内容正文:
第二章 电磁感应及其应用
第1节 科学探究:
感应电流的方向
为什么道路不平,车身颠簸时,无轨电车的“辫子”和电网之间会出现电火花?
生活疑问
把用电器的电源插头从插座上拔下来时,也可能出现电火花。这又是为什么?
生活疑问
科学探究
感应电流的方向
条形磁铁插入或拔出螺线管时,电流计指针会时而往左时而往右偏转,说明电流的方向发生了变化。
科学探究
影响感应电流方向的因素
1.实验目的:
①探究感应电流方向与哪些因素有关
②学习利用电流计判断感应电流方向的方法
科学探究
影响感应电流方向的因素
2.实验器材:
电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁
科学探究
影响感应电流方向的因素
3.实验原理与设计:将磁铁的不同磁极插入、拔出螺线管,观察感应电流方向的变化。通过分析感应电流的方向与磁铁的磁场方向、通过线圈的磁通量的变化之间的关系探究影响感应电流方向的因素。
科学探究
影响感应电流方向的因素
4.实验步骤:
①先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系
②观察螺线管上漆包线的绕向
③将电流计与螺线管按图连接好,依次完成以下实验操作,记录观察到的电流计指针偏转情况,填入表中。
科学探究
影响感应电流方向的因素
①把条形磁铁的N极插入螺线管,稍作停留,再从螺线管中拔出
②把条形磁铁的S极插入螺线管,稍作停留,再从螺线管中拔出
左手定则
向下
减少
减少
A到B
向下
向上
B到A
向上
增加
向上
A到B
向下
科学探究
影响感应电流方向的因素
5.实验结论:
当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反
当原磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同
规律总结
楞次定律
俄国物理学家楞次
楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应的磁通量的变化
规律总结
楞次定律
原磁场与感应磁场方向比较
“阻碍”不是“阻止”,磁通量该增大还是继续增大
随堂练习
(1)只要产生感应电流,磁通量就会停止变化.( )
(2)不管磁通量如何变化,感应磁场与原磁场都同向.( )
(3)磁体插入螺线管,感应磁场与原磁场一定同向.( )
(4)当磁通量减小时,感应磁场与原磁场同向.( )
×
×
√
×
随堂练习
标出下列情况中感应电流的方向
楞次定律的几种情况
1.增反减同
方法提炼
左手定则
2.增缩减扩
3.来拒去留
磁通量增加,感应磁场与原磁场反向
磁通量增加,回路面积有缩小趋势
磁体靠近线框,线框会排斥磁体
例题 如图所示,穿过线圈的磁场的磁感应强度变化时,线圈会产生感应电流,从上往下看,对感应电流的方向描述正确的是( )
A.当磁感应强度均匀增大时,
电流为顺时针方向
B.当磁感应强度均匀增大时,
电流为逆时针方向
C.当磁感应强度均匀减小时,
电流为顺时针方向
D.当磁感应强度均匀减小时,
电流为逆时针方向
AD
变式 如图所示,电池正负极未知,在左侧铁芯插入线圈过程中,吊在线圈右侧的铝环将( )
A.不动
B.向右运动
C.向左运动
D.可能向右运动,也可能向左运动
B
一导体棒在匀强磁场中向右运动,导体棒的电流方向如何?
思考讨论
左手定则
导体棒向右运动,回路面积增大,磁通量增大,根据楞次定律知,感应磁场与原磁场反向,故感应磁场向外,电流逆时针,由B指向 A
右手定则
新课学习
左手定则
右手定则:伸开右手,让拇指与其余四指垂直,且都与手掌处于同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,使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
适用于导体棒切割磁感线产生感应电流的情况
例题 如图所示,光滑平行金属导轨 和,都处于同一水平面内,P和Q之间连接一电阻R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,现对导体棒MN施加力F,以下关于导体棒MN中电流和它所受安培力说法,正确的是( )
A.感应电流方向是N到M
B.感应电流方向是M到N
C.安培力水平向左
D.安培力水平向右
AC
七、误差分析
课堂小结
感应电流的方向
楞次定律
增反减同
来拒去留
增缩减扩
右手定则
$