粤教版3-2教案 第1章 电磁感应 第3节 感应电流的方向

1、配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 第三节感应电流的方向第三节感应电流的方向配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 1电为人类带来了很大的方便，发电的基本原理是电磁电为人类带来了很大的方便，发电的基本原理是电磁感应，发现电磁感应现象的科学家是感应，发现电磁感应现象的科学家是()A安培安培 B赫兹赫兹C法拉第法拉第 D麦克斯韦麦克斯韦【答案答案】C课前自主学习配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 2关于电磁感应现象，下列说法正确的是关于电磁感应现象，下列说法正确的是()A只要穿过电路中的磁通量发生变化，电路中就一定产只要穿过电路中的磁通量发生变化，电路中就一定产生感应电流生感应电流B只要导

2、体相对于磁场运动，导体内一定会产生感应电只要导体相对于磁场运动，导体内一定会产生感应电流流C只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动，电路中一定会产生感应电流定会产生感应电流D只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流产生感应电流【答案答案】D配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 3一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动，如图所示，下列说法正确的是动，如图所示，下列说法正确的是()A线圈中有感应电流，电压表有示数线圈中有感应电流，电压

3、表有示数B线圈中有感应电流，电压表没有示数线圈中有感应电流，电压表没有示数C线圈中无感应电流，电压表有示数线圈中无感应电流，电压表有示数D线圈中无感应电流，电压表没有示数线圈中无感应电流，电压表没有示数配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 【答案答案】D【解析解析】由于矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动，磁由于矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动，磁通量不变，线圈中无感应电流，电压表没有示数通量不变，线圈中无感应电流，电压表没有示数配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 一、感应电流的方向一、感应电流的方向1实验探究实验探究将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将将螺线管与电流计组成闭合回路，分别

4、将N极、极、S极插极插入、抽出线圈，如下图所示，记录感应电流方向入、抽出线圈，如下图所示，记录感应电流方向配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 2记录及分析记录及分析条形磁铁条形磁铁运动情况运动情况N极向下极向下插入线圈插入线圈N极向下极向下拔出线圈拔出线圈S极向下极向下插入线圈插入线圈S极向下极向下拔出线圈拔出线圈图图原磁场方向原磁场方向向下向下向下向下向上向上向上向上配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 条形磁铁条形磁铁运动情况运动情况N极向下极向下插入线圈插入线圈N极向下极向下拔出线圈拔出线圈S极向下极向下插入线圈插入线圈S极向下极向下拔出线圈拔出线圈原磁场方向原磁场方向向下向下向下

5、向下向上向上向上向上穿过线圈穿过线圈的磁通量的磁通量变化情况变化情况增加增加减少减少增加增加减少减少电流表指针电流表指针偏转方向偏转方向右偏右偏左偏左偏左偏左偏右偏右偏配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 条形磁铁条形磁铁运动情况运动情况N极向下极向下插入线圈插入线圈N极向下极向下拔出线圈拔出线圈S极向下极向下插入线圈插入线圈S极向下极向下拔出线圈拔出线圈感应电流的感应电流的磁场方向磁场方向自下而上自下而上自上而下自上而下自上而下自上而下自下而上自下而上感应电流在感应电流在线圈中的流线圈中的流向向(俯视俯视)逆时针逆时针顺时针顺时针顺时针顺时针逆时针逆时针原磁场与原磁场与感应电流感应电流的磁

6、场方的磁场方向的关系向的关系相反相反相同相同相反相反相同相同磁体间的磁体间的作用情况作用情况排斥排斥吸引吸引排斥排斥吸引吸引配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 3.归纳结论归纳结论当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场阻碍磁通量的增当线圈内磁通量增加时，感应电流的磁场阻碍磁通量的增加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场阻碍磁通量的减加；当线圈内磁通量减少时，感应电流的磁场阻碍磁通量的减少少配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 二、楞次定律二、楞次定律1内容：感应电流的内容：感应电流的_总要总要_引起感应电流的引起感应电流的磁通量的磁通量的_2“阻碍阻碍”的体现的体现凡是磁通量增加引起的感

