2.1 科学探究：感应电流的方向 课件-2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第二册

nullnull为保护电流计，我们用试触的方式看看。当电流从如图所示左边的接线柱流入电流计时，指针偏转的方向，我们看到此时电流计指针左偏。更改电流方向，让电流从右边的接线柱流入，我们看到此时指针右偏。 第二章 电磁感应及其应用 Physics 理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向 02 通过实验探究感应电流方向与磁通量变化之间的关系 01 重点 掌握右手定则，知道右手定则是楞次定律的一种具体表现形式 03 重难点 英国物理学家法拉第 发现电磁感应现象后，人类进入电气化时代 青岛夜景 AI 芯片 AI的迅猛发展是用电需求不断增长的重要原因 公司logo 公司logo 情境导入 风力发电机 水电站内的水轮机组 发电机是如何发电的？ 运用了电磁感应原理 磁如何生电？ 这节课，我们先学习楞次定律 公司logo 公司logo 情境导入 探究影响 感应电流方向的因素 1 法拉第 1．实验目的 (1)探究感应电流方向与哪些因素有关。 (2)学习利用电流计判断感应电流方向的方法。 2．实验原理 (1)由电流计指针偏转方向与电流方向的关系，找出感应电流的方向。 (2)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。 3．实验器材 电流计、干电池、开关、保护电阻、导线、螺线管、条形磁铁。 公司logo 公司logo 观察与思考 4．实验步骤 (1)先明确电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系。 公司logo 公司logo 观察与思考 电流流入电流计情况 电流计指针偏转方向 电流从“－”接线柱(黑色)流入 电流从“＋”接线柱(红色)流入 左偏 右偏 公司logo 公司logo 观察与思考 4．实验步骤 (2)观察螺线管上漆包线的绕向。 (3)将电流计与螺线管按如图所示连接好，依次完成以下实验操作，记录观察到的电流计指针偏转情况，填入表中。 公司logo 公司logo 观察与思考 简化后 甲 乙 丙 丁 公司logo 公司logo 观察与思考 10 5.数据分析   甲 乙 丙 丁 穿过螺线管的磁通量变化 感应电流的方向 感应电流的磁场方向与条形磁铁的磁场方向比较 甲 乙 丙 丁 增加 减少 增加 减少 左偏 右偏 右偏 左偏 相反 相同 相反 相同 6.实验结论 甲、丙两种情况下，螺旋管磁通量都增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反 (1) 增反 乙、丁两种情况下，螺旋管磁通量都减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 (2) 减同 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 (3) 结论 12 7.拓展实验 若磁铁不动、螺线管动，实验结果_____(填“相同”或“不同”)；若磁铁与螺线管一起动，并保持相对静止，实验结果________(填“有电流”或“无电流”)。 相同 无电流 1.(2025·泉州市高二期中)如图甲所示是“探究感应电流方向”的实验装置。 (1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在___(选填“a”或“b”)位置。 a 例题 (2)电路连接如图甲所示，下列操作不能产生感应电流的是____。 A.开关闭合瞬间 B.开关闭合后，滑动变阻器滑片不动 C.开关断开瞬间 D.开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片 B 例题 (3)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，灵敏电流计指针将________(选 填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)；如果闭合开关后，滑动变阻器滑片向b端移动，则灵敏电流计指针将_______(选填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)。  向右偏 向左偏 例题 (4)上述实验中，线圈A可等效为一个条形磁体，将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示。将磁体从线圈B中拔出，电流从正接线柱流入灵敏电流计。画出图乙线圈B的线圈绕向。 例题 (1)开关闭合前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应放置在a位置； (2)根据产生感应电流的条件可知，当电路电流发生变化，则线圈中磁通量发生变化，从而产生感应电流，所以开关闭合后，滑动变阻器滑片不动时不能产生感应电流。故选B。 (3)在闭合开关时，线圈B中磁通量变大，灵敏电流计的指针向左偏，合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，线圈B中磁通量减小，则灵敏电流计的指针向右偏；闭合开关后，滑动变阻器滑片向b端移动，电流增大，线圈B中磁通量变大，灵敏电流计的指针向左偏。 将磁体从线圈B中拔出，线圈B中向下的磁通量减小，结合楞次定律可知绕线方式如图。 楞次定律 2 楞 次 1 楞次定律 内容 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 2 适应情况 所有的电磁感应现象 公司logo 公司logo 核心知识 谁阻碍 感应电流产生的磁场 楞次定律中“阻碍”的含义 阻碍谁 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 如何阻碍 当原磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反; 当原磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同。 阻碍效果 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行 公司logo 公司logo 核心知识 楞次定律 3 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，外界其他形式的能转化为电能， 在转化过程中总能量守恒 公司logo 公司logo 核心知识 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 公司logo 公司logo 思考与讨论 2.(2024·宁德市高二检测)如图甲所示，有一闭合线圈，磁场方向垂直于线圈平面向里(为正方向)，当磁感应强度随时间按如图乙所示规律变化，则在0~2t0时间内，线圈中感应电流的方向 A.一直顺时针 B.一直逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 √ 例题 在0~t0时间内，穿过线圈向里的磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向垂直线圈向里，所以感应电流的方向为顺时针方向；同理可得t0~2t0时间内感应电流的方向也为顺时针方向，故A正确。 　 3.(2024·漳州市高二质检)如图所示，虚线为区域Ⅰ和区域Ⅱ的分界线，区域Ⅰ有垂直纸面向外的匀强磁场，区域Ⅱ有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，把正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，线框中的电流方向为 A.顺时针 B.逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 √ 由题意，正方形线框从区域Ⅰ拉到区域Ⅱ过程中，穿过线框的磁通量先垂直纸面向外减小，后垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知线框中的感应电流方向一直为逆时针，故选B。 例题 一原 明确要研究的闭合回路及闭合回路中原磁场的方向 应用楞次定律的一般步骤 二变 确定穿过闭合回路的磁通量如何变化 三感 根据楞次定律判断感应电流磁场的方向 四安培 由安培定则最终确定感应电流的方向 公司logo 公司logo 核心知识 右手定则 3 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； 答案　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) 答案　满足右手定则。 公司logo 公司logo 思考与讨论 1 内容 右手定则 右手大拇指与其余四指垂直，并在同一平面内，磁感线垂直穿入手心，拇指指向导线运动方向，这时四指指向感应电流的方向 磁感线 大拇指 四 指 穿过手心 运动方向 电流方向 公司logo 公司logo 核心知识 2 适用范围 右手定则 2 两点说明 导体切割磁感线产生感应电流方向的判断 (2)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。 (1)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源 公司logo 公司logo 核心知识 　 4.如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法正确的是 A.导体棒中的电流方向为B→A B.电流表A1中的电流方向为F→E C.电流表A1中的电流方向为E→F D.电流表A2中的电流方向为D→C √ 根据右手定则，可得导体棒中的电流方向为A→B，所以电流表A1中的电流方向为F→E，电流表A2中的电流方向为C→D，选项B正确，A、C、D错误。 例题 楞次定律与右手定则的比较 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 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 只适用于一段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 公司logo 公司logo 核心知识 楞次定律 右手定则 适用范围：导体切割磁感线 内容：磁感线穿掌心，拇指→运动方向，四指→电流方向 步骤：原磁场方向→磁通量变化→感应磁场方向→感应电流方向 内容：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 课堂小结 本课结束 Keep Thinking! FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com $