内容正文:
第三节 感应电流的方向
[学习目标] 1.通过实验探究,归纳出楞次定律.(重点)2.理解楞次定律和右手定则,并能灵活运用它们判断感应电流的方向.(重点)3.理解楞次定律中“阻碍”的含义,并能说出阻碍的几种表现形式.(难点)
一、感应电流的方向 楞次定律
1.探究电流表指针偏转方向与通入电流方向的关系
(1)实验装置(如图所示)
(2)探究过程
电流流入电流表的情况
电流表指针偏转方向
电流由“+”接线柱流入
指针向右偏
电流由“-”接线柱流入
指针向左偏
2.将螺线管与电流计组成闭合回路,分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈,如图a所示,记录感应电流方向如图b所示.
a
甲 乙 丙 丁
探究感应电流方向的实验记录
b
3.分析归纳
(1)线圈内磁通量增加时的情况
图号
磁场
方向
感应电流方向
(俯视)
感应电流的
磁场方向
归纳总结
甲
向下
逆时针
向上
感应电流的磁场阻碍磁通量的增加
乙
向上
顺时针
向下
(2)线圈内磁通量减少时的情况
图号
磁场
方向
感应电流方向
(俯视)
感应电流的
磁场方向
归纳总结
丙
向下
顺时针
向下
感应电流的磁场阻碍磁通量的减少
丁
向上
逆时针
向上
(3)楞次定律
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
二、右手定则
1.右手定则
伸开右手,让拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.
2.右手定则的适用范围
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动.
3.右手定则可以看作楞次定律的特殊情况.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在楞次定律中,阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身.(√)
(2)感应电流的磁场总是阻碍磁通量,与磁通量方向相反.(×)
(3)感应电流的磁场可阻止原磁场的变化.(×)
(4)右手定则只适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况.(√)
(5)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心.(×)
2.根据楞次定律可知,感应电流的磁场一定是 ( )
A.与引起感应电流的磁场方向相同
B.阻止引起感应电流的磁通量变化
C.阻碍引起感应电流的磁通量变化
D.使电路磁通量为零
C [由楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍引起它的原磁通量的变化.具体来说就是“增反减同”.因此C正确.]
3.如图所示,当导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( )
A.由A→B
B.由B→A
C.无感应电流
D.无法确定
A [导体棒MN在外力作用下沿导轨向右运动而切割磁感线产生感应电流,根据右手定则可以判定感应电流的方向为由A→B,故A正确.]
楞次定律的理解
1.因果关系:楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因.
2.“阻碍”的含义
【例1】 如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有( )
A.闭合开关S的瞬间
B.闭合开关S后,把R的滑片向右移
C.闭合开关S后,把P中的铁芯从左边抽出
D.闭合开关S后,把Q远离P
思路点拨:解答本题时,可按以下思路分析:
―→―→
A [闭合开关S时,线圈中电流从无到有,铁芯中产生向右的磁场,穿过Q的磁通量增加,根据楞次定律,Q中产生图示方向的电流,A对;R的滑片向右移时,P中电流减小,穿过Q的磁通量减小,根据楞次定律,Q中产生与图示相反方向的电流,B错;将铁芯抽出或Q远离P时,穿过Q的磁通量都减小,根据楞次定律,Q中产生与图示相反方向的电流,C、D错.]
应用楞次定律解题的一般步骤
1.如图所示,导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线的过程中,线框中感应电流的方向是( )
A.先abcd,后dcba,再abcd
B.先abcd,后dcba
C.始终dcba
D.先dcba,后abcd,再dcba
D [线框在直导线左侧时,随着线框向右运动,磁通量增加,根据楞次定律,线框中感应电流的方向为dcba.在线框的cd边跨过直导线后,如图所示,根据右手定则ab边产生的感应电流方向为a→b,cd边产生的感应电流方向为c→d.线框全部跨过直导线后,随着向右运动,磁通量减少,根据楞次定律知线框中感应电流的方向为dcba.故选项D正确.]
,
右手定则的应用
1.适用范围:闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向的判断.
2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系.
(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向,既可以是导