魯科版選修32 2.1 感應(yīng)電流的方向 課件（35張）.ppt

第2章 楞次定律和自感現(xiàn)象 第1講感應(yīng)電流的方向 目標(biāo)定位 1 理解楞次定律的內(nèi)容 應(yīng)用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向 2 通過實(shí)驗(yàn) 感受楞次定律的實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)過程 逐漸培養(yǎng)自己的觀察實(shí)驗(yàn) 分析 歸納 總結(jié)物理規(guī)律的能力 3 掌握右手定則 知道右手定則實(shí)際上是楞次定律的一種表現(xiàn)形式 一 探究感應(yīng)電流的方向1 實(shí)驗(yàn)探究如圖1 a 所示 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 記錄感應(yīng)電流方向如下 如圖1 b 所示 圖1 2 分析 向下 向下 向上 向上 減小 增大 減小 增大 向上 向下 向下 向上 相同 相反 相同 相反 想一想比較甲 丙兩種情況說明什么 比較乙 丁兩種情況說明什么 什么情況下感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反 什么情況下相同 答案甲 丙兩種情況下 磁通量都增大 感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反 乙 丁兩種情況下 磁通量都減小 感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同 二 楞次定律當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí) 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向 阻礙磁通量的 當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí) 感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向 阻礙磁通量的 感應(yīng)電流具有這樣的方向 即感應(yīng)電流的磁場總要引起感應(yīng)電流的磁通量的 相反 增加 相同 減少 阻礙 變化 三 右手定則1 使用范圍 判定導(dǎo)線時(shí)感應(yīng)電流的方向 2 使用方法 伸出右手 使拇指與其余四個(gè)手指 并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi) 讓磁感線從進(jìn)入 并使拇指指向的方向 這時(shí)所指的方向就是感應(yīng)電流的方向 切割磁感線運(yùn)動(dòng) 垂直 掌心 導(dǎo)線運(yùn)動(dòng) 四指 一 楞次定律中阻礙的含義 1 因果關(guān)系閉合導(dǎo)體回路中原磁通量的變化是產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因 而感應(yīng)電流的磁場的出現(xiàn)是感應(yīng)電流存在的結(jié)果 2 對(duì) 阻礙 的理解 3 阻礙 的表現(xiàn)形式 1 就磁通量而言 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場磁通量的變化 增反減同 2 由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 感應(yīng)電流的效果是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng) 來拒去留 3 電磁感應(yīng)致使回路面積有變化趨勢(shì)時(shí) 則面積收縮或擴(kuò)張是為了阻礙回路磁通量的變化 增縮減擴(kuò) 例1如圖2所示 磁場垂直于紙面 磁感應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布 水平方向非均勻分布 一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于o點(diǎn) 將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放 在圓環(huán)從a擺向b的過程中 a 感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針后順時(shí)針再逆時(shí)針b 感應(yīng)電流方向一直是逆時(shí)針c 感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針再順時(shí)針d 感應(yīng)電流方向一直是順時(shí)針 答案a 二 楞次定律的應(yīng)用 例2如圖3所示 一對(duì)大磁極 中間處可視為勻強(qiáng)磁場 上 下邊緣處為非勻強(qiáng)磁場 一矩形導(dǎo)線框abcd保持水平 從兩磁極間中心上方某處開始下落 并穿過磁場 則 圖3 a 線框中有感應(yīng)電流 方向是先沿a b c d a方向后沿d c b a d方向b 線框中有感應(yīng)電流 方向是先沿d c b a d方向后沿a b c d a方向c 受磁場的作用 線框要發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)d 線框中始終沒有感應(yīng)電流 針對(duì)訓(xùn)練1某磁場磁感線如圖4所示 有一銅線圈自圖示a處落至b處 在下落過程中 自上向下看 線圈中感應(yīng)電流的方向是 a 始終順時(shí)針b 始終逆時(shí)針c 先順時(shí)針再逆時(shí)針d 先逆時(shí)針再順時(shí)針 圖4 解析自a落至圖示位置時(shí) 穿過線圈的磁通量增加 磁場方向向上 則感應(yīng)電流的磁場方向與之相反 即向下 故可由安培定則判斷線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針 自圖示位置落至b點(diǎn)時(shí) 穿過線圈的磁通量減少 磁場方向向上 則感應(yīng)電流的磁場方向與之相同 即向上 故可由安培定則判斷線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針 選c 答案c 