2.1 感应电流的方向 课件-2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第二册

第二章　电磁感应 感应电流的方向 第二章　电磁感应 楞次定律 2 理解楞次定律，并能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。 1 通过实验探究，归纳出判断感应电流方向的规律——楞次定律。 重点 重难点 3 掌握右手定则，能够熟练应用右手定则判断感应电流的方向。 重点 知识回顾 产生感应电流的条件： 2.回路中的磁通量发生变化。 1.电路闭合； S N + G 线圈和电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转，但两种情况下偏转的方向不同，这说明感应电流的方向并不相同，感应电流的方向和哪些因素有关？ 感应电流的方向与原磁场方向及磁通量的变化情况有关。 观察与思考 实验：探究影响感应电流方向的因素 一 1．实验原理 通过实验，观察、分析原磁场方向和磁通量的变化，记录感应电流的方向，然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系。 2．实验器材 条形磁体，线圈，电流表，滑动变阻器，干电池，开关，导线若干。 观察与思考 3．实验过程 (1)采用试触法探究电流表指针的偏转方向和电流方向之间的关系。 观察与思考 结论：一般情况电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转 左进左偏 右进右偏 观察与思考 (2)探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向。 实验现象 观察与思考 G － ＋ + N极插入 N极抽出 S极 插入 S极 抽出 S N S N S N 动画模拟 观察与思考 ①按图连接电路，明确线圈的绕线方向。 ②画出实验草图，记录磁极运动的四种情况。 观察与思考   甲 乙 丙 丁 条形磁体运动的情况 N极向下 插入线圈 S极向下 插入线圈 N极朝下时拔出线圈 S极朝下时拔出线圈 磁体磁场方向 (“向上”或“向下”) 穿过线圈的磁通量变化 (“增加”或“减少”) 向下 增加 向上 减少 向下 增加 向上 减少 ③观察并记录。 感应电流的方向 (在线圈上方俯视) 感应电流的磁场方向 (“向上”或“向下”) 磁体磁场与感应电流磁场方向的关系 向下 向上 向上 向下 逆时针 逆时针 顺时针 顺时针 相同 相反 相同 相反 12 ④整理器材。 4．分析现象得出结论 (1)甲、乙两种情况下，磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 。 (2)丙、丁两种情况下，磁通量都 ，感应电流的磁场方向与原磁场方向 。 (3)结论：感应电流的磁场总要 引起感应电流的 。 增加 相反 减少 相同 阻碍 磁通量的变化 1.(2024·福州铜盘中学高二期中)如图为研究电磁感应现象的实验装置，部分导线已连接。 (1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好； 例题 (2)在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么闭合开关后可能出现的情况有：将线圈A迅速插入线圈B时，灵敏电流计指针将　　　 ，线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，灵敏电流计指针将　　　　；断开开关时，灵敏电流计指针将　　　　。(均选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)  向右偏 向左偏 向左偏 在闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下；将线圈A迅速插入线圈B时，穿过线圈B的磁通量增加，则灵敏电流计指针将向右偏；线圈A插入线圈B后，将滑动 变阻器触头迅速向右拉时，滑动变阻器接入电路阻值增大，线圈A的电流减小，穿过线圈B的磁通量减少，则灵敏电流计指针将向左偏；断开开关时，穿过线圈B的磁通量减少，则灵敏电流计指针将向左偏。 楞次定律 二 1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 。 闭合导体回路原磁通量的变化 感应电流 产生 阻碍 激发 感应电流的磁场 （中间量） 磁通量的变化 阻碍 观察与思考 (1)适用情况：所有的电磁感应现象。 (2)理解楞次定律中“阻碍”的含义 ①谁阻碍—— 。 ②阻碍谁—— 。 感应电流产生的磁场 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ③如何阻碍——当原磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向 ；当原磁通量减少时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向 。 ④阻碍效果——阻碍并 (填“是”或“不是”)阻止。只是 了磁通量的变化，这种变化还将继续进行。 相反 相同 不是 延缓 观察与思考 2.从能量的角度理解楞次定律 电磁感应产生的过程是其他形式的能转化为电能的过程。 楞次定律中的“阻碍”作用，是能量守恒的必然结果。