内容正文:
高二(上)物理导学案30 感应电流的方向(2课时)
【学习目标】
1.通过实验探究影响感应电流方向的因素,并归纳得出楞次定律。
2.理解楞次定律和右手定则的关系。
3.理解楞次定律中“阻碍”的含义。
【学习重难点】
1. 会用安培定则判断通电直导线和通电线圈周围磁场;
2. 通过实验,认识磁场是客观存在的物质,具有相互作用的性质;
第一部分 预习案
请阅读课本128-133页,完成下列填空
1.写一写
①当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与磁体磁场的方向是 的, 磁通量的减小。
②当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场与磁体磁场的方向是 的, 磁通量的增大。
2.判一判
(1)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。 ( )
(2)感应电流的磁场可以与原磁场方向相同。 ( )
(3)感应电流的磁场一定阻碍原磁通量的变化。 ( )
3.想一想
在通电直导线附近有一闭合线圈abcd,如图所示。当直导线中的电流强度I逐渐减小时,试判断线圈中感应电流的磁场方向。
第二部分 探究案
活动探究一:探究感应电流方向的实验
前面我们学习了如何产生感应电流,那感应电流的方向究竟有什么规律呢?猜想一下可能和什么因素有关?
设计实验方案:
分析实验结果得出规律:
在上述实验探究中,我们发现感应电流产生的磁场的方向与原磁场穿过线圈的磁通量φ的变化有关.当原磁通量φ增加时,感应电流产生的磁场的方向与原磁场方向相反,当原磁通量φ减小时,感应电流产生的磁场的方向与原磁场的方向相同。
活动探究二:楞次定律
内容:闭合回路感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的 磁通量的变化。
“阻碍”的体现
由磁通量增加引起的感应电流,感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的 ;
由磁通量减少引起的感应电流,感应电流激发的磁场就阻碍原来磁通量的 。
根据楞次定律,感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。有些同学认为“阻碍”就是相反,即感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反。这种观点是否正确?
活动探究三:右手定则
【讨论与交流】如图所示,金属棒中的自由电荷时负电荷,在金属棒向右移动做切割磁感线运动过程中,这些负电荷是否会受到洛伦兹力?若有,方向如何?
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。让磁感线垂直穿入手心,拇指指向导体运动的方向,这是其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
1.如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管,则电路中 ( )
A.始终有自a向b的感应电流流过电流表G
B.始终有自b向a的感应电流流过电流表G
C.先有a→G→b方向的感应电流,
后有b→G→a方向的感应电流
D.将不会产生感应电流
2.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是 ( )
A.阻碍引起感应电流的磁通量 B.与引起感应电流的磁场反向
C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D.与引起感应电流的磁场方向相同
3.磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图所示方向的感应电流,则磁铁 ( )
A.向上运动
B.向下运动
C.向左运动
D.向右运动
4.电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下,如图所示。现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是 ( )
A.从a到b,上极板带正电
B.从a到b,下极板带正电
C.从b到a,上极板带正电
D.从b到a,下极板带正电
5.[多选]如图所示,光滑平行金属导轨PP′和QQ′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。现垂直于导轨放置一根导体棒MN,用一水平向右的力F拉动导体棒MN,下列关于导体棒MN中感应电流的方向和它所受安培力的方向的说法正确的是 ( )
A.感应电流的方向是N→M
B.感应电流的方向是M→N
C.安培力水平向左
D.安培力水平向右
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