(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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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(shí)際上為楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式. 3.能夠熟練運(yùn)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(shí)探究 新知探究 點(diǎn)點(diǎn)落實(shí),達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂檢測(cè) 鞏固反饋,知識(shí)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(shí),觀察到的現(xiàn)象是什么?磁鐵的S極遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí),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(shí),鋁環(huán)被排斥;遠(yuǎn)離時(shí),鋁環(huán)被吸引.,圖1,(2)鋁環(huán)是非鐵磁性物體,它怎么會(huì)被磁鐵排斥和吸引呢?,答案磁鐵相對(duì)鋁環(huán)運(yùn)動(dòng)的
2、過(guò)程中,穿過(guò)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(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng).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(chǎng)對(duì)磁鐵的作用.,答案,2.如圖2所示,思考并回答下列問(wèn)題,,圖2,(1)N極移近鋁環(huán)時(shí)穿過(guò)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(chǎng)方向與磁鐵的磁場(chǎng)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(shí)穿過(guò)鋁環(huán)的磁通量增加,環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反.環(huán)中感應(yīng)電流從左側(cè)看為逆時(shí)針.,答案,(2)N極遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí)穿過(guò)鋁環(huán)的磁通量如何變化?環(huán)中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與磁鐵磁場(chǎng)方向相同還是相反?環(huán)中感應(yīng)電流如何?,答案N極遠(yuǎn)離鋁環(huán)時(shí)穿過(guò)鋁環(huán)的磁通量減小,環(huán)中感
3、應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同,環(huán)中感應(yīng)電流從左側(cè)看為順時(shí)針.,答案,(3)鋁環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)原磁通量的變化有什么影響?,答案原磁通量增加時(shí),兩種磁場(chǎng)方向相反,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁通量的增加;原磁通量減少時(shí),兩種磁場(chǎng)方向相同,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁通量的減少.,答案,要點(diǎn)總結(jié) 1.楞次定律:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙 磁通量的變化. 2.楞次定律中“阻礙”的含義: (1)誰(shuí)在阻礙 的磁場(chǎng). (2)阻礙什么阻礙的是穿過(guò)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(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向 ;當(dāng)原磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向 ,“阻礙”不一定是
4、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)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(chǎng)的磁通量的變化. 3.從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度看,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙 (來(lái)拒去留).,延緩,相對(duì)運(yùn)動(dòng),例1 (多選)關(guān)于楞次定律,下列說(shuō)法正確的是 A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反 B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可能與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同 C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(xiàng)B、C正確.,在長(zhǎng)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(shí),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(qǐng)從解答此題的實(shí)踐中,體會(huì)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?yàn)轫槙r(shí)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(chǎng)方向.根據(jù)楞次定律“阻礙”的含義,則要先明確原磁場(chǎng)的方向及其磁通量的變化情況.,答案,要點(diǎn)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(duì)象是哪一個(gè)閉合電路. (2)明確 的方向. (3)判斷閉合回路內(nèi)原磁場(chǎng)的 是
6、增加還是減少. (4)由 判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向. (5)由 判斷感應(yīng)電流的方向.,原磁場(chǎng),磁通量,楞次定律,安培定則,例2 (多選)如圖4所示,通電長(zhǎng)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(dòng),其中感應(yīng)電流方向是abcda B.若線圈豎直向下平動(dòng),無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 C.當(dāng)線圈以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí),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(chǎng)在線圈處垂直線圈向里,當(dāng)線圈向右平動(dòng)時(shí),通過(guò)線圈的磁通量減小,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向
7、相同,感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba,A錯(cuò). 若線圈豎直向下平動(dòng)時(shí),磁通量不變,無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生,B正確. 當(dāng)線圈以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流方向是adcba,C錯(cuò). 當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時(shí),磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反,感應(yīng)電流的方向是abcda,D正確,故選B、D.,針對(duì)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(kāi)始下落,磁鐵從圓環(huán)中穿過(guò)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(shuō)法正確的是 A.總是順時(shí)針 B.總是逆時(shí)針 C.先順時(shí)針后逆時(shí)針 D.先逆時(shí)針后順時(shí)針,答案,,解析,,圖5,解析磁鐵下落過(guò)程中原磁場(chǎng)是向
