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,楞次定律和自感现象,第 2 章,第1节感应电流的方向,记 学习目标,1通过实验探究感应电流的方向，理解楞次定律的内容 2能从能量守恒的角度来理解楞次定律 3理解右手定则与楞次定律的关系；能区别右手定则和左手定则 4通过学生实验，培养学生观察实验现象以及对实验现象分析论证、归纳总结得出结论的能力,学 基础导学,一、探究感应电流的方向,电流表指针,感应电流,2探究感应电流的方向 将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将N极、S极插入、抽出线圈，如图所示，记录感应电流方向如下,3分析 (1)线圈内磁通量增加时的情况 (2)线圈内磁通量减少时的情况,向下,向上,向上,向下,向下,向下,向上,向上,4.归纳结论 当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场_磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场_磁通量的减少,阻碍,阻碍,感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_引起感应电流的磁通量的_,二、楞次定律,阻碍,变化,1使用范围：判定导线_时感应电流的方向 2使用方法：伸出右手，使拇指与其余四个手指_，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从_进入，并使拇指指向_的方向，这时_所指的方向就是感应电流的方向,三、右手定则,切割磁感线运动,垂直,掌心,导线运动,四指,悟 名师指点,一、楞次定律的关键词是“阻碍变化”，那么到底是“谁在阻碍”“阻碍什么”“如何阻碍”“为何阻碍”“是否阻止”？,1根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是() A阻碍引起感应电流的磁通量 B与引起感应电流的磁场方向相反 C阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 D与引起感应电流的磁场方向相同 解析：本题考查了对楞次定律的理解及应用，感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的原磁通量的变化，故C对A、B、D错 答案：C,二、楞次定律与右手定则的区别及联系,2如图所示，光滑平行金属导轨PP和QQ，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现在垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是() A感应电流方向是NM B感应电流方向是MN C安培力水平向左 D安培力水平向右,解析：磁场方向向下，导体棒MN的运动方向向右，由右手定则，感应电流方向是NM，再由左手定则，安培力水平向左，所以A、C正确 答案：AC,三、楞次定律的另一种表述,3如图所示，水平导轨上放着一根金属导体棒，外磁场竖直向下穿过导轨框，当B减小时，金属棒怎样运动？,解析：外磁场B减小，穿过回路的磁感线条数减少，为阻碍回路内磁感线条数减少，回路面积应增大，所以金属棒应向右运动 答案：向右运动,四、楞次定律与能量守恒,由此可见，当导体在磁场中运动时，导体中由于出现感应电流而受到磁场力必然阻碍此导体的相对运动如上图所示，条形磁铁靠近线圈，线圈中感应电流的磁场对条形磁铁产生斥力，阻碍这种靠近；当条形磁铁远离线圈时，线圈中感应电流的磁场对条形磁铁产生引力，阻碍这种远离 楞次定律还可表述为：感应电流的效果总与引起感应电流的原因相对抗 能量守恒定律要求感应电流的方向遵循楞次定律,解析：当释放圆环时，由于穿过闭合圆环的磁通量始终为零，所以其中无感应电流产生，则圆环与磁铁之间无磁场力作用，圆环只受重力，下落过程中机械能守恒；当给磁铁以向右的初速度时，圆环中的磁通量增大，环中产生感应电流，由楞次定律可知这一电流与磁铁之间的磁场力阻碍相对运动，故磁铁向右减速运动以反抗磁通量的增加，同时促使圆环向右运动 答案：AC,讲 典例精析,如图所示，试判定当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向,利用楞次定律判断感应电流的方向,解析：当S闭合时： (1)研究的回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)指向读者(如图所示)，且磁通量增大； (2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相反，即离开读者指向纸面内； (3)由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是ADCBA.,当S断开时： (1)研究的回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场，方向(由安培定则判知)指向读者，且磁通量减小； (2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相同，即指向读者； (3)由安培定则判知感应电流方向是ABCDA. 