2019_2020學(xué)年高中物理第一章電磁感應(yīng)第三節(jié)感應(yīng)電流的方向?qū)W案粵教版選修3_2.docx

教學(xué)資料范本2019_2020學(xué)年高中物理第一章電磁感應(yīng)第三節(jié)感應(yīng)電流的方向?qū)W案粵教版選修3_2編 輯：_時 間：_第三節(jié)感應(yīng)電流的方向?qū)W科素養(yǎng)與目標要求物理觀念：1.正確理解楞次定律的內(nèi)容及其本質(zhì).2.掌握右手定則，并理解右手定則實際上是楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式科學(xué)思維：1.通過對實驗現(xiàn)象的觀察、歸納、概括，抽象得出影響感應(yīng)電流方向的因素.2.掌握運用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流方向的方法和步驟科學(xué)探究：經(jīng)歷探究螺線管中感應(yīng)電流方向的實驗，記錄、分析實驗現(xiàn)象，交流討論，歸納出普遍的規(guī)律科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：參與實驗、多角度分析和逐步明確歸納感應(yīng)電流方向的過程，領(lǐng)略楞次定律的表述因高度抽象和概括而表現(xiàn)出的簡潔美一、探究感應(yīng)電流的方向1實驗探究將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將N極、S極插入、抽出線圈，如圖1所示，記錄感應(yīng)電流方向圖1研究感應(yīng)電流方向的實驗記錄2分析(1)線圈內(nèi)磁通量增加時的情況：(表內(nèi)選填“向上”或“向下”)圖序磁場方向感應(yīng)電流的方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向甲向下逆時針向上乙向上順時針向下(2)線圈內(nèi)磁通量減少時的情況：(表內(nèi)選填“向上”或“向下”)圖序磁場方向感應(yīng)電流的方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向丙向下順時針向下丁向上逆時針向上3.實驗結(jié)論(1)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，阻礙磁通量的增加(2)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，阻礙磁通量的減少二、楞次定律感應(yīng)電流的方向可以這樣確定，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化三、右手定則伸開右手，讓拇指跟其余四個手指垂直，并且都跟手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向?qū)w運動的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向1判斷下列說法的正誤(1)感應(yīng)電流的磁場總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反()(2)感應(yīng)電流的磁場可能與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同()(3)感應(yīng)電流的磁場總是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化()(4)右手定則和楞次定律都適用于所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的判斷()2如圖2所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌PP和QQ，都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN，MN向右運動時，MN中的電流方向為_；MN向左運動時，MN中的電流方向為_(均填“MN”或“NM”)圖2答案NMMN一、對楞次定律的理解1楞次定律中的因果關(guān)系楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果2對“阻礙”的理解3楞次定律“阻礙”的表現(xiàn)形式從磁通量變化的角度看：感應(yīng)電流的效果是阻礙磁通量的變化從相對運動的角度看：感應(yīng)電流的效果是阻礙相對運動例1關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是 ()A感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化B感應(yīng)電流的磁場總是阻止磁通量的變化C原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向D感應(yīng)電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場的變化答案A解析感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項A正確；阻礙并不是阻止，只起延緩的作用，選項B錯誤；原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場反向，選項C錯誤；當(dāng)原磁通量增加時感應(yīng)電流的磁場跟原磁場反向，當(dāng)原磁通量減少時感應(yīng)電流的磁場跟原磁場同向，選項D錯誤二、楞次定律的應(yīng)用楞次定律應(yīng)用四步曲(1)確定原磁場方向；(2)判定產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量如何變化(增加還是減少)；(3)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向(增反減同)；(4)判定感應(yīng)電流的方向該步驟也可以簡單地描述為“一原二變?nèi)兴穆菪?