魯科版選修32 第2章 第1節(jié)　感應(yīng)電流的方向 學(xué)案.docVIP

第1節(jié)感應(yīng)電流的方向?qū)W 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.通過實(shí)驗(yàn)探究感應(yīng)電流的方向，理解楞次定律的內(nèi)容(重點(diǎn))2理解右手定則與楞次定律的關(guān)系；能區(qū)別右手定則和左手定則(重點(diǎn)、難點(diǎn))3能從能量守恒的角度來理解楞次定律4會應(yīng)用楞次定律和右手定則解決有關(guān)問題(重點(diǎn))自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知知識梳理一、探究感應(yīng)電流的方向楞次定律1實(shí)驗(yàn)探究 將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將條形磁鐵的n極、s極插入、抽出螺線管，如圖211所示，記錄感應(yīng)電流方向甲乙丙丁圖2112實(shí)驗(yàn)記錄(1)線圈內(nèi)磁通量增加時的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流的方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)甲向下逆時針向上感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加丙向上順時針向下(2)線圈內(nèi)磁通量減少時的情況圖號磁場方向感應(yīng)電流方向(俯視)感應(yīng)電流的磁場方向歸納總結(jié)乙向下順時針向下感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少丁向上逆時針向上3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論當(dāng)穿過螺線管的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相反；當(dāng)穿過螺線管的磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場的方向相同4楞次定律感應(yīng)電流具有這樣的方向，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(另一種表述：感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因)二、右手定則伸開右手，讓拇指與其余四指在同一個平面內(nèi)，使拇指與并攏的四指垂直；讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向基礎(chǔ)自測思考判斷1在楞次定律中，阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身()2感應(yīng)電流的磁場總是阻礙磁通量，與磁通量方向相反()3感應(yīng)電流的磁場可阻止原磁場的變化()4通過右手定則可判定感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的方向()5右手定則適用于判定閉合導(dǎo)體回路中的部分導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向()6產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體，相當(dāng)于電源，感應(yīng)電動勢的方向從高電勢指向低電勢()合作探究1感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向總是相反嗎？【提示】不是，由上面的探究實(shí)驗(yàn)分析可知，當(dāng)原磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；當(dāng)原磁通量減小時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同可概括為“增反減同”2楞次定律與右手定則在使用范圍上有什么區(qū)別？【提示】楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線的情況合 作 探 究攻 重 難探究感應(yīng)電流的方向及楞次定律1.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，原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果反過來影響原因2“阻礙”的幾個層次誰阻礙誰是感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化阻礙什么阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身如何阻礙當(dāng)原磁場磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)原磁場磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”結(jié)果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化快慢，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行3.楞次定律的另一類描述感應(yīng)電流的效果，總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因具體原因不同，反抗的形式也有所不同，具體情況見下表產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因感應(yīng)電流的效果磁通量增加或減少增反減同增加時，感應(yīng)電流產(chǎn)生反向磁場減少時，感應(yīng)電流產(chǎn)生同向磁場磁體與回路間的相對運(yùn)動來拒去留磁體靠近時，感應(yīng)電流利用磁場產(chǎn)生斥力磁體遠(yuǎn)離時，感應(yīng)電流利用磁場產(chǎn)生引力回路發(fā)生形變增縮減擴(kuò)回路面積增大時，感應(yīng)電流利用所受安培力使面積縮?。换芈访娣e減小時，感應(yīng)電流利用所受安培力使面積擴(kuò)大通過線圈自身的電流發(fā)生變化增反減同原電流增大時，感應(yīng)電流與之反向原電流減小時，感應(yīng)電流與之同向某磁場的磁感線如圖212所示，有線圈自圖示a位置落至b位置，在下落過程中，自上而下看，線圈中的感應(yīng)電流方向是()a始終沿順時針方向b始終沿逆時針方向c先沿順時針再沿逆時針方向d先沿逆時針再沿順時針方向圖212思路點(diǎn)撥：c線圈自圖示a位置落至虛線位置過程中，磁場方向向上，向上的磁通量增加，由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向下，應(yīng)用安培定則可以判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針(俯視)同理可以判斷：線圈自圖示虛線位置落至b位置過程中，向上的磁通量減小，由楞次定律可得：線圈中將產(chǎn)生逆時針的感應(yīng)電流(俯視)，故選c.運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的思路針對訓(xùn)練1.