有感應(yīng)電流，電壓表有示數(shù)B線圈中有感應(yīng)電流，電壓表沒(méi)有示數(shù)C線

2、圈中無(wú)感應(yīng)電流，電壓表有示數(shù)D線圈中無(wú)感應(yīng)電流，電壓表沒(méi)有示數(shù) 【答案】D【解析】由于矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向右做勻速運(yùn)動(dòng)，磁通量不變，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，電壓表沒(méi)有示數(shù) 一、感應(yīng)電流的方向1實(shí)驗(yàn)探究將螺線管與電流計(jì)組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如下圖所示，記錄感應(yīng)電流方向 2記錄及分析條形磁鐵運(yùn)動(dòng)情況N極向下插入線圈N極向下拔出線圈S極向下插入線圈S極向下拔出線圈圖原磁場(chǎng)方向向下向下向上向上 條形磁鐵運(yùn)動(dòng)情況N極向下插入線圈N極向下拔出線圈S極向下插入線圈S極向下拔出線圈原磁場(chǎng)方向向下向下向上向上穿過(guò)線圈的磁通量變化情況增加減少增加減少電流表指針偏轉(zhuǎn)方向右偏左偏左偏右偏 條形磁鐵

3、運(yùn)動(dòng)情況N極向下插入線圈N極向下拔出線圈S極向下插入線圈S極向下拔出線圈感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向自下而上自上而下自上而下自下而上感應(yīng)電流在線圈中的流向(俯視)逆時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針逆時(shí)針原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向的關(guān)系相反相同相反相同磁體間的作用情況排斥吸引排斥吸引 3.歸納結(jié)論當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加；當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減少 二、楞次定律1內(nèi)容：感應(yīng)電流的_總要_引起感應(yīng)電流的磁通量的_2“阻礙”的體現(xiàn)凡是磁通量增加引起的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)就阻礙原來(lái)_；凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場(chǎng)就阻礙原來(lái)_磁場(chǎng)阻礙變化磁通量

4、的增加磁通量的減少 若電路不閉合，穿過(guò)回路的磁通量變化時(shí)，是否還會(huì)產(chǎn)生“阻礙”作用？【答案】當(dāng)電路不閉合時(shí)，穿過(guò)回路的磁通量變化時(shí)，沒(méi)有產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以就沒(méi)有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，所以就沒(méi)有“阻礙”作用產(chǎn)生 三、右手定則1使用范圍：判定導(dǎo)線切割磁感線_的方向2使用方法：伸開(kāi)右手，使大拇指與其余四個(gè)手指_，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線垂直從_進(jìn)入，大拇指指向_的方向，其余四指所指的方向就是_的方向產(chǎn)生感應(yīng)電流垂直手心導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流 在電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，我們已經(jīng)注意到，不同情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向不同，那么，感應(yīng)電流的方向是由哪些因素決定的呢？【答案】感應(yīng)電流的方向與原磁場(chǎng)的方向

5、和原磁通量的變化有關(guān). 1楞次定律的關(guān)鍵詞是“阻礙變化”，那么到底是“誰(shuí)在阻礙”“阻礙什么”“如何阻礙”“為何阻礙”“是否阻止”？詳細(xì)分析見(jiàn)下表：課堂優(yōu)化整合楞次定律的理解 誰(shuí)在阻礙“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”在阻礙阻礙什么阻礙的是“引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的磁通量的變化”，而不是阻礙的引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，也不是阻礙的引起感應(yīng)電流的磁通量如何阻礙磁通量增加時(shí)，阻礙其增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，起抵消作用；磁通量減少時(shí)，阻礙其減少，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向一致，起補(bǔ)償作用為何阻礙(原)磁場(chǎng)的磁通量發(fā)生了變化是否阻止“阻礙”不是“阻止”，只是延緩了磁通量變化的快慢，但這種變化仍繼續(xù)進(jìn)行，最終結(jié)果不

6、受影響 2.楞次定律的推廣含義對(duì)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因：(1)阻礙原磁通量的變化“增反減同”；(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來(lái)拒去留”(“敵”進(jìn)“我”退、“敵”逃“我”追)；(3)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)“增反減同”；(4)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)“增縮減擴(kuò)” 3左手定則和右手定則的比較比較項(xiàng)目右手定則左手定則作用判斷感應(yīng)電流的方向判斷通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向已知條件已知切割運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向已知電流方向和磁場(chǎng)方向圖例 比較項(xiàng)目右手定則左手定則因果關(guān)系運(yùn)動(dòng)電流電流運(yùn)動(dòng)應(yīng)用實(shí)例發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī) 關(guān)于楞次定律，下列說(shuō)法中正確的是()A感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向

7、總是與外磁場(chǎng)的方向相反B感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與外磁場(chǎng)的方向相同C感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向取決于磁通量是增大還是減小D感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原來(lái)磁場(chǎng)的變化解析：不能簡(jiǎn)單認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和原來(lái)磁場(chǎng)方向是相同還是相反，還要看原磁場(chǎng)是如何變化的，如果原磁場(chǎng)增加，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，阻礙原磁場(chǎng)的增加；如果原來(lái)磁場(chǎng)減小，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向和原磁場(chǎng)方向相同，阻礙原來(lái)的磁場(chǎng)減弱，即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化答案：CD例 1 題后反思楞次定律中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)的關(guān)系是阻礙原磁場(chǎng)的變化，并不一定和原磁場(chǎng)方向相反，而是看原磁場(chǎng)的變化情況來(lái)確定是否和原磁場(chǎng)方向相同如果原磁場(chǎng)

