2.1 感应电流的方向 课件-2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第二册

第二章 电磁感应 第一节 感应电流的方向 通过实验探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系。 02 通过实验探究电流计指针的偏转方向与通入电流方向的关系。 01 重点 理解楞次定律中“阻碍”的含义，能熟练运用楞次定律判断感应电流的方向。 03 重点 重难点 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。 04 在必修第三册中，我们通过在螺线管中插、拔磁铁的实验，探究了感应电流的产生条件，并发现不同的实验操作会使电流计指针的偏转方向即感应电流的方向发生变化，这其中究竟存在怎样的规律呢? 公司logo 公司logo 情境导入 01 探究影响感应电流方向的因素 楞 次 1.实验目的 (1)探究感应电流方向与哪些因素有关。 (2)学习掌握利用电流计判断感应电流方向的方法。 2.实验器材 电流计、导线若干、螺线管、条形磁铁、滑动变阻器、干电池、开关。 (1)提出问题： 感应电流方向与什么因素有关？ (2)进行猜想： 影响感应电流方向的因素是磁极朝向和磁极运动的方向。 (3)寻找证据： 磁极朝向和磁极运动的方向可直接观测到，感应电流的方向可转化为记录电流计指针的偏转方向。 3.探究思路 4.实验步骤 (1)确定电流计指针偏转方向与通入电流方向之间的关系。 结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转， 即左进左偏，右进右偏。 (指针偏转方向应由实验得出，并非所有电流计都是这样的) (2)观察螺线管上漆包线的绕向。 (3)将电流计与螺线管连接好，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。 ①把条形磁铁的N极插入螺线管， 稍作停留，再从螺线管中拔出； ②把条形磁铁的S极插入螺线管， 稍作停留，再从螺线管中拔出。 简化后 5.实验现象记录与分析 条形磁铁的 运动情况 N极朝下 插入线圈 原磁通量 Φ的变化 电流表指针的 偏转方向 线圈中感应 电流的方向 实验操作图示   增大 右偏 b→a 原磁场的方向 向下 感应电流 磁场的方向 向上 10 条形磁铁的 运动情况 N极朝下从 线圈中拔出 原磁通量 Φ的变化 电流表指针的 偏转方向 线圈中感应 电流的方向 实验操作图示   减小 左偏 a→b 原磁场的方向 向下 感应电流 磁场的方向 向下 11 条形磁铁的 运动情况 S极朝下 插入线圈 原磁通量 Φ的变化 电流表指针的 偏转方向 线圈中感应 电流的方向 实验操作图示   增加 左偏 a→b 原磁场的方向 向上 感应电流 磁场的方向 向下 条形磁铁的 运动情况 S极朝下从 线圈中拔出 原磁通量 Φ的变化 电流表指针的 偏转方向 线圈中感应 电流的方向 实验操作图示   减小 右偏 b→a 原磁场的方向 向上 感应电流 磁场的方向 向上 6.分析现象得出结论 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 1. (2024·湛江市高二检测)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 2 楞 次 1 楞次定律 内容 闭合回路中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。 2 适应情况 所有的电磁感应现象 公司logo 公司logo 核心知识 3 理解楞次定律中“阻碍”的含义 谁阻碍 感应电流产生的磁场 阻碍谁 阻碍引起感应电流的磁通量的变化 如何阻碍 当原磁通量增加时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反； 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相同。 阻碍效果 阻碍不是阻断。只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行。 4 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 讨论与交流 应用楞次定律的一般步骤 (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 公司logo 公司logo 核心知识 2. (多选)(2025·东莞市七校联考)如图所示，通电导线旁边同一平面内有矩形线圈abcd，则 A.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是 a→b→c→d B.若线圈在平面内上、下平动，无感应电流产生 C.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d D.当线圈以导线为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→d √ √ 例题 当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知，产生感应电流方向是a→b→c→d，故A正确； 若线圈在平面内上、下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，故B正确； 若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量垂直纸面向里减小，根据楞次定律可知，产生感应电流方向是a→d→c→b，故C错误； 当线圈以通电导线为轴转动时，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生，故D错误。 3.如图甲所示，水平桌面上固定的闭合金属线圈处于磁感应强度为B的磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。设磁场垂直桌面向上为正方向，则金属线圈中感应电流的方向(从上向下看) A.0~t1的时间内为逆时针方向 B.t1~t2的时间内为顺时针方向 C.t2~t3的时间内为顺时针方向 D.t3~t4的时间内为顺时针方向 √ 例题 0~t1的时间内，穿过线圈的磁通量增加，且原磁场的方向向上，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则可得，感应电流的方向为顺时针方向，故A错误； t1~t2的时间内，磁通量向上减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流为逆时针方向，故B错误； t2~t3的时间内，磁通量向下增大，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，所以感应电流为逆时针方向，故C错误； t3~t4的时间内，磁通量向下减小，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，所以感应电流为顺时针方向，故D正确。 右手定则 3 如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动。 (1)请用楞次定律判断感应电流I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、原磁场磁感应强度B的方向、导体棒运动的速度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 讨论与交流 1 内容 右手定则 2 两点说明 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，这时其余四指指向感应电流的方向 (2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源。电源内部电流由低电势到高电势，故四指指向高电势端。 (1)大拇指所指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向。 公司logo 公司logo 核心知识 4.(2025·潮州市高二期中)如图所示，金属棒与金属导轨垂直放置且接触良好，导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场，当金属棒ab沿导轨向右匀速滑动时，螺线管左侧小磁针的N极受力方向为 A.水平向左 B.水平向右 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外 √ 金属棒切割磁感线，根据右手定则可知，ab中的电流的方向从b到a，此电流流过螺线管时，根据安培定则可知，螺线管内磁场方向水平向右，故小磁针的N极受力水平向右，故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 32 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：一原、二感、三螺旋（增反减同） 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! $