物理 第一章 電磁感應(yīng) 第三節(jié) 感應(yīng)電流的方向 粵教版選修32

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1、第一章電磁感應(yīng)第三節(jié)感應(yīng)電流的方向?qū)W習(xí)目標(biāo)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)容索引知識探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測知識探究1甲乙丙丁條形磁鐵運(yùn)動(dòng)的情況N極向下插入線圈S極向下插入線圈N極向上拔出線圈S極向上拔出線圈原磁場方向(向上或向下)_一、楞次定律一、楞次定律導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究根據(jù)如圖1甲、乙、丙、丁所示進(jìn)行電路圖連接與實(shí)驗(yàn)操作，并填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 圖1向下向上向下向上穿過線圈的磁通量變化情況(增加或減少)_ _感應(yīng)電流的方向(在螺線管上俯視)逆時(shí)針順時(shí)針順時(shí)針 逆時(shí)針感應(yīng)電流的磁

2、場方向(向上或向下)_ _原磁場與感應(yīng)電流磁場的方向關(guān)系_ _增加減少減少向上向下向下向上相反相反相同相同圖1增加請根據(jù)上表所填內(nèi)容理解：甲、乙兩種情況下，磁通量都 ，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向 ；丙、丁兩種情況下，磁通量都_，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向 增加相反減少相同楞次定律：(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的方向可以這樣確定：感應(yīng)電流的磁場總要阻礙_(2)理解：當(dāng)磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向 ，當(dāng)磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向 ，即增 減 知識梳理知識梳理引起感應(yīng)電流的磁通量的變化相反相同反同即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列說法的正誤(1)感應(yīng)電流的磁場總是與引起感應(yīng)電流的磁場

3、方向相反()(2)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()(3)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()二、右手定則二、右手定則導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究如圖2所示，導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線運(yùn)動(dòng)(1)請用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向圖2(2)感應(yīng)電流I的方向、原磁場B的方向、導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v的方向三者之間什么關(guān)系？根據(jù)課本右手定則，自己試著做一做感應(yīng)電流的方向adcba.滿足右手定則右手定則：伸開右手，讓拇指跟其余四個(gè)手指 ，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線垂直從心進(jìn)入，指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余_所指的方向就是感應(yīng)電流的方向知識梳理知識梳理垂直拇指四指即學(xué)即用即學(xué)即用判斷下列

4、說法的正誤(1)右手定則只能用來判斷導(dǎo)體垂直切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電流方向()(2)所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象都可以用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向()(3)所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，都可以用安培定則判斷感應(yīng)電流方向()(4)當(dāng)導(dǎo)體不動(dòng)，而磁場運(yùn)動(dòng)時(shí)，不能用右手定則判斷感應(yīng)電流方向()2題型探究一、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)生感應(yīng)電流是結(jié)果.2.“阻礙”的含義：(1)誰阻礙感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場.(2)阻礙誰阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.(3)如何阻礙當(dāng)原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相

5、同.(4)阻礙效果阻礙并不是阻止，結(jié)果增加的還是增加，減少的還是減少.注意：從相對運(yùn)動(dòng)的角度看，感應(yīng)電流的效果是阻礙相對運(yùn)動(dòng).例例1關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是A.感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(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(yùn)動(dòng)時(shí)，必受磁場阻礙作用C.原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時(shí)，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感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項(xiàng)A正確；閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中平行磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，不受磁場阻礙作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向，選

6、項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)原磁場增強(qiáng)時(shí)感應(yīng)電流的磁場跟原磁場反向，當(dāng)原磁場減弱時(shí)感應(yīng)電流的磁場跟原磁場同向，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.二、楞次定律的應(yīng)用楞次定律應(yīng)用四步曲(1)確定原磁場方向；(2)判定產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量如何變化(增加還是減少)；(3)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向(增反減同)；(4)判定感應(yīng)電流的方向.該步驟也可以簡單地描述為“一原二變?nèi)兴穆菪?，一原確定原磁場的方向；二變確定磁通量是增加還是減少，三感判斷感應(yīng)電流的磁場方向；四螺旋用右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向.二、楞次定律的應(yīng)用例例2(多選)如圖3所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在有界勻強(qiáng)磁場中，將它從勻強(qiáng)磁場中勻速拉出，以下各種說法

