高中物理 第1章 电磁感应 第3节 探究感应电流的方向课件 粤教版选修3-2.ppt

第三节感应电流的方向 1 电为人类带来了很大的方便 发电的基本原理是电磁感应 发现电磁感应现象的科学家是 A 安培B 赫兹C 法拉第D 麦克斯韦 答案 C 课前 自主学习 2 关于电磁感应现象 下列说法正确的是 A 只要穿过电路中的磁通量发生变化 电路中就一定产生感应电流B 只要导体相对于磁场运动 导体内一定会产生感应电流C 只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动 电路中一定会产生感应电流D 只要穿过闭合电路的磁通量发生变化 电路中一定会产生感应电流 答案 D 3 一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动 如图所示 下列说法正确的是 A 线圈中有感应电流 电压表有示数B 线圈中有感应电流 电压表没有示数C 线圈中无感应电流 电压表有示数D 线圈中无感应电流 电压表没有示数 答案 D 解析 由于矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动 磁通量不变 线圈中无感应电流 电压表没有示数 一 感应电流的方向1 实验探究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 如下图所示 记录感应电流方向 2 记录及分析 3 归纳结论当线圈内磁通量增加时 感应电流的磁场阻碍磁通量的增加 当线圈内磁通量减少时 感应电流的磁场阻碍磁通量的减少 二 楞次定律1 内容 感应电流的 总要 引起感应电流的磁通量的 2 阻碍 的体现凡是磁通量增加引起的感应电流 感应电流激发的磁场就阻碍原来 凡是由磁通量的减少引起的感应电流 感应电流激发的磁场就阻碍原来 磁场 阻碍 变化 磁通量的增加 磁通量的减少 若电路不闭合 穿过回路的磁通量变化时 是否还会产生 阻碍 作用 答案 当电路不闭合时 穿过回路的磁通量变化时 没有产生感应电流 所以就没有其他形式的能量转化为电能 所以就没有 阻碍 作用产生 三 右手定则1 使用范围 判定导线切割磁感线 的方向 2 使用方法 伸开右手 使大拇指与其余四个手指 并且都与手掌在同一个平面内 让磁感线垂直从 进入 大拇指指向 的方向 其余四指所指的方向就是 的方向 产生感应电流 垂直 手心 导线运动 感应电流 在电磁感应的实验中 我们已经注意到 不同情况下产生的感应电流的方向不同 那么 感应电流的方向是由哪些因素决定的呢 答案 感应电流的方向与原磁场的方向和原磁通量的变化有关 1 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 详细分析见下表 课堂 优化整合 楞次定律的理解 2 楞次定律的推广含义对楞次定律中 阻碍 的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因 1 阻碍原磁通量的变化 增反减同 2 阻碍相对运动 来拒去留 敌 进 我 退 敌 逃 我 追 3 阻碍原电流的变化 自感现象 增反减同 4 使线圈面积有扩大或缩小的趋势 增缩减扩 3 左手定则和右手定则的比较 关于楞次定律 下列说法中正确的是 A 感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B 感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C 感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小D 感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化解析 不能简单认为感应电流的磁场方向和原来磁场方向是相同还是相反 还要看原磁场是如何变化的 如果原磁场增加 感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反 阻碍原磁场的增加 如果原来磁场减小 感应电流产生的磁场方向和原磁场方向相同 阻碍原来的磁场减弱 即感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化 答案 CD 例1 题后反思楞次定律中感应电流的磁场和原磁场的关系是阻碍原磁场的变化 并不一定和原磁场方向相反 而是看原磁场的变化情况来确定是否和原磁场方向相同 如果原磁场是增加的 则与原磁场方向相反 如果原磁场是减小的 则和原磁场方向相同 1 关于楞次定律 下列说法中正确的是 A 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C 感应电流的磁场总是和原磁场方向相反D 