，一原確定原磁場的方向；二變確定磁通量是增加還是減少；三感判斷感應(yīng)電流的磁場方向；四螺旋用右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向例2(多選)如圖3所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在有界勻強磁場中，將它從勻強磁場中勻速拉出，以下各種說法中正確的是()圖3A向左拉出和向右拉出時，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反B向左或向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時針方向的C向左或向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時針方向的D將圓環(huán)左右拉動，當(dāng)環(huán)全部處在磁場中運動時，圓環(huán)中無感應(yīng)電流答案BD解析將金屬圓環(huán)不管從哪邊拉出磁場，穿過閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁通量的減少，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，應(yīng)用右手螺旋定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時針方向的，選項B正確，A、C錯誤；當(dāng)圓環(huán)全部處在磁場中運動時，穿過圓環(huán)的磁通量沒有改變，該種情況下無感應(yīng)電流，D正確例3(20xx市高二下學(xué)期期末)如圖4所示，一根條形磁鐵自左向右穿過一個閉合螺線管，則電路中()圖4A始終有感應(yīng)電流自a向b流過電流表B始終有感應(yīng)電流自b向a流過電流表C先有ab方向的感應(yīng)電流，后有ba方向的感應(yīng)電流D將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流答案C解析當(dāng)條形磁鐵進入閉合螺線管時，通過閉合螺線管的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為ab；當(dāng)條形磁鐵穿出螺線管時，通過閉合螺線管的磁通量減少，產(chǎn)生感應(yīng)電流方向為ba，選項C正確學(xué)科素養(yǎng)楞次定律既適用于閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的判斷，又適用于因磁場變化在閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向的判斷，通過例2、例3中楞次定律的應(yīng)用，使學(xué)生熟練掌握運用楞次定律處理問題的步驟，很好地體現(xiàn)了“科學(xué)思維”的學(xué)科素養(yǎng)三、右手定則的理解和應(yīng)用如圖所示，導(dǎo)體棒ab向右做切割磁感線運動(1)請用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向(2)感應(yīng)電流I的方向、原磁場B的方向、導(dǎo)體棒運動的速度v的方向三者之間滿足什么關(guān)系？答案(1)感應(yīng)電流的方向adcba.(2)滿足右手定則1適用范圍：閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判斷2右手定則反映了磁場方向、導(dǎo)體運動方向和電流方向三者之間的相互垂直關(guān)系(1)大拇指所指的方向是導(dǎo)體相對磁場切割磁感線的運動方向，既可以是導(dǎo)體運動而磁場未動，也可以是導(dǎo)體未動而磁場運動，還可以是兩者以不同速度同時運動(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源例4下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情景，導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電流方向為ab是()答案A解析在導(dǎo)體ab上，A中電流方向為ab，B、C、D中電流方向為ba，故選A.1(楞次定律的理解)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，下列說法正確的是()A感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流原磁場的磁通量的變化B感應(yīng)電流的磁場方向總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反C感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流原磁場的磁通量D感應(yīng)電流的磁場阻止了引起感應(yīng)電流原磁場磁通量的變化答案A解析根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流原磁場的磁通量的變化，選項A正確，C錯誤；當(dāng)原磁場增強時，感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反，當(dāng)原磁場減弱時，感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同，選項B錯誤；感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流原磁場磁通量的變化，但不是阻止，選項D錯誤2(楞次定律的應(yīng)用)如圖5所示，一水平放置的圓形通電線圈1固定，另一較小的圓形線圈2從線圈1的正上方下落，在下落過程中，兩線圈平面始終保持平行且共軸，則線圈2從線圈1的正上方下落至正下方的全過程中，從上往下看，線圈2中()圖5A無感應(yīng)電