7、应电流，感应电流激发的磁场就凡是磁通量增加引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来阻碍原来_；凡是由磁通量的减少引起的感；凡是由磁通量的减少引起的感应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来应电流，感应电流激发的磁场就阻碍原来_磁场磁场阻碍阻碍变化变化磁通量的增加磁通量的增加磁通量的减少磁通量的减少配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 若电路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，是否还会产生若电路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，是否还会产生“阻碍阻碍”作用？作用？【答案答案】当电路不闭合时，穿过回路的磁通量变化时，没当电路不闭合时，穿过回路的磁通量变化时，没有产生感应电流，所以就没有其他形式的能量转

8、化为电能，所有产生感应电流，所以就没有其他形式的能量转化为电能，所以就没有以就没有“阻碍阻碍”作用产生作用产生配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 三、右手定则三、右手定则1使用范围：判定导线切割磁感线使用范围：判定导线切割磁感线_的方的方向向2使用方法：伸开右手，使大拇指与其余四个手指使用方法：伸开右手，使大拇指与其余四个手指_，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线垂直从，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线垂直从_进入，大拇指指向进入，大拇指指向_的方向，其余四指所指的的方向，其余四指所指的方向就是方向就是_的方向的方向产生感应电流产生感应电流垂直垂直手心手心导线运动导线运动感应电流感应

9、电流配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 在电磁感应的实验中，我们已经注意到，不同情况下产生在电磁感应的实验中，我们已经注意到，不同情况下产生的感应电流的方向不同，那么，感应电流的方向是由哪些因素的感应电流的方向不同，那么，感应电流的方向是由哪些因素决定的呢？决定的呢？【答案答案】感应电流的方向与原磁场的方向和原磁通量的变感应电流的方向与原磁场的方向和原磁通量的变化有关化有关.配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 1楞次定律的关键词是楞次定律的关键词是“阻碍变化阻碍变化”，那么到底是，那么到底是“谁谁在阻碍在阻碍”“”“阻碍什么阻碍什么”“”“如何阻碍如何阻碍”“”“为何阻碍为何阻碍”“”

10、“是否阻是否阻止止”？详细分析见下表：？详细分析见下表：课堂优化整合楞次定律的理解楞次定律的理解配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 谁在谁在阻碍阻碍“感应电流的磁场感应电流的磁场”在阻碍在阻碍阻碍阻碍什么什么阻碍的是阻碍的是“引起感应电流的磁场的磁通量的变化引起感应电流的磁场的磁通量的变化”，而不是阻碍的引起感应电流的磁场，也不是阻碍的引而不是阻碍的引起感应电流的磁场，也不是阻碍的引起感应电流的磁通量起感应电流的磁通量如何如何阻碍阻碍磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，起抵消作用；磁通量减少时，阻碍原磁场方向相反，起抵

11、消作用；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流的磁场与原磁场方向一致，起补偿其减少，感应电流的磁场与原磁场方向一致，起补偿作用作用为何为何阻碍阻碍(原原)磁场的磁通量发生了变化磁场的磁通量发生了变化是否是否阻止阻止“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，只是延缓了磁通量变化的快，只是延缓了磁通量变化的快慢，但这种变化仍继续进行，最终结果不受影响慢，但这种变化仍继续进行，最终结果不受影响配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 2.楞次定律的推广含义楞次定律的推广含义对楞次定律中对楞次定律中“阻碍阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因：总是阻碍产生感应电

12、流的原因：(1)阻碍原磁通量的变化阻碍原磁通量的变化“增反减同增反减同”；(2)阻碍相对运动阻碍相对运动“来拒去留来拒去留”(“敌敌”进进“我我”退、退、“敌敌”逃逃“我我”追追)；(3)阻碍原电流的变化阻碍原电流的变化(自感现象自感现象)“增反减同增反减同”；(4)使线圈面积有扩大或缩小的趋势使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩增缩减扩”配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 3左手定则和右手定则的比较左手定则和右手定则的比较比较比较项目项目右手定则右手定则左手定则左手定则作用作用判断感应电流的方向判断感应电流的方向 判断通电导线所受磁场力的方向判断通电导线所受磁场力的方向已知已知条件条件

13、已知切割运动方向和已知切割运动方向和磁场方向磁场方向已知电流方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向图例图例配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 比较比较项目项目右手定则右手定则左手定则左手定则因果因果关系关系运动运动电流电流电流电流运动运动应用应用实例实例发电机发电机电动机电动机配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 关于楞次定律，下列说法中正确的是关于楞次定律，下列说法中正确的是()A感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C感应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小感

