第二節(jié)《感應(yīng)電流的方向》

第二節(jié)感應(yīng)電流的方向+G如何判定感應(yīng)電流的方向呢？NS一、右手定則伸開右手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。NS+G二、楞次定律

N極插入

N極拔出

S極插入

S極拔出示意圖原磁場方向原磁場的磁通變化感應(yīng)電流方向(俯視）感應(yīng)電流的磁場方向向下減小順時(shí)針向下向上向上減小順時(shí)針逆時(shí)針向下向上增加S向下增加逆時(shí)針向上NGGNGSGB感Φ原增減與B原與B原阻礙變化反同感應(yīng)電流的方向，總是要使感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通的變化。楞次定律：2、“阻礙”的實(shí)質(zhì)是什么?思考：

1、誰起阻礙作用？阻礙什么？怎樣阻礙？透徹理解楞次定律中“阻礙”的含義．(1)誰起阻礙作用？要明確起阻礙作用的是“感應(yīng)電流的磁場”．(2)阻礙什么？感應(yīng)電流的磁場阻礙的是“引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”，而不是阻礙原磁場，也不是阻礙原磁通量．(3)怎樣阻礙？當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量(原磁通量)增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場的方向相反，感應(yīng)電流的磁場“反抗”原磁通量的增加；當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場就與原磁場的方向相同，感應(yīng)電流的磁場“補(bǔ)償”原磁通量的減少．即“增反減同”(4)“阻礙”不等于“阻止”，當(dāng)由于原磁通量的增加引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，其作用僅僅使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加；當(dāng)由于原磁通量的減少而引起感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，其作用僅僅使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少．“阻礙”也并不意味著“相反”．在理解楞次定律時(shí)，有些同學(xué)錯(cuò)誤地把“阻礙”作用認(rèn)為感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向和原磁場方向相反，事實(shí)上，它們可能同向，也可能反向，需根據(jù)磁通量的變化情況判斷．GNSSN從相對(duì)運(yùn)動(dòng)看，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。從能量觀點(diǎn)看：楞次定律可以看成是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的反映。N

來阻去留GNGSGNSSSN感應(yīng)電流的能量是外力克服磁力的阻力做功轉(zhuǎn)化而來我們來看一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)如圖：環(huán)A和B都是鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的環(huán)B是斷開的，橫梁可以繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。用磁鐵任意一極靠近A環(huán)會(huì)有什么現(xiàn)象呢，靠近B環(huán)又有什么現(xiàn)象呢？你能從能量角度來解釋嗎？？？例1：通電直導(dǎo)線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時(shí)，判斷線圈中感應(yīng)電流的方向，并總結(jié)判斷感應(yīng)電流的步驟。vI分析：１、原磁場的方向：向里２、原磁通量變化情況：減小３、感應(yīng)電流的磁場方向：向里４、感應(yīng)電流的方向：順時(shí)針如何判定I方向楞次定律相對(duì)運(yùn)動(dòng)增反減同來阻去留磁通量變化能量守恒例2

：如右圖所示，矩形線框與長直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，當(dāng)矩形線框從直導(dǎo)線的左側(cè)移動(dòng)到右側(cè)的過程中線框內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)?

)A．先順時(shí)針，后逆時(shí)針

B．先逆時(shí)針，后順時(shí)針

C．先順時(shí)針，后逆時(shí)針，再順時(shí)針

D．先逆時(shí)針，后順時(shí)針，再逆時(shí)針v解析：直線電流的磁場是非勻強(qiáng)磁場，根據(jù)右手螺旋定則在線框所在平面上，直線電流的右側(cè)磁場垂直紙面向里，左側(cè)垂直線面向外，線框從左向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量是從垂直紙面向外的先增強(qiáng)后減弱(線框通過導(dǎo)線時(shí))．當(dāng)線框正通過直線電流的中間時(shí)，磁通量為零．繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量從垂直紙面向里的增強(qiáng)又到減弱，根據(jù)楞次定律和右手螺旋定則，感應(yīng)電流的方向先為順時(shí)針，后為逆時(shí)針，再順時(shí)針．答案：C例3：如下圖所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形導(dǎo)線框，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片自左向右滑動(dòng)時(shí)，線框ab的運(yùn)動(dòng)情況是(