8、上的,穿過(guò)圓環(huán)的磁通量先增大后減小,由楞次定律可判斷出選項(xiàng)C正確.,針對(duì)訓(xùn)練2如圖6所示,閉合金屬圓環(huán)垂直于磁場(chǎng)方向放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,現(xiàn)將它從勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出,以下各種說(shuō)法中正確的是 A.向左和向右拉出時(shí),環(huán)中感應(yīng)電流方向相反 B.向左和向右拉出時(shí),環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針?lè)较?C.向左和向右拉出時(shí),環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針?lè)较?D.將圓環(huán)拉出磁場(chǎng)的過(guò)程中,當(dāng)環(huán)全部處在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí), 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(chǎng)的過(guò)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(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)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(shí)針?lè)较?圓環(huán)全部處在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),雖然做切割磁感線運(yùn)動(dòng),但環(huán)中磁通量不變,只有圓環(huán)離開(kāi)磁場(chǎng),環(huán)的一部分在磁場(chǎng)中,另一部分在磁場(chǎng)外時(shí),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(xiàng)正確.,,如圖7所示,導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng).,三、右手定則,圖7,(1)請(qǐng)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(jiǎn)單的方法來(lái)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(chǎng)B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)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(lái)判斷.,答案,要點(diǎn)總結(jié) 1.內(nèi)容:伸開(kāi)右手,使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)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(duì)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)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(chǎng)中做 運(yùn)動(dòng)的情況.,進(jìn)入,導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電流,切割磁感線,3.當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)四指的指向就是 的方向,即___________ 的方向(在等效電源內(nèi),從負(fù)極指向正極).,感應(yīng)電流,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),例3下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感線
11、運(yùn)動(dòng)的情景,導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向?yàn)閍b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?yàn)閍b,B中電流方向?yàn)閎a,C中電流沿adcba方向,D中電流方向?yàn)閎a.故選A.,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(對(duì)楞次定律的理解)關(guān)于楞次定律,下列說(shuō)法正確的是 A.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),不一定受磁場(chǎng)阻礙作用 C.原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)同向 D.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是跟原磁場(chǎng)反向,阻礙原磁場(chǎng)的變化,答案,,解析,1,2,3,4,解析感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)
12、電流的磁通量的變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤; 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中平行磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),不受磁場(chǎng)阻礙作用,選項(xiàng)B正確; 原磁場(chǎng)穿過(guò)閉合回路的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤; 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)當(dāng)原磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)跟原磁場(chǎng)反向,當(dāng)原磁場(chǎng)減弱時(shí)跟原磁場(chǎng)同向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.,1,2,3,4,2.(楞次定律的應(yīng)用)某磁場(chǎng)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(guò)程中,自上向下看,線圈中的感應(yīng)電流方向是 A.始終順時(shí)針 B.始終逆時(shí)針 C.先順時(shí)針再逆時(shí)針 D.先逆時(shí)針再順時(shí)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(guò)程中,穿過(guò)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?yàn)轫槙r(shí)針,從題圖虛線所示位置落至B處的過(guò)程中,穿過(guò)線圈的磁通量減少,由楞次定律知,線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,C項(xiàng)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(gè)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(jìn)入線圈的過(guò)程中,線圈中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,磁鐵會(huì)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(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B.若磁鐵的S極向下插入,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 C.無(wú)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(wú)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(guò)線圈的磁通量增加,磁場(chǎng)方向向下,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)磁場(chǎng)方向向上,由右手螺旋定則知,線圈中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故A錯(cuò)誤; 若磁鐵的S極向下插入,穿過(guò)線圈的磁通量增加,磁場(chǎng)方向向上,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)磁場(chǎng)方向向下,由右手螺旋定則知,線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,故B正確;,1,2,3,4,通電線圈的磁場(chǎng)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(shí),線圈上端相當(dāng)于N極,當(dāng)S極向下插入時(shí),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(chǎng)總要阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),無(wú)論N極向下插入還是S極向下插入,磁體與線圈的相對(duì)位置都在減小,故磁體與線圈之間存在斥力,故C錯(cuò)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(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),如圖所示,能正確表示磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)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(wú)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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