高中物理粵教版2第一章電磁感應(yīng) 第1章第3節(jié)感應(yīng)電流的方向

第三節(jié)感應(yīng)電流的方向?qū)W習目標知識脈絡(luò)1.通過實驗探究，歸納出楞次定律．(重點)2．理解楞次定律和右手定則，并能靈活運用它們判斷感應(yīng)電流的方向．(重點)3．理解楞次定律中“阻礙”的含義，并能說出阻礙的幾種表現(xiàn)形式．(難點)感應(yīng)電流的方向楞次定律eq\a\vs4\al([先填空])實驗探究(1)探究電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與通入電流方向的關(guān)系①實驗裝置(如圖1-3-1所示)圖1-3-1②探究過程電流流入電流表的情況電流表指針偏轉(zhuǎn)方向電流由“＋”接線柱流入指針向右偏電流由“－”接線柱流入指針向左偏(2)將螺線管與電流計組成閉合回路，分別將條形磁鐵的N極、S極插入、抽出線圈，如圖1-3-2a所示，記錄感應(yīng)電流方向如圖1-3-2b所示．a(chǎn)b圖1-3-2(3)分析歸納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乙向上順時針向下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)丙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楞次定律感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．eq\a\vs4\al([再判斷])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．(×)eq\a\vs4\al([后思考])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，由上面的探究實驗分析可知，當原磁通量增加時，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”．eq\a\vs4\al([合作探討])甲乙圖1-3-3探討1：如圖1-3-3甲磁鐵插入線圈時，線圈中磁通量怎樣變化？有感應(yīng)電流嗎？【提示】磁通量增加，有．探討2：如圖1-3-3乙磁鐵拔出線圈時，線圈中磁通量怎樣變化？兩次感應(yīng)電流方向相同嗎？【提示】磁通量減少，相反．eq\a\vs4\al([核心點擊])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)電流的磁場的產(chǎn)生是感應(yīng)電流存在的結(jié)果，即只有當閉合導(dǎo)體回路中的磁通量發(fā)生變化時，才會有感應(yīng)電流的磁場出現(xiàn)．2．楞次定律中“阻礙”的含義3．楞次定律的應(yīng)用方法1．(2023·南通高二檢測)如圖1-3-4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1-3-4A．始終有感應(yīng)電流自a向b流過電流表GB．始終有感應(yīng)電流自b向a流過電流表GC．先有a→G→b方向的感應(yīng)電流，后有b→G→a方向的感應(yīng)電流D．將不會產(chǎn)生感應(yīng)電流【解析】條形磁鐵從左邊進入螺線管的過程中，在螺線管內(nèi)產(chǎn)生的磁場方向向右，穿過螺線管的磁通量不斷增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向是a→G→b.條形磁鐵從螺線管中向右穿出的過程中，在螺線管中產(chǎn)生的磁場方向仍向右，穿過螺線管的磁通量不斷減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向是b→G→a，故C正確．【答案】C2.如圖1-3-5所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，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)細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動．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)最高點的過程中，細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()【導(dǎo)學號：90270007】圖1-3-5A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d【解析】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d→c→b→a→d；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．【答案】B3．(多選)如圖1-3-6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()圖1-3-6A．P、Q將相互靠攏B．P、Q將相互遠離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g【解析】當磁鐵向下運動時，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．【答案】AD楞次定律中幾種“阻礙”的表現(xiàn)形式1．阻礙原磁通量的變化——增反減同．2．阻礙導(dǎo)體和磁體之間的相對運動——來拒去留．3．通過改變線圈的面積來“反抗”磁通量的變化——增縮減擴．右手定則eq\a\vs4\al([先填空])1．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．2．右手定則的適用范圍閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動．3．右手定則可以看作楞次定律的特殊情況eq\a\vs4\al([再判斷])1．右手定則只適用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況．(√)2．使用右手定則時必須讓磁感線垂直穿過掌心．(×)3．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體，相當于電源，感應(yīng)電動勢的方向從高電勢指向低電勢．(×)eq\a\vs4\al([后思考])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．eq\a\vs4\al([合作探討])如圖1-3-7所示，導(dǎo)體框架放在勻強磁場中，導(dǎo)體棒bc放在框架上，向右做切割磁感線運動．圖1-3-7探討1：應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．【提示】感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→a.探討2：除應(yīng)用楞次定律之外，能否用一種更簡便的方法來判斷感應(yīng)電流的方向？【提示】可以用右手定則進行判斷．eq\a\vs4\al([核心點擊])右手定則與楞次定律的區(qū)別與聯(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動的情況應(yīng)用對于磁感應(yīng)強度隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象較方便對于導(dǎo)體棒切割磁感線產(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4．下列選項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動的情景，其中能產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流的是()【解析】A中電流方向由a→b，B中電流方向由b→a，C中電流沿a→c→b→a方向，D中電流方向由b→a.【答案】A5.如圖1-3-8所示，勻強磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體ef與環(huán)接觸良好，當ef向右勻速運動時()【導(dǎo)學號：90270008】圖1-3-8A．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【解析】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)電流的方向由e→f.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．【答案】D6．(多選)如圖1-3-9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，用一水平向右的力F拉動導(dǎo)體棒MN，以下關(guān)于導(dǎo)體棒MN中感應(yīng)電流的方向和它所受安培力的方向的說法正確的是()圖1-3-9A．感應(yīng)電流方向是N→MB．感應(yīng)