8、是增加的，則與原磁場(chǎng)方向相反；如果原磁場(chǎng)是減小的，則和原磁場(chǎng)方向相同 1關(guān)于楞次定律，下列說(shuō)法中正確的是()A感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的增強(qiáng)B感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的減弱C感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是和原磁場(chǎng)方向相反D感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化【答案】D【解析】楞次定律的內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，故選D. 應(yīng)用楞次定律的一般步驟：1明確研究對(duì)象是哪個(gè)閉合電路 .2明確該電路原磁場(chǎng)的方向和磁通量如何變化3根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向4根據(jù)安培定則判定感應(yīng)電流的方向可以概括為下面四句話：“明確增減和方向，增反減同切莫忘，安培定則來(lái)判斷，四指環(huán)繞指流向”

9、應(yīng)用楞次定律解題的一般步驟 【特別提醒】運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的思路可概括為以下流程：流程圖中，描述了“磁通量的變化”“磁場(chǎng)的方向”“感應(yīng)電流的方向”三個(gè)因素關(guān)系，只要知道其中任意兩個(gè)因素，就可以判定第三個(gè)因素 如下圖所示，試判定當(dāng)電鍵S閉合和斷開(kāi)的瞬間，線圈ABCD中的電流方向解析：此題按“應(yīng)用楞次定律的步驟”進(jìn)行判定當(dāng)S閉合時(shí)：(1)研究回路是ABCD，穿過(guò)回路的磁場(chǎng)是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向由安培定則判知垂直紙面向外(如題圖所示)，且磁通量增大例 2 (2)由楞次定律得知感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)和B原相反，即向里(3)由安培定則判知線圈ABCD中感應(yīng)電流方向是ADCBA.當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)：(1

10、)研究回路仍是線圈ABCD，穿過(guò)回路的原磁場(chǎng)仍是電流I產(chǎn)生的磁場(chǎng)，方向向外，且磁通量減小(2)由楞次定律知感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向應(yīng)和B 原相同，即向外(3)由安培定則判知感應(yīng)電流方向是ABCDA. 答案：當(dāng)S閉合時(shí)：電流方向是ADCBA當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)：電流方向是ABCDA.題后反思楞次定律是用來(lái)確定感應(yīng)電流方向的，然而定律中沒(méi)有直接陳述感應(yīng)電流方向，只是提及感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，由感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向來(lái)確定感應(yīng)電流的方向 2如下圖所示，MN、PQ為同一水平面的兩平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，導(dǎo)體ab、cd與導(dǎo)軌有良好的接觸并能滑動(dòng)，當(dāng)ab桿沿軌道向右滑動(dòng)時(shí)，根據(jù)楞

11、次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟判斷cd將() A右滑 B不動(dòng)C左滑 D無(wú)法確定【答案】A【解析】利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟是：判斷原磁場(chǎng)的方向；原磁場(chǎng)磁通量的變化情況；感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向；根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向 1應(yīng)用現(xiàn)象與規(guī)律比較“一定律三定則”的應(yīng)用技巧 基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng) 安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力 左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 右手定則閉合回路磁通量變化 楞次定律 2.應(yīng)用技巧 無(wú)論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷 (2016山東濰坊臨朐中學(xué)期末)如下圖，

12、兩水平放置的平行金屬板M、N放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線ab帖著M、N邊緣以速度v向右勻速滑動(dòng)，當(dāng)一帶電粒子以水平速度v0射入兩板間后，能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，該帶電粒子可能()例 3 A帶正電、速度方向向左B帶負(fù)電速度方向向左C帶正電速度方向向右 D帶負(fù)電速度方向向右解析：由右手定則可得，M板的電勢(shì)高于N板的電勢(shì)，所以電場(chǎng)線的方向向下；粒子做直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力和初速度垂直，故電場(chǎng)力和洛倫茲力一定平衡，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果粒子帶正電，電場(chǎng)力向下，洛倫茲力向上，根據(jù)左手定則，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直向內(nèi)，所以帶電粒子向右運(yùn)動(dòng)；若粒子帶負(fù)電，電場(chǎng)力向上，洛倫茲力向下，同樣可以得到磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直向內(nèi)時(shí)，帶電粒子

13、向右運(yùn)動(dòng)所以選項(xiàng)C、D正確，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤答案：CD 3.(2016海南卷)如圖，一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等，環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流若() A金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駼金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駽金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針D金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針【答案】D 【解析】直導(dǎo)線之間的磁場(chǎng)時(shí)對(duì)稱的，圓環(huán)在中間時(shí)，通過(guò)圓環(huán)的磁通量為零，金屬環(huán)上下運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，圓環(huán)的磁通量不變，不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A、B錯(cuò)誤；金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近，則穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)垂直紙面向外并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，故C錯(cuò)誤；金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近，則穿過(guò)圓環(huán)的磁場(chǎng)垂直紙面向里并且增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故D正確；故選D.