感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 答案 D 解析 楞次定律的内容 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 故选D 应用楞次定律的一般步骤 1 明确研究对象是哪个闭合电路 2 明确该电路原磁场的方向和磁通量如何变化 3 根据楞次定律判定感应电流的磁场方向 4 根据安培定则判定感应电流的方向 可以概括为下面四句话 明确增减和方向 增反减同 切莫忘 安培定则来判断 四指环绕指流向 应用楞次定律解题的一般步骤 特别提醒 运用楞次定律判断感应电流的方向的思路可概括为以下流程 流程图中 描述了 磁通量的变化 磁场的方向 感应电流的方向 三个因素关系 只要知道其中任意两个因素 就可以判定第三个因素 如下图所示 试判定当电键S闭合和断开的瞬间 线圈ABCD中的电流方向 解析 此题按 应用楞次定律的步骤 进行判定 当S闭合时 1 研究回路是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垂直纸面向外 如题图所示 且磁通量增大 例2 2 由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原相反 即向里 3 由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是A D C B A 当S断开时 1 研究回路仍是线圈ABCD 穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁场 方向向外 且磁通量减小 2 由楞次定律知感应电流磁场方向应和B原相同 即向外 3 由安培定则判知感应电流方向是A B C D A 答案 当S闭合时 电流方向是A D C B A当S断开时 电流方向是A B C D A 题后反思楞次定律是用来确定感应电流方向的 然而定律中没有直接陈述感应电流方向 只是提及感应电流磁场的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化 由感应电流的磁场方向来确定感应电流的方向 2 如下图所示 MN PQ为同一水平面的两平行导轨 导轨间有垂直于导轨平面的磁场 导体ab cd与导轨有良好的接触并能滑动 当ab杆沿轨道向右滑动时 根据楞次定律判断感应电流方向的一般步骤判断cd将 A 右滑B 不动C 左滑D 无法确定 答案 A 解析 利用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是 判断原磁场的方向 原磁场磁通量的变化情况 感应电流磁场的方向 根据右手螺旋定则判断感应电流的方向 1 应用现象与规律比较 一定律三定则 的应用技巧 2 应用技巧无论是 安培力 还是 洛伦兹力 只要是 力 都用左手判断 电生磁 或 磁生电 均用右手判断 2016 山东潍坊临朐中学期末 如下图 两水平放置的平行金属板M N放在匀强磁场中 导线ab帖着M N边缘以速度v向右匀速滑动 当一带电粒子以水平速度v0射入两板间后 能保持匀速直线运动 该带电粒子可能 例3 A 带正电 速度方向向左B 带负电速度方向向左C 带正电速度方向向右D 带负电速度方向向右解析 由右手定则可得 M板的电势高于N板的电势 所以电场线的方向向下 粒子做直线运动 电场力和初速度垂直 故电场力和洛伦兹力一定平衡 粒子做匀速直线运动 如果粒子带正电 电场力向下 洛伦兹力向上 根据左手定则 磁感应强度方向垂直向内 所以带电粒子向右运动 若粒子带负电 电场力向上 洛伦兹力向下 同样可以得到磁感应强度方向垂直向内时 带电粒子向右运动 所以选项C D正确 选项A B错误 答案 CD 3 2016 海南卷 如图 一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内 环的圆心与两导线距离相等 环的直径小于两导线间距 两导线中通有大小相等 方向向下的恒定电流 若 A 金属环向上运动 则环上的感应电流方向为顺时针方向B 金属环向下运动 则环上的感应电流方向为顺时针方向C 金属环向左侧直导线靠近 则环上的感应电流方向为逆时针D 金属环向右侧直导线靠近 则环上的感应电流方向为逆时针 答案 D 解析 直导线之间的磁场时对称的 圆环在中间时 通过圆环的磁通量为零 金属环上下运动的时候 圆环的磁通量不变 不会有感应电流产生 故A B错误 金属环向左侧直导线靠近 则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强 根据楞次定律可得 环上的感应电流方向为顺时针 故C错误 金属环向右侧直导线靠近 则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强 根据楞次定律可得 环上的感应电流方向为逆时针 故D正确 故选D