在克服“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为 ，在转化过程中总能量 。 电能 守恒 观察与思考 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)S闭合瞬间 ①穿过N的磁场方向　　　；  ②穿过N的磁通量　　　(选填“增加”或“减少”)；  ③线圈N中感应电流磁场方向　　　；  ④N中感应电流方向为　　　 　(俯视)；  (2)S断开瞬间，N中感应电流方向为　　　 　(俯视)。  向下 增加 向上 逆时针方向 顺时针方向 思考与讨论 应用楞次定律解题的一般步骤： (1)确定研究对象，哪个闭合回路； (2)确定闭合回路中原磁场的方向； (3)确定穿过闭合回路的磁通量如何变化； (4)根据楞次定律判断感应电流磁场的方向； (5)由安培定则最终确定感应电流的方向。 提炼与总结 2.(多选)(2024·广元市川师大万达中学高二月考)水平桌面上固定一根绝缘长直导线，矩形导线框abcd靠近长直导线固定桌面上，如图甲所示。当长直导线中的电流按图乙的规律变化时(图甲所示电流方向为其正方向)，则 A.0~t1，线框内电流的方向为abcda B.t1~t2，线框内电流的方向为abcda C.t2~t3，线框所受安培力方向一直向右 D.t1~t3，线框所受安培力方向一直向左 √ √ 例题 拓展　若直导线中通有沿纸面向上的恒定电流I，试分析以下几种情况下线框abcd中的电流方向。 (1)线框abcd沿平行于导线方向向上平动时； 答案　穿过线框的磁通量不变，线框中无感应电流。 (2)线框abcd向右平动时； 答案　穿过线框的磁通量向里减小，故感应电流方向为abcda。 (3)线框abcd由右向左匀速通过直导线的过程中。 答案　先adcba，后abcda。 右手定则的理解和应用 三 如图所示，当闭合回路中的部分导体切割磁感线时，会引起磁通量的变化，从而使回路中产生感应电流。 (1)请用楞次定律判断感应电流的方向； 感应电流的方向为a→d→c→b→a； (2)感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体运动的速度v的方向三者之间满足什么关系？(阅读课本并伸开右手做一做) 满足右手定则。 观察与思考 26 1.右手定则：伸开 ，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；让磁感线从掌心进入，并使 指向导线运动的方向，这时 所指的方向就是感应电流的方向。 2.两点说明：(1)拇指所指的方向是导体相对磁场 切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁 场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以 是两者以不同速度同时运动。 (2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于 。 右手 拇指 四指 电源 提炼与总结 3.如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是 A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b √ 据右手定则可判断出导体棒PQ中的电流由P到Q，Q处电势最高，P处电势最低，由P到Q电势逐渐升高。外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势，因此流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a，故选B。 例题 规律 比较内容 楞次定律 右手定则 区别 研究对象 适用范围 联系 楞次定律与右手定则的比较 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体 各种电磁感应现象 只适用于部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情况 右手定则是楞次定律的特例 总结提升 1.楞次定律：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。 3.右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。 2.楞次定律的一般解题步骤： 研究对象 原磁场方向 磁通量变化 感应磁场 感应电流 0~t1，穿过矩形导线框的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线框内电流的方向为adcba，故A错误； t1~t2，穿过线框的磁通量向里减小，根据 楞次定律可知，线框内电流的方向为abcda，故B正确； t2~t3，穿过线框的磁通量向外增加，根据楞次定律可知，线框内电流的方向为abcda，根据左手定则，ad边受安培力向右，bc边受安培力向左，因ad边受安培力大于bc边受的安培力，可知线框所受安培力方向一直向右，故C正确； t1~t2，线框内电流的方向为abcda，根据左手定则，ad边所受安培力向左，bc边所受安培力向右，因ad边所受安培力大于bc边受的安培力，可知线框所受安培力方向向左，故t1~t3，线框所受安培力方向先向左后向右，故D错误。 Keep Thinking! 1回顾：感应电流产生的条件 1回顾：感应电流产生的条件 $