2018版 第1章 1.2 探究感应电流的方向

上一页返回首页下一页学业分层测评知识点一知识点二1.2探究感应电流的方向上一页返回首页下一页学习目标知识脉络1.知道探究感应电流的方向的实验操作及现象分析.2.知道并理解楞次定律的内容和右手定则的内容．(重点、难点)3.掌握应用楞次定律、右手定则判断感应电流的方向．(难点)4.掌握从能量转化的角度理解楞次定律．(难点)上一页返回首页下一页探究感应电流的方向楞次定律[先填空]1．实验装置细线悬挂的很轻的____．图1­2­1铝环上一页返回首页下一页2．实验过程操作步骤现象实质条形磁铁的一极靠近铝环铝环和磁铁____.铝环中产生________，感应电流的磁场____铝环中磁通量的____.条形磁铁的一极远离铝环铝环和磁铁____.铝环中产生________，感应电流的磁场____铝环中磁通量的____.3.楞次定律的内容感应电流的____总要____引起感应电流的磁通量的____．排斥感应电流阻碍增加吸引感应电流阻碍减小磁场阻碍变化上一页返回首页下一页[再判断]1．感应电流的磁场总与原磁场方向相同．(×)2．感应电流的磁场总阻碍闭合回路中磁通量的变化．(√)3．楞次定律能判定闭合回路中感应电流的方向．(√)上一页返回首页下一页[后思考]1．感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反吗？【提示】不是．由探究实验可知，当原磁场的磁通量增加时．感应电流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向相反；当原磁场的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向相同．2．感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？【提示】感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化．上一页返回首页下一页[合作探讨]1834年楞次在总结了安培的电动力学与法拉第的电磁感应现象后，发现了确定感应电流方向的定律——楞次定律．上一页返回首页下一页探讨1：楞次定律中的“阻碍”是阻碍原来的磁场吗？【提示】“阻碍”的不是原来的磁场，而是阻碍原来磁场的磁通量的变化．探讨2：“阻碍”是“阻止”吗？是“相反”吗？【提示】阻碍是减慢了变化，是阻而不止．当磁通量增加时是“相反”，当磁通量减少时是“相同”．上一页返回首页下一页[核心点击]1．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是阻碍引起感应电流的磁场．因此，不能认为感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反．2．这里的“阻碍”体现为(1)当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，感应电流的磁通量阻碍了引起感应电流的磁通量的增加．(2)当引起感应电流的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，感应电流的磁通量阻碍了引起感应电流的磁通量的减少．上一页返回首页下一页3．对“阻碍”作用的正确理解(1)“阻碍”不是“阻止”当由于原磁通量的增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，其作用仅仅使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加；当由于原磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，其作用仅仅使原磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少．(2)“阻碍”并不意味着“相反”感应电流产生的磁场方向可能与原磁场方向相同，也可能相反，需根据磁通量的变化情况判断．上一页返回首页下一页4．楞次定律的应用(1)运动情况的判断由于导体和磁体间的相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍导体与磁体间的相对运动．简记口诀：“来拒去留”．(2)面积变化趋势的判断电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势；磁通量减小时，面积有扩张趋势．简记口诀：“增缩减扩”．上一页返回首页下一页1．关于楞次定律，下列说法正确的是()【导学号：68312012】A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化上一页返回首页下一页【解析】感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，选项C错误；当原磁场增强时感应电流的磁场与原磁场方向相反，当原磁场减弱时感应电流的磁场与原磁场同向，选项D错误．【答案】A上一页返回首页下一页2.如图1­2­2所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行．当开关S接通瞬间，两铜环的运动情况是()【导学号：68312013】图1­2­2上一页返回首页下一页A．同时向两侧推开B．同时向螺线管靠拢C．一个被推开，一个被吸引，但因电源正负极未知，无法具体判断D．同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极未知，无法具体判断【解析】当电路接通瞬间，穿过线圈的磁通量在增加，使得穿过两侧铜环的磁通量都在增加，由楞次定律可知，两环中感应电流的磁场与线圈中磁场方向相反，即受到线圈磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动，选项A正确．【答案】A上一页返回首页下一页3．一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1­2­3所示位置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()图1­2­3上一页返回首页下一页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流动上一页返回首页下一页【解析】侧视图如图所示，从Ⅰ到Ⅱ向上的磁通量减少，据楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上，用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)，即沿abcd流动．