ww2-1感应电流的方向

§2-1感应电流的方向（历城第二中学麻树才）一、实验探究——感应电流的方向【实验探究】1、创设问题情景：演示导体插入和拔出条形磁铁的实验2.科学猜想，思维发散（1）猜想感应电流的方向与与哪些因素有关？1）原磁场的方向，2）原磁场的运动方向的关系3）原磁场的磁通量的变化（2）通过什么方法研究感应电流的方向与这些因素存在怎样的关系呢？思维启迪:感应电流产生的条件？闭合回路的原磁通量发生变化（增加或减少）感应电流产生磁场感应电流方向原磁场方向方向关系？同还是反？如何影响原磁通量的变化？（1）感应电流的方向与磁通量的变化有什么关系？（2）感应电流的方向与原来的磁场的方向有什么关联？实验方案？记录数据？器材？表格设计？3、设疑集思，设计实验变化磁场的提供？需观察、记录什么？观察记录：感应电流的方向、原磁场的方向、磁极的运动方向及原磁通量的变化。所用器材和具体步骤？步骤、记录表格的设计方案感应电流方向的判定？条形磁铁、螺线管、电流计甲乙丙丁条形磁铁运动情况N极插入N极拔出S极插入S极拔出原磁场方向穿过线圈的磁通量变化情况电流表指针偏转情况感应电流在线圈中电流方向感应电流产生的磁场方向原磁场的方向与感应电流磁场方向关系磁体间的作用情况（2）分四步完成实验并记录结果完成表格。（1）判断电流方向和电流表指针方向的关系“正”进“负”出电流表指针向正接线柱偏“负”进“正”出电流表指针向负接线柱偏G_++_用试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系4、进行实验GNSGSNGSNGNS感应电流方向（俯视）逆时针顺时针顺时针逆时针穿过回路磁通量的变化增大减小增大减小原磁场方向向下向下向上向上感应电流磁场方向向上向下向下向上思考：感应电流磁场的方向与原磁场方向及原磁通量的变化关系有什么规律？结论：当原来的磁通量增加时，感应电流产生的磁场就会与原磁场方向相反以阻碍其增加；当原来的磁通量减小时，感应电流产生的磁场就会与原磁场方向相同以阻碍其减小。增反减同即：感应电流的磁场总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的变化（增加或减少）。从另一个角度认识规律在下面四个图中标出线圈上的N、S极GNSGSNGSNGNSNSNNNSSS移近时斥力阻碍相互靠近移去时引力阻碍相互远离感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动规律的表述二：来拒去留二、楞次定律1、内容：。（1834年俄国物理学家楞次）2、理解1：（1）弄清主谓宾关系：主语是“感应电流的磁场”；谓语是“阻碍”；宾语是“引起感应电流的磁场”。引起感应电流的磁场指原磁场。（2）弄清“阻碍”的几个关系：①谁阻碍谁？②阻碍什么？③如何阻碍？④阻碍结果？感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化。阻碍的是原磁磁场的变化，而不是原磁场本身。如果原磁场不变化，即使再强也不会产生感应电流。增反减同阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响。表述二：感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动（3）弄清阻碍与“阻止”和“相反”的关系：①阻碍不是阻止，最终引起引起感应电流的磁通量还是发生了变化，是“阻而未止”。②“阻碍”不是相反，是强顶弱顺或增反减同。不仅有“反抗”的含义，还有“补偿”的含义。③涉及运动时，是阻碍的导体或磁体的相对运动，而不是阻碍导体或磁体的运动，该动还是动。④研究磁场关系时，遵循“增反减同”原则。阻碍的具体应用：（4）由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一阻碍而做功，从而导致其它形式的能转化为电能。因此，楞次定律是能量守恒在电磁感应现象中的表现。理解2——感应电流的效果效果（1）—从ф的变化角度：感应电流产生的磁场总要阻碍原磁通量的变化。效果（2）—从磁体和导体的相对运动的角度：感应电流所受到的安培力总要阻碍原磁场或导体的相对运动。效果（3）从能量转化和守恒的角度：通过磁场力做功转化为电能。（5）阻碍的四种表现：1）阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；2）阻碍（导体）的相对运动——“来拒去留”；3）回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化；4）阻碍线圈自身电流变化（自感现象）。类型一：楞次定律理解例题1：下列说法正确的是A、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反B、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向在同一条直线上C、由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化，所以回路中磁通量不变D、感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同针对训练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NＮⅠⅡⅢ例题：一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，由图示位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ．