第2章 第1节 科学探究：感应电流的方向-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习课件PPT（鲁科版）

第2章　电磁感应及其应用 第1节　科学探究:感应电流的方向 学习目标 成长记录 1.了解影响感应电流方向的因素,理解楞次定律的内容。 知识点一、二&要点一 2.理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。 知识点二&要点二 3.掌握右手定则,并理解右手定则的实质。 知识点三&要点三 基础探究 形成概念,掌握新知 知识点一　探究影响感应电流方向的因素 1.实验探究:将螺线管与电流计组成闭合回路,分别将N极、S极插入、抽出线圈,如图所示,记录感应电流方向如下: 2.分析 (1)穿过线圈的磁通量增大时的情况。 图号 磁铁磁场 的方向 感应电流的方向 感应电流的 磁场方向 甲 向下 逆时针(俯视) . 乙 向上 顺时针(俯视) . 向上 向下 (2)穿过线圈的磁通量减小时的情况。 图号 磁铁磁场 的方向 感应电流的方向 感应电流的 磁场方向 丙 向下 顺时针(俯视) . 丁 向上 逆时针(俯视) . 向下 向上 (3)实验结论。 表述一:当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场的方向 ;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向 。 表述二:当磁铁靠近线圈时,二者 ;当磁铁远离线圈时,二者 。 知识点二　楞次定律 1.内容:感应电流的磁场总要 引起感应电流的 。 2.从能量转化和守恒的角度来看,把磁体移近线圈时,外力要克服磁体和线圈之间的 做功,使外界其他形式的能量转化为 ;磁体离开线圈时,外力则要克服磁体和线圈之间的 做功,也使外界其他形式的能量转化为 。在这两种情况下,总能量都是守恒的。 相反 相同 相斥 相吸 阻碍 磁通量的变化 排斥力 电能 吸引力 电能 知识点三　右手定则 1.内容:伸开右手,让拇指与其余四指 ,且都与手掌处于 内,让磁感线 穿过手心,使 指向导体运动的方向,其余 所指的方向就是感应电流的方向。如图所示。 垂直 同一平面 垂直 拇指 四指 2.适用范围:适用于闭合电路部分导体 产生感应电流的情况。 切割磁感线 1.思考判断 (1)感应电流的磁场总与原磁场方向相反。(　 　) (2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量。(　 　) (3)感应电流的磁场有可能阻止原磁通量的变化。(　 　) (4)导体棒不垂直切割磁感线时,也可以用右手定则判断感应电流方向。(　 　) (5)凡可以用右手定则判断感应电流方向的,均能用楞次定律判断。(　 　) (6)右手定则即右手螺旋定则。(　 　) × √ × × √ × 2.思维探究 (1)楞次定律中“阻碍”与“阻止”有何区别? 答案:阻碍不是阻止,阻碍只是延缓了磁通量的变化,但这种变化仍将继续进行。 (2)当线圈和磁场发生相对运动而引起感应电流时,感应电流的效果是阻碍线圈或磁场的运动吗? 答案:感应电流阻碍线圈与磁场间的相对运动。 (3)左手定则和右手定则中“四指所指的方向”表示的物理意义一样吗? 答案:左手定则中“四指所指的方向”为已知电流的方向,右手定则中“四指所指的方向”表示感应电流的方向。 合作探究 突破要点,提升关键 要点一　对楞次定律的理解 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示,软铁环上绕有M、N两个线圈。 (1)闭合开关瞬间,穿过N线圈的磁通量如何变化? 答案:增大。 (2)当开关闭合与断开的瞬间,电流计中感应电流沿什么方向? 答案:闭合瞬间向上,断开瞬间向下。 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.楞次定律的另一种等价表述:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。 3.楞次定律中“阻碍”的含义 [例1] 根据楞次定律,下列说法正确的是(　 　) A.感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反 B.感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同 C.穿过闭合导体回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反 D.穿过闭合导体回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相同 解析:感应电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的变化,当穿过闭合导体回路的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相反;当穿过闭合导体回路的磁通量减少时,感应电流产生的磁场与原磁场方向相同,即“增反减同”。故选项C正确。 C “阻碍”不是“阻止”。引起感应电流的磁场仍然变化了,是阻而未止。“阻碍”并不意味着“相反