同理可以判断：从Ⅱ到Ⅲ向下磁通量增加，由楞次定律可得：线圈中感应电流产生的磁场方向向上，感应电流的方向沿abcd流动，故选A.【答案】A上一页返回首页下一页应用楞次定律判断感应电流方向的思路(1)明确研究对象是哪一个闭合电路；(2)明确原磁场的方向；(3)判断穿过闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少；(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向；(5)由安培定则判断感应电流的方向．上一页返回首页下一页电磁感应中的能量转化右手定则[先填空]1．电磁感应中的能量转化产生感应电流的过程，是外力_______________的过程，磁铁_____________转化成铝环的____．克服磁场力做功运动的机械能电能上一页返回首页下一页2．右手定则伸开右手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内．让______垂直从手心进入，拇指指向________的方向，其余四指所指的方向就是________的方向．3．适用情况适用于闭合电路部分导体____磁感线产生_________的情况．磁感线导体运动感应电流切割感应电流上一页返回首页下一页[再判断]1．电磁感应现象中也遵从能量守恒定律．(√)2．判断通电螺线管周围的磁场用左手定则．(×)3．判断导体切割磁感线产生的感应电流的方向应用右手定则．(√)上一页返回首页下一页[后思考]1．电磁感应过程中有电能变化，该电能是否凭空增加？从能量守恒的角度如何解释？【提示】从能量守恒的角度来看，感应电流的磁场总是在阻碍着它自己的产生，为了维持感应电流，就必须克服这个阻碍作用而做功，使其他形式的能量转化成电能，这就是感应电流能量的来源．上一页返回首页下一页2．在已学过的利用右手或左手进行判断的现象中，哪些是利用右手判断的？【提示】用右手判断的两种情况：(1)判断电流(或运动电荷)产生的磁场方向用右手(安培定则)；(2)闭合电路的部分导体切割磁感线会产生感应电流，判断此时的感应电流方向时用右手(右手定则)．上一页返回首页下一页[合作探讨]楞次定律可以用来判断感应电流的方向，右手定则也可以用来判断感应电流的方向．上一页返回首页下一页探讨1：右手定则适用于判断什么情形下的感应电流方向？【提示】闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动的情形．探讨2：楞次定律适用于判断什么情形下的感应电流方向？【提示】可判断各种情况下的感应电流方向．上一页返回首页下一页[核心点击]1．楞次定律中的能量守恒(1)当导体与磁场不发生相对运动产生感应电流时，是磁场能转化为电能的过程．(2)当导体与磁场发生相对运动产生感应电流时，是机械能转化为电能的过程．上一页返回首页下一页2．右手定则是楞次定律的特殊情况(1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路，适用于磁通量变化引起感应电流的各种情况．(2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动．上一页返回首页下一页3．区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则．(判断电流周围磁感线的方向)(2)因动而生电(v、B→I感)→右手定则．(导体切割磁感线产生感应电流)(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．(磁场对电流有作用力)上一页返回首页下一页4．如图1­2­4所示，在O点下方有一个有理想边界的磁场，铜环在A点由静止释放向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是()图1­2­4A．A、B两点在同一水平线B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环将做等幅摆动上一页返回首页下一页【解析】铜环在进入和穿出磁场区域时发生了电磁感应现象，有机械能转化为电能，故机械能减少，B点低于A点．【答案】B上一页返回首页下一页5．如图1­2­5所示，平行导体滑轨MM′、NN′水平放置，固定在匀强磁场中，磁场方向与水平面垂直向下．滑线AB、CD横放其上静止，形成一个闭合电路，当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线CD受到的磁场力方向分别为()【导学号：68312014】图1­2­5A．电流方向沿ABCD；受力方向向右B．电流方向沿ABCD；受力方向向左C．电流方向沿ADCB；受力方向向右D．电流方向沿ADCB；受力方向向左上一页返回首页下一页【解析】AB向右滑动，根据右手定则知回路中感应电流方向沿ADCB方向，又由左手定则判知CD受安培力方向向右，故C对，A、B、D都错．【答案】C上一页返回首页下一页6．如图1­2­6所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里．圆形金属环B正对电磁铁A.当导线MN在导轨上向右加速滑动时，(说明：导体棒切割磁感线速度越大感应电流越大)，下列说法正确的是()【导学号：68312015】图1­2­6A．MN中电流方向N→M，B被A吸引B．MN中电流方向N→M，B被A排斥C．MN中电流方向M→N，B被A吸引D．MN中电流方向M→N，B被A排斥上一页返回首页下一页【解析】MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从N→M，且大小逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A在B处的磁场方向向左，且大小逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的磁场方向向右，B被A排斥，B正确，A，C，D错误．【答案】B上一页返回首页下一页磁场中基本定则和定律的应用基本现象应用的定则或规律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则部分导体切割磁感线右手定则电磁感应闭合回路磁通量变化楞次定律上一页返回首页下一页学业达标测评（二）点击图标进入