第2章 第1節(jié) 感應(yīng)電流的方向

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1、第2章第1節(jié)感應(yīng)電流的方向 第1節(jié)感應(yīng)電流的方向 知識(shí)脈絡(luò) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1?通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的方向，理解 楞次定律的內(nèi)容.（重點(diǎn)） 2 ?理解右手定那么與楞次定律的關(guān)系; 能區(qū)別右手定那么和左手定那么.（重 點(diǎn)、 難點(diǎn)） 3 ?能從能量守恒的角度來(lái)理解楞次定 律. 4?會(huì)應(yīng)用楞次定律和右手定那么解決 有關(guān)問(wèn)題.（重點(diǎn)） 探究感應(yīng)電流的方向 楞次定律 ［先填空］ 1.實(shí)驗(yàn)探究 將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將條形磁鐵的N極、S極插入、抽 出螺線管，如圖2—1—1所示，記錄感應(yīng)電流方向. 甲 乙 丙 丁 圖2-1-1 2.實(shí)驗(yàn)記錄 ⑴

2、線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況. 圖 號(hào) 磁場(chǎng) 方向 感應(yīng)電流的 方向（俯視） 感應(yīng)電流的 磁場(chǎng)方向 歸納總結(jié) 甲 向下 逆時(shí)針 向上 感應(yīng)電流的磁 丙 向上 順時(shí)針 向下 場(chǎng)阻礙磁通量的增加 ⑵線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況. 圖號(hào) 磁場(chǎng) 方向 感應(yīng)電流 方向（俯視） 感應(yīng)電流的 磁場(chǎng)方向 歸納總結(jié) 乙 向下 順時(shí)針 向下 感應(yīng)電流的磁 丁 向上 逆時(shí)針 向上 場(chǎng)阻礙磁通量 的減少 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論 當(dāng)穿過(guò)螺線管的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相反；當(dāng) 穿過(guò)螺線管的磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)的方向相同.

3、 4?楞次定律 感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(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.(另一種表述：感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因)? ［再判斷］ 1?在楞次定律中，阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身.(V) 2?感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量，與磁通量方向相反.(X) 3?感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可阻止原磁場(chǎng)的變化.(X) ［后思考］ 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向總是相反嗎？ 【提示】 不是，由上面的探究實(shí)驗(yàn)分析可知，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)方向相反；當(dāng)原磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原 磁場(chǎng)方向相同■可概括為“增反減同〃.

4、［合作探討］ 圖2-1-2 探討1：如圖磁鐵插入線圈時(shí)，線圈中磁通量怎樣變化？有感應(yīng)電流嗎？ 【提示】磁通量增加，有. 探討2：如圖磁鐵拔出線圈時(shí)，線圈中磁通量怎樣變化？?jī)纱胃袘?yīng)電流方向 相同嗎？ 【提示】磁通量減少，相反. ［核心點(diǎn)擊］ 對(duì)楞次定律的理解 1 ■因果關(guān)系 楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn) 第3頁(yè) 生感應(yīng)電流是結(jié)果，原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果反過(guò)來(lái)影響原因. 2?“阻礙〃的幾個(gè)層次 誰(shuí)阻 礙誰(shuí) 是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)（原磁場(chǎng)）的磁通量的變 化 阻礙 什么 阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身 如

5、何 阻礙 當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相 反；當(dāng)原磁場(chǎng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向 相同，即“增反減同〃 結(jié)果 阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化快慢，這種變化將繼續(xù) 如何 進(jìn)行 3?楞次定律的另一類描述 感應(yīng)電流的效果，總是要對(duì)抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因?具體原因不同，對(duì)抗 的形式也有所不同，具體情況見下表 產(chǎn)生感應(yīng) 電流的 原因 感應(yīng)電流的效果 磁通量增加或減少 增反減同 蠻增加時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生反向磁 場(chǎng) 蜜減少時(shí)，感應(yīng)電流產(chǎn)生同向磁 場(chǎng) 磁體與回路 間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 來(lái)拒去留 磁體靠近時(shí)，感應(yīng)電流利用磁場(chǎng) 產(chǎn)

6、生斥力 磁體遠(yuǎn)離時(shí)，感應(yīng)電流利用磁場(chǎng) 產(chǎn)生引力 回路發(fā)生形變 增縮減擴(kuò) 回路面積增大時(shí)，感應(yīng)電流利用 所受安培力使面積縮?。换芈访?積減小時(shí)，感應(yīng)電流利用所受安 培力使面積擴(kuò)大 通過(guò)線圈自身的 電流發(fā)生變化 增反減同 原電流增大時(shí)，感應(yīng)電流與之反 向 原電流減小時(shí)，感應(yīng)電流與之同 向 1. 如圖2—1—3所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為〃、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中，有一質(zhì)量為加、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在 O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動(dòng)?金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動(dòng)到 左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面.那 么線框

7、中感應(yīng)電流的方向是（） 圖 2—1—3 A. QfbfcfdfQ B ? dfcfb f a~d C.先是 df cf bfa—d，后是 af bf cfdf a D? 先是 af bf cfdfa，后是 df cf bfaf d 【解析】一開始由下向上的磁通量在減少，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向 是dfcfbfafd ;越過(guò)豎直位置后，反向穿過(guò)的磁通量增加，由楞次定律可知， 感應(yīng)電流方向不變，B對(duì). 【答案】B 2. 如圖2—1—4所示，一個(gè)N極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過(guò)水平 放置的固定矩形導(dǎo)線框，那么（） 圖 2—1—4 A?磁鐵經(jīng)過(guò)位置①時(shí)，線框中感應(yīng)電流沿abc