在这个过程中，线圈中感应电流：（）A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.从Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动ⅠⅡⅢabcd●●●A如何根据楞次定律判断感应电流的方向？3、利用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤：明确所研究的闭合回路，判断原磁场的方向判断闭合回路内原磁通量的变化由楞次定律判断感应电流的磁场的方向由安培定则根据感应电流的磁场的反向，判断出感应电流的方向类型二：感应电流方向的判定训练1、下图中弹簧线圈面积增大时，判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针。IBB训练2、下图中k接通时乙回路有感应电流产生吗？方向如何？Gk甲乙abcdIGkabcdI训练3、下图中滑动变阻器滑片p左移时，标出电流计回路中感应电流的方向。pGNSI一般概括：“明确增减和方向，‘增反减同’切莫忘，安培定则来判断，四指环绕是方向。”训练4、如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样？铜环运动情况怎样？原磁场方向穿过回路磁通量的变化感应电流磁场方向感应电流方向向左增加向右前后顺时针铜环向右运动研究对象：铜环能否通过感应电流的产生的另一个效果（受安培力）分析？如图，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD，当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动？（不考虑导体棒间的磁场力）ABCD插入时：AB、CD相向运动拔出时：AB、CD相互远离类型三：用楞次定律中“阻碍的表现”解决运动问题结：据阻碍的四种表现判断：1）阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；2）阻碍（导体）的相对运动——“来拒去留”；3）回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化；4）阻碍线圈自身电流变化（自感现象）。导例：用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向三、导体切割磁感线产生的感应电流方向——右手定则1、内容：。2、研究对象：闭合电路的部分导体做切割磁感线。使用范围：一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况。3、感应电动势的方向（电势高低判定）（1）分清内外电路。产生感应电动势的那部分导体为内电路，即为：电源。其余部分为外电路。（3）导体切割时，四指指向在电源内部由负极指向正极。（2）在电源（回路或部分导体）内部，感应电流的方向即为感应电动势的方向。即：在电源内部，感应电流从电源负极流向正极；在外电路中，感应电流从电源正极流向负极。【3、规律总结】感应电流产生原因感应电流产生的磁场效果回路磁通量变化引起回路磁通量变化或导体切割磁感线引起阻碍磁通量的变化阻碍导体的相对运动但阻止不了磁通量变化或导体相对运动感应电流产生的磁场的方向安培定则或右手螺旋定则右手定则回路感应电流方向切割感应电流方向感应电流方向（或感应电动势的方向）的判断法1、利用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤：法2、右手定则判断对比中理解：5、比较：楞次定律、右手定则、安培定则、左手定则比较项目右手定则楞次定律安培定则左手定则适用范围因果关系应用实例导体切割磁感线：速度方向、磁场方向、感应电流方向三者相互判断回路中磁通量发生变化产生感应电流时原磁场方向、感应电流方向相互判断通电导线、环形电流产生磁场时，磁场方向、电流方向互判通电导线所受安培力：安培力方向、电流方向、磁场方向互判因动而生电（v、B→Ｉ安）因磁而生电（ΔB→B感）因电而生磁（Ｉ→B）因电而受力（Ｉ、B→F安）发电机变压器电磁继电器电动机本节小结：探究归纳感应电流的方向遵循的规律——对原磁通量的变化的影响规律。提升判断感应电流的方向的方法——楞次定律和右手定则并进一步理解楞次定律的内容。下节继续楞次定律的应用拓展·····例题3：如图3所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）A、向右匀速运动B、向左加速运动C、向右减速运动D、向右加速运动NMB······ab图3······综合分析：训练：如图4—1所示，A、B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上，它们的两端分别与电阻可以不计的光滑、水平、平行导轨P、Q和M、N相连；P、Q处在竖直向下的匀强磁场中，M、N处在竖直向下匀强磁场中；直导线ab横放在P、Q上，直导线cd横放在M、N上，cd原来不动，下列说法正确的有(）A．若ab向右匀速滑动，则cd也向右滑动B．若ab向右加速滑动，则cd也向右滑动C．若ab向右减速滑动，则cd也右滑动D．若ab向右减速滑动，则cd也左滑动××××××××××××××××××××××B2B1MNcdPQabAABB方法总结：【典例分析三】电磁感应（电动势的大小，电流方向）的综合应用