2.1感应电流的方向 课件-2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

第二章 电磁感应 第1节 感应电流的方向 思考：实验中如何分辨感应电流的方向呢？ “－进左偏” “＋进右偏” “左进左偏” “右进右偏” 结论：电流从哪侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏。 思考：实验中如何分辨感应电流的方向呢？ v N S 条形磁铁的 运动情况 N极 插入 N极 拔出 S极 插入 S极 拔出 原磁场方向 向下 向下 向上 向上 磁通量变化 增大 减小 增大 减小 指针偏转方向 线圈感应电流方向 线圈感应电流产生磁场方向 向右 向上 向左 向下 向左 向上 向右 向下 记录与分析 条形磁铁的 运动情况 N极 插入 N极 拔出 S极 插入 S极 拔出 原磁场方向 向下 向下 向上 向上 磁通量变化 增大 减小 增大 减小 线圈感应电流产生磁场方向 向上 向下 向上 向下 磁通量增大，B原与B感相反 磁通量减小，B原与B感相同 记录与分析 得出结论 B感 Φ原 增 减 与 B原 与 B原 阻碍 变化 反 同 感应电流的磁场 总要 阻碍 引起感应电流的 磁通量的变化 “增反减同” 一. 感应电流方向的判断方法： 1.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。 闭合导体回路原磁通量的变化 感应电流 产生 阻碍 产生 感应电流的磁场 （中间量） (1) 对阻碍的理解： 谁在阻碍？ 阻碍什么？ 如何阻碍？ 能否阻止？ “感应电流的磁场” “引起感应电流的磁通量的变化” “增反减同” “阻碍不是阻止，只是延缓原磁通量的变化” 7 1.楞次定律： （2）解题思路： 明确原磁场方向 楞次定律 确定感应电流磁场方向 安培定则 确定感应电流方向 明确原磁通量的变化 一原 二变 三感 四电 8 A 原磁场方向: 磁通量的变化: 感应电流磁场方向: 感应电流方向: 向里 减小 向里 顺时针 例2．线圈绕制在圆柱形铁芯上，通过导线与电流计连接组成闭合回路。条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和电流计的导线在同一平面内，铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的PQ连线上。条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置，使其沿QP方向靠近线圈。 若电流从电流计“＋” 接线柱流入时电流计 指针向右偏转，在如 下情形中能观察到 明显的电磁感应现象， 且图中标出的电流计 指针偏转方向正确的是(　 ) A （5）.楞次定律的推广应用 对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为“感应电流的效果,总是阻碍产生感应电流的原因。”可由以下四种方式呈现： 阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”。 ——常用于判断感应电流方向。 阻碍相对运动，即“来拒去留”。 ——常用于判断作用力的方向 使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”。 ——常用于判断面积变化。 磁铁和线圈间相互靠近或远离，即“增离减靠”。 ——常用于判断相对运动方向。 11 AD 例4.如图所示，一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内。当通电直导线中的电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将(　　) A．S增大，l变长　 B．S减小，l变短 C．S增大，l变短 D．S减小，l变长 D B 例6. (多选)如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示，取甲图中电流方向为正方向，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则( 　 ) A．在t1时刻，FN>G，P有收缩的趋势 B．在t2时刻，FN＝G，穿过P磁通量不变 C．在t3时刻，FN＝G，P中有感应电流 D．在t4时刻，FN＞G，P有收缩的趋势 ABC 15 G A B E F 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 A到B 2.右手定则：该方法适用于切割磁感线产生的感应电流。 (1)掌心——磁感线垂直穿入； (2)拇指——指向导体运动的方向； (3)四指——指向感应电流的方向。 一. 感应电流方向的判断方法： B a b R P M Q N v 17 右手定则的应用技巧 (1)如果回路中的一部分导线做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简便，用楞次定律也能进行判断，但较为麻烦 (2)如果导线不动，而磁场相对导线运动，此时仍可用右手定则判断感应电流的方向，但是右手定则中拇指所指的方向不是磁场运动的方向，而是磁场运动的反方向，即仍然是导线相对磁场做切割磁感线运动的方向。 [问题驱动]:法拉第圆盘发电机如图所示。半径为r的导体圆盘绕竖直轴以角速度ω旋转，匀强磁场B竖直向上，两电刷分别与圆盘中心轴和边缘接触，电刷间接有阻值为R的电阻。分析该发电机的工作原理，并确定流过电阻的电流方向。 提示：将圆盘看作是由无数条沿半径方向的辐条组成的，圆盘转动时，辐条做切割磁感线运动，由右手定则可以判断，流过电阻R的电流方向为由b→a。 v I A 20 例8.如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则小车(　 ) A．进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba B．离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为abcda C．穿过磁场的过程中，中间有一段 时间矩形导线框中没有感应电流 D．穿过磁场的过程中，矩形导线框 受到的安培力方向始终水平向左 D 例9．如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则(　 ) A．ab棒不受安培力作用 B．ab棒所受安培力的方向向右 C．ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大 D．螺线管产生的磁场，A端为N极 C 磁现象中各物理量方向的判断方法： 1.电生磁——电流的磁效应： 2.磁场的作用力： 磁场对电流的作用力——安培力 磁场对运动电荷的力——洛伦兹力 3.磁生电——电磁感应： 一般的磁通量变化： 导体切割磁感线： 安培定则（握右手定则） 左手定则 楞次定律：一原二变三新四电 （增反减同、来拒去留、增缩减扩、增离减靠） （摊）右手定则 原磁场的方向: 磁通量的变化情况: 感应电流磁场的方向: 感应电流的方向: 线框从上靠近磁铁 线框向下远离磁铁 向右 增大 向左 顺时针 向右 减小 向右 逆时针 24 例1．如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中(　　) A．线圈中将产生abcda方向的感应电流 B．线圈中将产生adcba方向的感应电流 C．线圈中感应电流方向无法判断 D．线圈中无感应电流 例3．如图所示，光滑平行导轨M、N固定在同一水平面上，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(　　) A．P、Q将互相靠拢 B．P、Q将互相远离 C．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g 例5．如图所示，线圈两端与电阻相连构成 闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁， 磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的 过程中(　　) A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥 B．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥 C．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引 D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引 例7.下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　D 例10.如图所示，两个条形磁铁的N和S相向水平放置，一竖直放置的矩形线框从两个磁铁之间正上方自由落下，并从两磁铁中间穿过。下列关于线框受到安培力及从右向左看感应电流方向说法正确的是 A.感应电流方向先逆时针方向，后顺时针方向 B.感应电流方向先顺时针方向，后逆时针方向 C.安培力方向一直竖直向上 D.安培力方向先竖直向上，后竖直向下 $$