答案：S闭合时，感应电流方向为ADCBA； S断开时，感应电流方向为ABCDA.,11：一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与低面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为() A逆时针方向逆时针方向 B逆时针方向 顺时针方向 C顺时针方向 顺时针方向 D顺时针方向 逆时针方向,解析：线圈通过位置时，穿过线圈的磁场向右，磁通量增加，由楞次定律，感应电流的磁场向左，由安培定则，线圈中电流方向为逆时针线圈通过位置时，穿过线圈的磁场向右，磁通量减少，由楞次定律，感应电流的磁场向右，由安培定则，线圈中电流方向为顺时针 答案：B,右手定则的应用,解析：导体ef向右切割磁感线，由右手定则可判断导体ef中感应电流由ef.而导体ef分别与导体环的左右两部分构成两个闭合回路故环的右侧有逆时针方向的电流环的左侧有顺时针方向的电流 答案：D,解析：导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿adcba，这时cd边受到的安培力作用由左手定则可判断其受力方向向左；在导线框离开磁场时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为abcda，这时安培力的方向仍然向左 答案：D,如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行置于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处竖直自由下落接近回路时() AP、Q将相互靠近 BP、Q将相互远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于g,楞次定律的本质及推广,解法二根据楞次定律的推广 答案：AD,31：物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环闭合开关S的瞬间，套环立即跳起,某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是() A线圈接在了直流电源上 B电源电压过高 C所选线圈的匝数过多 D所用套环的材料与老师的不同,解析：金属套环跳起的原因是开关S闭合时，套环上产生感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的线圈接在直流电源上，S闭合时，金属套环也会跳起电压越高，线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈若套环是非导体材料，则套环不会跳起故选项A、B、C错误，选项D正确 答案：D,辨 易错疑难,如图所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属轨道，轨道跟在轨道平面内的圆形线圈P相连，要使与在同一平面内所包围的小闭合线圈Q内产生顺时针方向的感应电流，导线ab的运动情况可能是() A匀速向右运动 B加速向右运动 C减速向右运动 D加速向左运动,二次感应问题,思路点拨：解题时应把握以下两点： (1)要使Q产生顺时针电流，则穿过Q的磁通量应如何变化 (2)感应电流的磁场方向应垂直纸面向里,解析：当ab向右运动时，根据右手定则可判定出P中产生的感应电流方向是abPa.是顺时针方向，由右手螺旋定则可判知P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向里，所以当ab向右减速运动时，可使穿过Q的向里的磁通量减小，从而使Q中产生顺时针方向的电流；当ab向左运动时，同理可判定P中感应电流的磁场穿过Q中的磁感线方向向外，所以当ab向左加速运动时，可使穿过Q的向外的磁通量增大，从而使Q中产生顺时针方向的感应电流故答案为C、D 答案：CD,关于切割类的二次感应问题，导体切割磁感线的运动方向，决定可能产生二次感应的磁通量的方向，导体切割速度的变化，决定着产生二次感应的磁通量的变化，只有切割速度变化时，才可能产生二次感应，如本题中，当导体向右减速运动与向左加速运动时二次感应中的感应电流方向相同(当向右加速与向左减速时产生的感应电流方向也相同),41：如图所示装置中，L1、L2为闭合铁芯，cd杆原来静止当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动() A向右匀速运动 B向右加速运动 C向左加速运动 D向左减速运动,解析：ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A不正确；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，L2中感应电流产生的磁场方向向上，故通过cd的电流方向向下，cd向右移动，B正确；同理得C不正确，D正确 答案：BD,练 随堂演练,1如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是() A向右摆动 B向左摆动 C静止 D不能判定 解析：磁铁S极靠近铜环，则穿过铜环的磁通量向左增加，则铜环产生感应电流，感应电流磁场阻碍磁铁靠近，故铜环向右远离，选A 答案：A,解析：线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，所以选B 答案：B,解析：因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力与左边导线框受力的方向相同因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根据右手螺旋定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A正确，选项B、C、D错误 答案：A,答案：D,谢谢观看！,
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