内容正文:
第二章 楞次定律和自感现象
学案1 感应电流的方向
(可分两个课时)
只要使闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会有感应电流产生.
(1)电路闭合
(2)磁通量发生变化
如何判定感应电流的方向呢?
思考1:
实验探究
+
G
N
S
实验前:1.找出电流表中指针偏转方向和电流方向的关系
2.观察线圈中导线的绕向
左进左偏,右进右偏.
试触!
实验探究
+
+
实验步骤1
将条形磁铁北极向下插入线圈。
实验探究
N
S
+
G
实验步骤2
将条形磁铁南极向下插入线圈。
实验探究
实验步骤2
N
S
+
G
将条形磁铁北极向上
拔出线圈。
实验探究
实验步骤3
N
S
+
G
将条形磁铁南极向上
拔出线圈。
实验探究
实验步骤4
N
S
+
G
示意图
感应电流的磁场方向
感应电流方向(俯视)
线圈中(原)磁通量的变化
线圈中(原)磁场的方向
S 极拔出
S 极插入
N 极拔出
N 极插入
向下
减小
顺时针
向下
向上
向上
减小
顺时针
逆时针
向下
向上
增加
向下
增加
逆时针
向上
S
N
G
G
N
G
S
G
概括一下感应电流的磁场的规律
B感
Φ原
增
减
与
B原
与
B原
阻碍
变化
反
同
1.实验结论:
楞次定律
I感
B感
产生
阻碍
产生
2.因果关系:
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。
楞次
原磁场的
1.楞次定律 :感应电流具有这样的方向:
楞次定律
楞次定律
2.理解“阻碍”:
①谁在阻碍?
②阻碍什么?
(阻碍不一定相反、阻碍不是阻止)
③如何阻碍?
感应电流的磁场
引起感应电流的原磁场磁通量的变化
“增反减同”
使磁通量的变化变慢
④结果如何?
思考2:
判断感应电流的一般步骤?
判断感应电流的步骤
判断感应电流方向的步骤:
明确原磁场方向
明确穿过闭合电路磁
通量是增加还是减少
根据楞次定律确定感
应电流的磁场方向
利用安培定则判断感应电流方向
判断感应电流的步骤
N
*
阻碍不是阻止!
当条形磁铁向上运动时,判断感应电流的方向
1
N
楞次定律的表现形式有哪些?
思考3:
楞次定律的表现形式(应用)
例2 :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A、B两个线圈,当A线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈B中的感应电流沿什么方向?
①“增反减同”
楞次定律的表现形式(应用)
楞次定律的表现形式(应用)
感
I感
感应电流的磁场总要阻碍相对运动.
②“来拒去留”
楞次定律的表现形式(应用)
如图所示,在长直载流导线附近有一
个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同
一个平面内。线圈在导线的右侧平移时,
其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。
请判断,线圈在向哪个方向移动?
载流直导线一侧磁感线分布:
如图
由线圈中感应电流的方向:
如图
楞次定律——感应电流磁场应阻碍磁通量变化
线圈是向左移动的!
3
如图,A和B都是很轻的铝环,A闭合,B断开,用磁铁的任一极来接近A、远离A、移近B、远离B时,分别会产生什么现象?
4
楞次定律的表现形式(应用)
如图所示,平行光滑金属导轨A、B上放置两根铜棒a、b。当磁铁N极从上向下插入铜棒a 、b中时,铜棒a、b是否会运动? 如果运动将怎样运动?
讨论:(1)如果将磁铁N极从铜棒a 、 b中拔出呢?
(2)如果将磁铁S极从铜棒a 、 b中拔出呢?
③ “增缩减扩”
5
F
F
N
S
a
b
A
B
小结
1.“增反减同”、 “来拒去留”、 “增缩减扩”,这些现象的共同本质是什么?
阻碍原磁场磁通量的变化
楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映.
2. 这些现象的背后原因是什么?
当闭合导体的一部分做切割磁感线的运动时,怎样判断感应电流的方向? (假定导体棒AB向右运动)
1、我们研究的是哪个闭合电路?
2、穿过这个闭合电路的磁通量是增大还是减小?
3、感应电流的磁场应该是沿哪个方向?
4、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向?
ABEF
增大
垂直纸面向外
向上
右手定则
有没有别的方法判定电流方向?
思考4:
右手定则
2、适用范围:闭合电路一部分导体切割磁感线产生感应电流.
1、右手定则:伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并且都与手掌在同一平面内; 让磁感线从掌心进入, 拇指指向导体运动的方向, 四指所指的方向就是感应电流的方向.
右手定则
右手定则
①楞次定律适用于由磁通量变化引起感应电流的一切情况;右手定则只适用于导体切割磁感线。
“右手定则”是“楞次定律”的特例。
3.楞次定律与右手定则:
②在判断导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则比楞次定律方便。
右手定则
在图中CDEF是金属