流B有順時針方向的感應(yīng)電流C有先順時針后逆時針方向的感應(yīng)電流D有先逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流答案C解析根據(jù)安培定則判斷可知，線圈1產(chǎn)生的磁場方向向上當(dāng)線圈2靠近線圈1時，穿過線圈2的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，線圈2中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流；當(dāng)線圈2遠離線圈1時，穿過線圈2的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，線圈2中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流所以線圈2中感應(yīng)電流的方向先是順時針后是逆時針，故選項C正確3(楞次定律的應(yīng)用)小管同學(xué)為了探究感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)，他把一靈敏電流計與一個線圈相連構(gòu)成閉合電路，然后將條形磁鐵插入或拔出線圈，如圖6所示其中線圈中所標箭頭方向為感應(yīng)電流方向則下列判斷正確的是()圖6A甲圖磁鐵正在向下運動B乙圖磁鐵正在向上運動C丙圖磁鐵正在向上運動D丁圖磁鐵正在向上運動答案D解析根據(jù)線圈中感應(yīng)電流的方向，由右手螺旋定則可知，甲和丙中的線圈上端為感應(yīng)電流磁場的S極，乙和丁中的線圈上端為N極，由楞次定律的“阻礙”含義知，甲和丁圖中磁鐵正在向上運動，乙和丙圖中磁鐵正在向下運動，故選項A、B、C錯誤，D正確4(右手定則的應(yīng)用)(多選)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，如圖所示，能正確表示磁感應(yīng)強度B的方向、導(dǎo)體運動速度方向與產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向間關(guān)系的是()答案BC解析A圖中導(dǎo)體不切割磁感線，導(dǎo)體中無電流；由右手定則可以判斷B、C正確；D圖中感應(yīng)電流方向應(yīng)垂直紙面向外考點一楞次定律的理解1(多選)關(guān)于感應(yīng)電流，下列說法正確的是()A根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量B感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化C感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向可能相同，也可能相反D當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線運動時，必須用安培定則確定感應(yīng)電流的方向答案BC考點二楞次定律的應(yīng)用2(多選)如圖1所示，通電直導(dǎo)線L和平行直導(dǎo)線放置的閉合導(dǎo)體框abcd，當(dāng)通電導(dǎo)線L運動時(不與導(dǎo)體框接觸且始終在導(dǎo)體框的左側(cè))，以下說法正確的是()圖1A當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為abcdaB當(dāng)導(dǎo)線L向左平移時，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為adcbaC當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為abcdaD當(dāng)導(dǎo)線L向右平移時，導(dǎo)體框abcd中感應(yīng)電流的方向為adcba答案AD3.電阻R、電容器C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵位于線圈的正上方，N極朝下，如圖2所示在使磁鐵N極遠離線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()圖2A從b到a，下極板帶正電B從a到b，下極板帶正電C從b到a，上極板帶正電D從a到b，上極板帶正電答案D4(多選)如圖3所示，有界勻強磁場豎直向下穿過光滑的水平桌面，一橢圓形導(dǎo)體框平放在桌面上使導(dǎo)體框從左邊進入磁場，從右邊穿出磁場下列說法正確的是()圖3A導(dǎo)體框進入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向B導(dǎo)體框離開磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向C導(dǎo)體框全部在磁場中運動時，感應(yīng)電流的方向為順時針方向D導(dǎo)體框全部在磁場中運動時，無感應(yīng)電流產(chǎn)生答案BD解析根據(jù)楞次定律，導(dǎo)體框進入磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，導(dǎo)體框離開磁場過程中，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，導(dǎo)體框全部在磁場中運動時，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故選項A、C錯誤，B、D正確5如圖4所示，一線圈用細桿懸于P點，開始時細桿處于水平位置，釋放后讓它在勻強磁場中運動，磁場的方向如圖所示，已知線圈平面始終與紙面垂直，當(dāng)線圈第一次通過位置、時(位置正好是細桿豎直時線圈所處的位置)，線圈內(nèi)的感應(yīng)電流(順著磁場方向看去)()圖4A、位置均是順時針方向B、位置均是逆時針方向C位置是順時針方向，位置為零，位置是逆時針方向D位置是逆時針方向，位置為零，位置是順時針方向答案D解析線圈由初始位置向位置運動過程中，沿磁場方向的