)

A．保持靜止不動(dòng)

B．逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

C．順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)

D．發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動(dòng)的方向解析：根據(jù)圖示電路，線框ab所處位置的磁場為水平方向的，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電路中電阻增大，電流減弱，則穿過閉合導(dǎo)線框ab的磁通量將減少．Φ＝BSsinθ，θ為線圈平面與磁場方向的夾角，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場將阻礙原來磁場的變化，則線框ab只有順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使θ角有增大的趨勢(shì)，而使穿過線圈的磁通量增加．答案：C三、楞次定律的應(yīng)用一般步驟也可概括為下列四句話：“明確增減和方向，‘增反減同’切莫忘，右手螺旋來判斷，四指環(huán)繞是流向．”應(yīng)用楞次定律解題的一般步驟練習(xí)：1

、如下圖所示，試判定當(dāng)開關(guān)S閉合和斷開的瞬間，線圈ABCD中的電流方向．

解析：此題按“應(yīng)用楞次定律的步驟”進(jìn)行判定．當(dāng)S閉合時(shí)：

(1)研究的回路是ABCD，穿過回路的磁場是電流I產(chǎn)生的磁場，方向由右手螺旋定則判知指向讀者(如上圖所示)，且磁通量Φ增大；

(2)由楞次定律得知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)和B原相反，即離開讀者向里；

(3)由右手螺旋定則判知線圈ABCD中感應(yīng)電流方向是A→D→C→B→A.當(dāng)S斷開時(shí)：(1)研究的回路仍是線圈ABCD，穿過回路的原磁場仍是電流I產(chǎn)生的磁場，方向由右手螺旋定則判知指向讀者，且磁通量Φ減小；

(2)由楞次定律知感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)和B原相同，即指向讀者；(3)由右手螺旋定則判知感應(yīng)電流方向是

A→B→C→D→A答案：當(dāng)S閉合時(shí)：A→D→C→B→A當(dāng)S斷開時(shí)：

A→B→C→D→A2.（雙選）如右圖所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)(

)A．p、q將互相靠攏B．p、q將互相遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g解析：條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)，穿過閉合回路中的磁通量將增加，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場將阻礙這一磁通量的增加，具體表現(xiàn)為：使回路面積減小(兩導(dǎo)體棒靠攏)，延緩磁通量的增加；對(duì)磁鐵產(chǎn)生向上的磁場力，延緩磁鐵的下落．答案：AD(1)從研究對(duì)象上說，楞次定律研究的是整個(gè)閉合電路，右手定則研究的是閉合電路的一部分，即一段導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)的特殊情況．(2)從適用范圍上說，楞次定律可應(yīng)用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況，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(dòng)的情況．導(dǎo)體不動(dòng)時(shí)不能應(yīng)用．四、楞次定律與右手定則練習(xí)：1、如下圖所示，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)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．安培力水平向右解析：本題考查左、右手定則和楞次定律．法一：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，MN所受安培力方向垂直棒水平向左．法二：由楞次定律知，感應(yīng)電流的產(chǎn)生，必然阻礙引起感應(yīng)電流的原因．本題中，感應(yīng)電流是由于MN相對(duì)于磁場向右運(yùn)動(dòng)引起的，則安培力必然阻礙這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由安培力既垂直于電流又垂直于磁場方向可判知，MN所受安培力方向必然垂直于MN水平向左，再由左手定則，容易判斷出感應(yīng)電流的方向是N→M故正確選項(xiàng)為A、C.答案：A、C

1．如下圖所示，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基礎(chǔ)鞏固解析：由楞次定律知，線框進(jìn)入磁場時(shí)，磁通量增多，只有產(chǎn)生垂直紙面向里的磁場才能阻礙這種增多，故此時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，則cd受磁場力向左，也可用右手定則進(jìn)行判斷，或用“來拒去留”的結(jié)論進(jìn)行判斷．故選D.答案：D2．（雙選）繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個(gè)鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖所示．線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起．則下列說法中正確的是(

)A．若保持電鍵閉合，則鋁