内容正文:
学业分层测评
知识点一
知识点二
第1节 感应电流的方向
学 习 目 标 知 识 脉 络
1.通过实验探究感应电流的方向,理解楞次定律的内容.(重点)
2.理解右手定则与楞次定律的关系;能区别右手定则和左手定则.(重点、难点)
3.能从能量守恒的角度来理解楞次定律.
4.会应用楞次定律和右手定则解决有关问题.(重点)
探 究 感 应 电 流 的 方 向 楞 次 定 律
[先填空]
1.实验探究
将螺线管与电流表组成闭合回路,分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出螺线管,如图2-1-1所示,记录感应电流方向.
阻碍
2.实验记录
(1)线圈内磁通量增加时的情况.
图号
磁场
方向
感应电流的
方向(俯视)
感应电流的
磁场方向
归纳总结
甲
向下
逆时针
向上
感应电流的磁
场 磁通量的增加
丙
向上
顺时针
向下
阻碍
(2)线圈内磁通量减少时的情况.
图号
磁场
方向
感应电流
方向(俯视)
感应电流的
磁场方向
归纳总结
乙
向下
顺时针
向下
感应电流的磁场 磁通量的减少
丁
向上
逆时针
向上
相反
相同
阻碍
磁通量
3.实验结论
当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向 ;当穿过螺线管的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向 .
4.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 引起感应电流的 的变化.(另一种表述:感应电流引起的效果总是阻碍引起感应电流的原因).
√
×
×
[再判断]
1.在楞次定律中,阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身.( )
2.感应电流的磁场总是阻碍磁通量,与磁通量方向相反.( )
3.感应电流的磁场可阻止原磁场的变化.( )
[后思考]
感应电流的磁场方向与原磁场方向总是相反吗?
【提示】 不是,由上面的探究实验分析可知,当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.可概括为“增反减同”.
[合作探讨]
图2-1-2
探讨1:如图磁铁插入线圈时,线圈中磁通量怎样变化?有感应电流吗?
【提示】 磁通量增加,有.
探讨2:如图磁铁拔出线圈时,线圈中磁通量怎样变化?两次感应电流方向相同吗?
【提示】 磁通量减少,相反.
[核心点击]
对楞次定律的理解
1.因果关系
楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系,磁通量发生变化是原因,产生感应电流是结果,原因产生结果,结果反过来影响原因.
谁阻
碍谁 是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化
阻碍
什么 阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身
如何
阻碍 当原磁场磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当原磁场磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”
结果
如何 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化快慢,这种变化将继续进行
2.“阻碍”的几个层次
产生感应
电流的
原因 感应电流的效果
磁通量增加或减少 增反减同 Φ增加时,感应电流产生反向磁场
Φ减少时,感应电流产生同向磁场
3.楞次定律的另一类描述
感应电流的效果,总是要反抗产生感应电流的原因.具体原因不同,反抗的形式也有所不同,具体情况见下表
磁体与回路间的相对运动 来拒去留 磁体靠近时,感应电流利用磁场产生斥力
磁体远离时,感应电流利用磁场产生引力
回路发生形变 增缩减扩 回路面积增大时,感应电流利用所受安培力使面积缩小;回路面积减小时,感应电流利用所受安培力使面积扩大
通过线圈自身的电流发生变化 增反减同 原电流增大时,感应电流与之反向
原电流减小时,感应电流与之同向
1. 如图2-1-3所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动.金属线框从右侧某一位置由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面.则线框中感应电流的方向是( )
A.a→b→c→d→a
B.d→c→b→a→d
C.先是d→c→b→a→d,后是a→b→c→d→a
D.先是a→b→c→d→a,后是d→c→b→a→d
【解析】 一开始由下向上的磁通量在减少,由楞次定律可知感应电流方向是d→c→b→a→d;越过竖直位置后,反向穿过的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流方向不变,B对.
【答案】 B
2. 如图2-1-4所示,一个N极朝下的条形磁铁竖直下落,恰能穿过水平放置的固定矩形导线框,则( )
图2-1-4
A.磁铁经过位置①时,线框中