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，從右向左穿過線圈，根據(jù)安培定則，位置時感應(yīng)電流的方向(沿磁感線方向看去)是逆時針方向；在位置時由左向右穿過線圈的磁通量最大，由位置向位置運動時，向右穿過線圈的磁通量減少，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場方向向右，根據(jù)安培定則可判定位置的電流方向(沿磁感線方向看去)是順時針方向，且位置時感應(yīng)電流為零，故D正確6如圖5所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強磁場垂直桌面豎直向下，過線圈上A點作切線OO，OO與線圈在同一平面上在線圈以O(shè)O為軸翻轉(zhuǎn)180的過程中，線圈中電流方向()圖5A始終為ABCAB始終為ACBAC先為ACBA再為ABCAD先為ABCA再為ACBA答案A解析在線圈以O(shè)O為軸翻轉(zhuǎn)090的過程中，穿過線圈正面向里的磁通量逐漸減少，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為ABCA；線圈以O(shè)O為軸翻轉(zhuǎn)90180的過程中，穿過線圈反面向里的磁通量逐漸增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向仍然為ABCA，A正確7長直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中靜止不動，如圖6甲所示長直導(dǎo)線中通以大小和方向都隨時間做周期性變化的電流，It圖象如圖乙所示規(guī)定沿長直導(dǎo)線方向向上的電流為正方向關(guān)于0T時間內(nèi)矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()圖6A由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向B由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向C由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向D由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向答案D解析0時間內(nèi)，直導(dǎo)線中向上的電流增大，通過線框中的磁通量增大，線框中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流.時間內(nèi)，直導(dǎo)線中向上的電流減小，通過線框中的磁通量減少，線框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流；同樣判斷出T時間內(nèi)、TT時間內(nèi)的感應(yīng)電流方向分別為順時針和逆時針，故選D.8如圖7所示，兩條互相平行的導(dǎo)線M、N中通有大小相等、方向相同的電流，矩形導(dǎo)線框abcd和兩條導(dǎo)線在同一平面內(nèi)且ad邊與導(dǎo)線M平行，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動，則在移動過程中，線框中的感應(yīng)電流的方向為()圖7A先順時針后逆時針B先逆時針后順時針C一直是逆時針D一直是順時針答案C9(20xx市高二檢測)通電長直導(dǎo)線中有恒定電流I，方向豎直向上，矩形線框與直導(dǎo)線在同一豎直面內(nèi)，現(xiàn)要使線框中產(chǎn)生如圖8所示方向的感應(yīng)電流，則應(yīng)使線框()圖8A稍向左平移B稍向右平移C稍向上平移D以直導(dǎo)線為軸勻速轉(zhuǎn)動答案B解析由楞次定律可知，線框左移，磁通量增加，感應(yīng)電流的方向與題圖所示方向相反；選項C、D磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生故選項B正確考點三右手定則的應(yīng)用10如圖9所示，CDEF是一個矩形金屬框，當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右移動時，回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，則下列說法中正確的是()圖9A導(dǎo)體棒中的電流方向由BAB電流表A1中的電流方向由FEC電流表A1中的電流方向由EFD電流表A2中的電流方向由DC答案B解析根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒內(nèi)部電流方向為A到B，所以電流表A1中的電流方向由FE，A、C錯，B對同理電流表A2中的電流方向由CD，D錯11如圖10所示，勻強磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)所在平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運動時()圖10A圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生B整個環(huán)中有順時針方向的電流C整個環(huán)中有逆時針方向的電流D環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流答案D解析由右手定則知ef上的感應(yīng)電流由ef，故右側(cè)的電流方向為逆時針，左側(cè)的電流方向為順時針，選D.12.如圖11所示，MN、PQ為同一水平面的兩平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(圖中未畫出)，導(dǎo)體ab、cd與導(dǎo)軌有良好的接觸并能自由滑動，當(dāng)導(dǎo)體ab沿導(dǎo)軌向右滑動時，則()圖11Acd向右滑Bcd不動Ccd向左滑D無法確定答案A13(20xx市高二第二學(xué)期期末)1831年，法拉