三 右手定則的應(yīng)用1 導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的特例 所以右手定則是楞次定律的特例 1 楞次定律研究對(duì)象是整個(gè)回路 適用于各種電磁感應(yīng)現(xiàn)象 對(duì)于磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間t變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便 2 右手定則研究對(duì)象是閉合電路的部分導(dǎo)體 只適用于導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況 2 當(dāng)切割磁感線時(shí)四指的指向就是感應(yīng)電流的方向 即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 在等效電源的內(nèi)部從負(fù)極指向正極 例3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(dòng)的情景 其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是 解析由右手定則判知 a中感應(yīng)電流方向a b c d中均為b a b中感應(yīng)電流產(chǎn)生由b a 所以選a a 針對(duì)訓(xùn)練2如圖5所示 一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域 磁場方向垂直紙面向外 一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd 沿紙面由位置1 左 勻速運(yùn)動(dòng)到位置2 右 則 a 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí) 感應(yīng)電流的方向?yàn)閍 b c d ab 導(dǎo)線框離開磁場時(shí) 感應(yīng)電流方向?yàn)閍 d c b ac 導(dǎo)線框離開磁場時(shí) 受到的安培力方向水平向右d 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí) 受到的安培力方向水平向左 圖5 解析根據(jù)右手定則可知導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí) 感應(yīng)電流的方向?yàn)閍 d c b a 離開磁場時(shí)感應(yīng)電流為a b c d a 所以a b均錯(cuò)誤 再根據(jù)左手定則知 c錯(cuò)誤 d正確 答案d 楞次定律的應(yīng)用1 如圖6所示 一根條形磁鐵自左向右穿過一個(gè)閉合螺線管 則流過靈敏電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是 a 始終由a流向bb 始終由b流向ac 先由a流向b 再由b流向ad 先由b流向a 再由a流向b 圖6 解析條形磁鐵從左向右進(jìn)入螺線管的過程中 原磁場方向向左 且磁通量在增加 由楞次定律知 感應(yīng)磁場方向向右 由安培定則 知感應(yīng)電流的方向?yàn)閎 電流計(jì) a 條形磁鐵從螺線管右側(cè)穿出的過程中 原磁場方向向左 且磁通量在減少 由楞次定律知 感應(yīng)磁場方向向左 由安培定則 知感應(yīng)電流的方向?yàn)閍 電流計(jì) b d項(xiàng)正確 a b c項(xiàng)錯(cuò)誤 答案d 2 2016 北京西城月考 如圖所示 一個(gè)閉合導(dǎo)體圓環(huán)固定在水平桌面上 一根條形磁鐵沿圓環(huán)的軸線運(yùn)動(dòng) 使圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生了感應(yīng)電流 下列四幅圖中 產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向與條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)情況相吻合 d項(xiàng)中n極下降 穿過圓環(huán)的原磁場方向向下 在磁鐵靠近圓環(huán)時(shí) 穿過圓環(huán)的磁通量增大 由楞次定律知 從上向下看 圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向 d項(xiàng)正確 答案d 右手定則的應(yīng)用3 如圖7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(dòng)時(shí) 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(gè)環(huán)中有順時(shí)針方向的電流c 整個(gè)環(huán)中有逆時(shí)針方向的電流d 環(huán)的右側(cè)有逆時(shí)針方向的電流 環(huán)的左側(cè)有順時(shí)針方向的電流 圖7 解析由右手定則知ef上的電流由e f 故環(huán)的右側(cè)的電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 環(huán)的左側(cè)的電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 選d 答案d 4 如圖8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(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中 現(xiàn)在垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒mn 用一水平向右的力f拉動(dòng)導(dǎo)體棒mn 以下關(guān)于導(dǎo)體棒mn中感應(yīng)電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是 a 感應(yīng)電流方向是n mb 感應(yīng)電流方向是m nc 安培力水平向左d 安培力水平向右 圖8 解析方法1 由右手定則易知 mn中感應(yīng)電流方向是n m 再由左手定則可判知