8、d方向；經(jīng)過(guò)位置②時(shí)，沿 adcb方向 B?磁鐵經(jīng)過(guò)位置①時(shí)，線框中感應(yīng)電流沿adcb方向；經(jīng)過(guò)位置②時(shí)，沿 abcd方向 C?磁鐵經(jīng)過(guò)位置①和②時(shí)，線框中感應(yīng)電流都沿abcd方向 D?磁鐵經(jīng)過(guò)位置①和②時(shí)，線框中感應(yīng)電流都沿adcb方向 【解析】 當(dāng)磁鐵經(jīng)過(guò)位置①時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量向下且不斷增加，由楞 次定律可確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，阻礙磁通量的增加，根據(jù)安培定那么可 判定感應(yīng)電流應(yīng)沿abcd方向同理可判定當(dāng)磁鐵經(jīng)過(guò)位置②時(shí)感應(yīng)電流沿adcb 方向. 【答案】A 3?(多項(xiàng)選擇)如圖2-1-5所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置， 兩根導(dǎo)體棒P. Q平行放置在導(dǎo)軌上，形

9、成一個(gè)閉合回路，一條形磁鐵從高處下 落接近回路時(shí)() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002027】 圖 2-1-5 A. P、Q將相互靠攏 B?P、Q將相互遠(yuǎn)離 C?磁鐵的加速度仍為g D?磁鐵的加速度小于g 【解析】 當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判 斷出P、Q將相互靠攏，故A正確，B錯(cuò)誤；磁鐵受向上的斥力，故磁鐵的加速 度小于g，所以C錯(cuò)誤，D正確. 【答案】AD 運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路 右手定那么 ［先填空］ 伸開右手，讓拇指與其余四指在同二個(gè)平面內(nèi)，使拇指與并攏的四指垂直 讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指所指的

10、方向就 是感應(yīng)電流的方向. ［再判斷］ 1 ?通過(guò)右手定那么可判定感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.(V) 2 ?右手定那么適用于判定閉合導(dǎo)體回路中的局部導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生 感應(yīng)電流的方向.(V) 3 ?產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那局部導(dǎo)體，相當(dāng)于電源，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向從高電 勢(shì)指向低電勢(shì).（X） ［后思考］ 楞次定律與右手定那么在使用范圍上有什么區(qū)別？ 【提示】 楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而右手定那么只適用于導(dǎo)體 切割磁感線的情況. ［合作探討］ 如圖2-1-6所示，導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng). 圖 2-1-6 探討1:根據(jù)楞次定律判斷導(dǎo)體棒ab中的電流方向？ 【提

11、示】b~a 探討2：能否找到一種更簡(jiǎn)單的方法來(lái)判斷閉合回路中局部導(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） 【提示】右手定那么 ［核心點(diǎn)擊］ 楞次定律與右手定那么的區(qū)別及聯(lián)系 楞次定律 右手定那么 區(qū) 別 研究 對(duì)象 整個(gè)閉合回路 閉合回路的一局部，即做切割磁 感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體 適用 范圍 各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象 只適用于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割 磁感線運(yùn)動(dòng)的情況 應(yīng)用 用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化而 產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便 用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電 磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便 聯(lián)系 右手

12、定那么是楞次定律的特例 4.如圖2-1-7所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸 良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（） A?圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生 B. 整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏? C. 整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏? D?環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏? 圖 2-1-7 【解析】 導(dǎo)體ef向右切割磁感線，由右手定那么可判斷導(dǎo)體ef中感應(yīng)電 流由e#而導(dǎo)體ef分別與導(dǎo)體環(huán)的左右兩局部構(gòu)成兩個(gè)閉合回路，故環(huán)的右側(cè) 有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針?lè)较虻碾娏? 【答案】D 5?下列圖表示閉合電路中的一局部導(dǎo)體ab在磁場(chǎng)中做切割磁感

13、線運(yùn)動(dòng)的 情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是（） 【解析】判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向時(shí),可以用右手定那么， 也可以用楞次定律.A中電流方向由a~b , B中電流方向由b-a , C中電流沿 afcT+a方向，D中電流方向由b-a? 【答案】A 6?（多項(xiàng)選擇）在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下，飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航, 機(jī)翼保持水平，飛行高度不變?由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差，設(shè) 飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為E，右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為U2,那么（） 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：05002028】 A?假設(shè)飛機(jī)從西往東飛，U比U2高 B?假設(shè)飛機(jī)從東往西飛，U2比U高 C?假設(shè)飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高 D?假設(shè)飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高 【解析】 我國(guó)地處北半球，地磁場(chǎng)有豎直向下的分量，用右手定那么判斷 無(wú)論機(jī)翼向哪個(gè)水平方向切割磁感線，機(jī)翼中均產(chǎn)生自右向左的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，左 側(cè)電勢(shì)高于右側(cè). 【答案】AC 右手定那么的應(yīng)用 （1）右手定那么只適用于一段導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況，導(dǎo)體 不運(yùn)動(dòng)不能應(yīng)用. ⑵右手定那么判定導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，四指的指向由低 電勢(shì)指向高電勢(shì).