内容正文:
2.1 感应电流的方向 学案
学习目标:
理解楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流的方向。理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。掌握右手定则,并理解右手定则的实质。
基础知识:
探究感应电流的方向
将螺线管与电流表组成闭合回路,分别将条形磁铁的任一极插入、抽出螺线管,如图所示,记录感应电流方向。
(a) (b)
图号
磁场
方向
感应电流
的方向
感应电流的
磁场方向
归纳总结
(a)
向下
逆时针
向上
感应电流的磁场阻碍磁通量的增加
(b)
向下
顺时针
向下
感应电流的磁场阻碍磁通量的减少
结论
当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过螺线管的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
二.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。
三、右手定则
1.内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向,如图所示。
2.适用范围:适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
重难点理解:
对楞次定律的理解
1.因果关系
闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果,即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现。
2.楞次定律中“阻碍”的含义
3.“阻碍”的表现
从能量守恒定律的角度,楞次定律可广义地表述为:感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因。常见的情况有三种:
(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)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)。
4.楞次定律的实质
“阻碍”的结果,是实现了其他形式的能向电能转化,如果没有“阻碍”,将违背能量守恒定律,可以得出总能量增加的错误结论。所以楞次定律体现了在电磁感应现象中能的转化与守恒,能量守恒定律也要求感应电流的方向服从楞次定律。
右手定则的应用
1.右手定则:将右手手掌伸平,使大拇指与其余并拢的四指垂直,并与手掌在同一平面内,让磁感线从手心穿入,大拇指指向导体运动方向,这时四指的指向就是感应电流的方向,也就是感应电动势的方向.(注意等效电源的正、负极)