14、应电流的磁场方向取决于磁通量是增大还是减小D感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化解析：解析：不能简单认为感应电流的磁场方向和原来磁场方向不能简单认为感应电流的磁场方向和原来磁场方向是相同还是相反，还要看原磁场是如何变化的，如果原磁场增是相同还是相反，还要看原磁场是如何变化的，如果原磁场增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍原磁场加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，阻碍原磁场的增加；如果原来磁场减小，感应电流产生的磁场方向和原磁的增加；如果原来磁场减小，感应电流产生的磁场方向和原磁场方向相同，阻碍原来的磁场减弱，即感应电流产生的磁场总场方向

15、相同，阻碍原来的磁场减弱，即感应电流产生的磁场总是阻碍原磁场的变化是阻碍原磁场的变化答案：答案：CD例例 1配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 题后反思题后反思楞次定律中感应电流的磁场和原磁场的关系是阻碍原磁场楞次定律中感应电流的磁场和原磁场的关系是阻碍原磁场的变化，并不一定和原磁场方向相反，而是看原磁场的变化情的变化，并不一定和原磁场方向相反，而是看原磁场的变化情况来确定是否和原磁场方向相同如果原磁场是增加的，则与况来确定是否和原磁场方向相同如果原磁场是增加的，则与原磁场方向相反；如果原磁场是减小的，则和原磁场方向相原磁场方向相反；如果原磁场是减小的，则和原磁场方向相同同配粤教版物理选修

16、配粤教版物理选修3-2 1关于楞次定律，下列说法中正确的是关于楞次定律，下列说法中正确的是()A感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C感应电流的磁场总是和原磁场方向相反感应电流的磁场总是和原磁场方向相反D感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化【答案答案】D【解析解析】楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起楞次定律的内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故选感应电流的磁通量的变化，故选D.配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 应用楞次定律

17、的一般步骤：应用楞次定律的一般步骤：1明确研究对象是哪个闭合电路明确研究对象是哪个闭合电路 .2明确该电路原磁场的方向和磁通量如何变化明确该电路原磁场的方向和磁通量如何变化3根据楞次定律判定感应电流的磁场方向根据楞次定律判定感应电流的磁场方向4根据安培定则判定感应电流的方向根据安培定则判定感应电流的方向可以概括为下面四句话：可以概括为下面四句话：“明确增减和方向，明确增减和方向，增反减同增反减同切莫忘，安培定则来判切莫忘，安培定则来判断，四指环绕指流向断，四指环绕指流向”应用楞次定律解题的一般步骤应用楞次定律解题的一般步骤配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 【特别提醒特别提醒】运用楞次定律

18、判断感应电流的方向的思路可运用楞次定律判断感应电流的方向的思路可概括为以下流程：概括为以下流程：流程图中，描述了流程图中，描述了“磁通量的变化磁通量的变化”“”“磁场的方向磁场的方向”“”“感感应电流的方向应电流的方向”三个因素关系，只要知道其中任意两个因素，三个因素关系，只要知道其中任意两个因素，就可以判定第三个因素就可以判定第三个因素配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 如下图所示，试判定当电键如下图所示，试判定当电键S闭合和断开的瞬闭合和断开的瞬间，线圈间，线圈ABCD中的电流方向中的电流方向解析：解析：此题按此题按“应用楞次定律的步骤应用楞次定律的步骤”进行判定进行判定当当S闭合时：

19、闭合时：(1)研究回路是研究回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流，穿过回路的磁场是电流I产生的磁产生的磁场，方向由安培定则判知垂直纸面向外场，方向由安培定则判知垂直纸面向外(如题图所示如题图所示)，且磁通，且磁通量增大量增大例例 2配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 (2)由楞次定律得知感应电流磁场方向应和由楞次定律得知感应电流磁场方向应和B原原相反，即向相反，即向里里(3)由安培定则判知线圈由安培定则判知线圈ABCD中感应电流方向是中感应电流方向是ADCBA.当当S断开时：断开时：(1)研究回路仍是线圈研究回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是电流，穿过回路的原磁场仍是电流I产生的磁