如圖213所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為r的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在o點(diǎn)，并可繞o點(diǎn)擺動金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則線框中感應(yīng)電流的方向是()aabcdabdcbadc先是dcbad，后是abcdad先是abcda，后是dcbad圖213b一開始由下向上的磁通量在減少，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向是dcbad；越過豎直位置后，反向穿過的磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流方向不變，b對2.(多選)如圖214所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時()【導(dǎo)學(xué)號：11452024】ap、q將相互靠攏bp、q將相互遠(yuǎn)離c磁鐵的加速度仍為gd磁鐵的加速度小于g圖214ad當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動時，閉合回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷出p、q將相互靠攏，故a正確，b錯誤；磁鐵受向上的斥力，故磁鐵的加速度小于g，所以c錯誤，d正確右手定則楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(lián)系楞次定律右手定則區(qū)別研究對象整個閉合回路閉合回路的一部分，即做切割磁感線運(yùn)動的導(dǎo)體適用范圍各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象只適用于導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況應(yīng)用用于磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例下圖表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體ab在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是()a判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向時，可以用右手定則，也可以用楞次定律a中電流方向由ab，b中電流方向由ba，c中電流沿acba方向，d中電流方向由ba.右手定則的應(yīng)用(1)右手定則只適用于一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況，導(dǎo)體不運(yùn)動不能應(yīng)用(2)右手定則判定導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢時，四指的指向由低電勢指向高電勢針對訓(xùn)練3(多選)在北半球地磁場的豎直分量向下，飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為u1，右方機(jī)翼末端處的電勢為u2，則()a若飛機(jī)從西往東飛，u1比u2高b若飛機(jī)從東往西飛，u2比u1高c若飛機(jī)從南往北飛，u1比u2高d若飛機(jī)從北往南飛，u2比u1高ac我國地處北半球，地磁場有豎直向下的分量，用右手定則判斷無論機(jī)翼向哪個水平方向切割磁感線，機(jī)翼中均產(chǎn)生自右向左的感應(yīng)電動勢，左側(cè)電勢高于右側(cè)4.如圖215所示，勻強(qiáng)磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動時()a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圖215d由右手定則知ef上的電流由ef，故右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r針，左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r針，故選d.當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基1根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場一定()a阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量b與引起感應(yīng)電流的磁場反向c阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化d與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同c感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，而不是阻礙磁通量，它和引起感應(yīng)電流的磁場可以同向，也可以反向2如圖216所示，a、b都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細(xì)桿的兩端，桿可繞豎直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，環(huán)a是閉合的，環(huán)b是斷開的若用磁鐵分別靠近這兩個圓環(huán)，則下面說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：11452025】圖216a圖中磁鐵n極接近a環(huán)時，a環(huán)被吸引，而后被推開b圖中磁鐵n極遠(yuǎn)離a環(huán)時，a環(huán)被排斥，而后隨磁鐵運(yùn)動c用磁鐵n極接近b環(huán)時，b環(huán)被推斥，遠(yuǎn)離磁鐵運(yùn)動d用磁鐵的任意一磁極接近a環(huán)時，a環(huán)均被排斥d根據(jù)楞次定律的推廣含義，用磁鐵的任意一磁極接近a環(huán)時，a環(huán)均被排斥，遠(yuǎn)離a環(huán)時，a環(huán)被吸引，a、b錯誤，d正確；用磁鐵n極接近b環(huán)時，b環(huán)不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，b環(huán)不動，c錯誤3如圖217所示，勻強(qiáng)磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當(dāng)ef向右勻速運(yùn)動時()圖217a圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)中無感應(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d導(dǎo)體ef向右切割磁感線，由右手定則可判斷導(dǎo)體ef中感應(yīng)電流由ef.而導(dǎo)體ef分別與導(dǎo)體環(huán)的左右兩部分構(gòu)成兩個閉合回路，故環(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4.如圖218所示，一個n極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過水平放置的固定矩形導(dǎo)線框，則()【導(dǎo)學(xué)號：11452026】a磁鐵經(jīng)過位置時，線框中感應(yīng)電流沿abcd方向；經(jīng)過位置時，沿