7、中正確的是A.向左拉出和向右拉出時(shí)，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反B.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時(shí)針方向的C.向左或向右拉出時(shí)，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時(shí)針方向的D.將圓環(huán)左右拉動(dòng)，當(dāng)環(huán)全部處在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓環(huán)中無感 應(yīng)電流 圖3答案解析將金屬圓環(huán)不管從哪邊拉出磁場，穿過閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的減少，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時(shí)針方向的，選項(xiàng)B正確，A、C錯(cuò)誤；另外在圓環(huán)離開磁場前，穿過圓環(huán)的磁通量沒有改變，該種情況無感應(yīng)電流，D正確.針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練如圖4所示，金屬環(huán)所在區(qū)域存在著勻

8、強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸增大時(shí)，內(nèi)、外金屬環(huán)中感應(yīng)電流的方向?yàn)锳.外環(huán)順時(shí)針、內(nèi)環(huán)逆時(shí)針B.外環(huán)逆時(shí)針、內(nèi)環(huán)順時(shí)針C.內(nèi)、外環(huán)均為逆時(shí)針D.內(nèi)、外環(huán)均為順時(shí)針答案解析圖4首先明確研究的回路由外環(huán)和內(nèi)環(huán)共同組成，回路中包圍的磁場方向垂直紙面向里且內(nèi)、外環(huán)之間的磁通量增加.由楞次定律可知兩環(huán)之間的感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，垂直于紙面向外，再由安培定則判斷出感應(yīng)電流的方向是：在外環(huán)沿逆時(shí)針方向，在內(nèi)環(huán)沿順時(shí)針方向，故選項(xiàng)B正確.三、右手定則的應(yīng)用1.適用范圍：閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判斷.2.右手定則反映了磁場方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和電流方向三者之間

9、的相互垂直關(guān)系.(1)大拇指的方向是導(dǎo)體相對磁場切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向，既可以是導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而磁場未動(dòng)，也可以是導(dǎo)體未動(dòng)而磁場運(yùn)動(dòng)，還可以是兩者以不同速度同時(shí)運(yùn)動(dòng).(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源.例例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中電流方向沿adcba，D中電流方向?yàn)閎a.故選A.達(dá)標(biāo)檢測31.某磁場磁感線如圖5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

10、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1234圖5答案解析自A處落至圖示位置時(shí)，穿過線圈的磁通量增加，由楞次定律知線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，從圖示位置落至B處時(shí)，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?yàn)槟鏁r(shí)針，C項(xiàng)正確.2.磁鐵在線圈中心上方開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生如圖6方向的感應(yīng)電流，則磁鐵A.向上運(yùn)動(dòng) B.向下運(yùn)動(dòng)C.向左運(yùn)動(dòng) D.向右運(yùn)動(dòng) 答案1234圖63.如圖7所示，勻強(qiáng)磁場與圓形導(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)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生B.整個(gè)環(huán)中有順時(shí)針方向的電流C.整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針方向的

11、電流D.環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針 方向的電流 答案解析圖7由右手定則知ef上的電流由ef，故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，選D.12344.1931年，英國物理學(xué)家狄拉克曾經(jīng)從理論上預(yù)言：存在只有一個(gè)磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物理學(xué)家卡布萊拉設(shè)計(jì)了一個(gè)尋找磁單極子的實(shí)驗(yàn).他設(shè)想，如果一個(gè)只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖8所示的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈上將出現(xiàn)A.先順時(shí)針方向，后逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.先逆時(shí)針方向，后順時(shí)針方向的感應(yīng)電流C.順時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流D.逆時(shí)針方向持續(xù)流動(dòng)的感應(yīng)電流答案解析圖81234N極磁單極子從上向下通過時(shí)，穿過線圈的磁通量先向下增加，接著突變?yōu)橄蛏蠝p少.故由楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一直向上，故電流始終為逆時(shí)針.1234