20、场，方向向外，且磁通量减小产生的磁场，方向向外，且磁通量减小(2)由楞次定律知感应电流磁场方向应和由楞次定律知感应电流磁场方向应和B原原相同，即向相同，即向外外(3)由安培定则判知感应电流方向是由安培定则判知感应电流方向是ABCDA.配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 答案答案：当当S闭合时：电流方向是闭合时：电流方向是ADCBA当当S断开时：电流方向是断开时：电流方向是ABCDA. 题后反思题后反思楞次定律是用来确定感应电流方向的，然而定律中没有直楞次定律是用来确定感应电流方向的，然而定律中没有直接陈述感应电流方向，只是提及感应电流磁场的方向总是阻碍接陈述感应电流方向，只是提及感应电流磁

21、场的方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，由感应电流的磁场方向来确定引起感应电流的磁通量的变化，由感应电流的磁场方向来确定感应电流的方向感应电流的方向配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 2如下图所示，如下图所示，MN、PQ为同一水平面的两平行导轨，为同一水平面的两平行导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体ab、cd与导轨有良好的与导轨有良好的接触并能滑动，当接触并能滑动，当ab杆沿轨道向右滑动时，根据楞次定律判断杆沿轨道向右滑动时，根据楞次定律判断感应电流方向的一般步骤判断感应电流方向的一般步骤判断cd将将()配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 A

22、右滑右滑 B不动不动C左滑左滑 D无法确定无法确定【答案答案】A【解析解析】利用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是：利用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤是：判断原磁场的方向；判断原磁场的方向；原磁场磁通量的变化情况；原磁场磁通量的变化情况；感应电感应电流磁场的方向；流磁场的方向；根据右手螺旋定则判断感应电流的方向根据右手螺旋定则判断感应电流的方向配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 1应用现象与规律比较应用现象与规律比较“一定律三定则一定律三定则”的应用技巧的应用技巧 基本现象基本现象应用的定则或定律应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场 安培定则安培定则磁场对运动

23、电荷、电流有作用力磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则左手定则电磁电磁感应感应部分导体做切割磁感线部分导体做切割磁感线运动运动 右手定则右手定则闭合回路磁通量变化闭合回路磁通量变化 楞次定律楞次定律配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 2.应用技巧应用技巧 无论是无论是“安培力安培力”还是还是“洛伦兹力洛伦兹力”，只要是，只要是“力力”都用都用左手判断左手判断“电生磁电生磁”或或“磁生电磁生电”均用右手判断均用右手判断配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 (2016山东潍坊临朐中学期末山东潍坊临朐中学期末)如下图，两水平如下图，两水平放置的平行金属板放置的平行金属板M、N放在匀强磁场中，

24、导线放在匀强磁场中，导线ab帖着帖着M、N边缘以速度边缘以速度v向右匀速滑动，当一带电粒子以水平速度向右匀速滑动，当一带电粒子以水平速度v0射入射入两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能两板间后，能保持匀速直线运动，该带电粒子可能()例例 3配粤教版物理选修配粤教版物理选修3-2 A带正电、速度方向向左带正电、速度方向向左B带负电速度方向向左带负电速度方向向左C带正电速度方向向右带正电速度方向向右 D带负电速度方向向右带负电速度方向向右解析：解析：由右手定则可得，由右手定则可得，M板的电势高于板的电势高于N板的电势，所板的电势，所以电场线的方向向下；粒子做直线运动，电场力和初速度垂以电场线的方向向下；粒子做直线运动，电场力和初速度垂直，故电场力和洛伦兹力一定平衡，粒子做匀速直线运动，如直，故电场力和洛伦兹力一定平衡，粒子做匀速直线运动，如果粒子带正电，电场力向下，洛伦兹力向上，根据左手定则，果粒子带正电，电场力向下，洛伦兹力向上，根据左手定则，磁感应强度方向垂直向内，所以带电粒子向右运动；若粒子带磁感应强度方向垂直向内，所以带电粒子向右运动；若粒子带负电，电场力向上，洛伦兹力向下，同样可以得到磁感应强度负电，电场力向上，洛伦兹力向下，同样可以得到磁感应强度方向垂直向内时，带电粒子向右运动所以选项方向垂直向内时，带电粒子向右运动所以选项C、D正确，正确，选