感应电流的方向

1、2-12-1感应电流的方向感应电流的方向（历城第二中学（历城第二中学 麻树才）麻树才）一、实验探究一、实验探究感应电流的方向感应电流的方向【实验探究】【实验探究】1、创设问题情景：、创设问题情景：演示导体插入和拔出条形磁铁的实验演示导体插入和拔出条形磁铁的实验2.2.科学猜想，思维发散科学猜想，思维发散（1）猜想感应电流的方向与与哪些因素有关？）猜想感应电流的方向与与哪些因素有关？1 1）原磁场的方向，）原磁场的方向，2 2）原磁场的运动方向的关系）原磁场的运动方向的关系3 3）原磁场的磁通量的变化）原磁场的磁通量的变化（2 2）通过什么方法研究感应电流的方向与这些因素存在）通过什么方法研究感

2、应电流的方向与这些因素存在怎样的关系呢？怎样的关系呢？思维启迪思维启迪:感应电流产生的条件？感应电流产生的条件？闭合回路的原磁通量发生变化闭合回路的原磁通量发生变化（增加或减少）（增加或减少）感应电流产生磁场感应电流产生磁场感应电流感应电流安培定则安培定则方向方向原磁场方向原磁场方向方向关系？同还是反？方向关系？同还是反？如何影如何影响原磁响原磁通量的通量的变化？变化？（1）感应电流的方向与磁通量的变化有什么关系？（2）感应电流的方向与原来的磁场的方向有什么关联？实验方案？记录数据？器材？表格设计？3、设疑集思，设计实验、设疑集思，设计实验变化磁场的提供？变化磁场的提供？需需观观察、察、记记录

3、录什什么？么？观察记录：感应电流的方向、原磁观察记录：感应电流的方向、原磁场的方向、磁极的运动方向及原磁场的方向、磁极的运动方向及原磁通量的变化。通量的变化。所所用用器器材材和和具具体体步步骤？骤？步骤、记录表格的设计方案步骤、记录表格的设计方案感应电流方向的判定？感应电流方向的判定？条形磁铁、螺线管、电流计条形磁铁、螺线管、电流计甲甲乙乙丙丙丁丁条形磁铁运动情况条形磁铁运动情况N N极插极插入入N N极拔极拔出出S S极插极插入入S S极拔出极拔出原磁场方向原磁场方向穿过线圈的磁通量变化穿过线圈的磁通量变化情况情况电流表指针偏转情况电流表指针偏转情况感应电流在线圈中电流感应电流在线圈中电流方

4、向方向感应电流产生的磁场方感应电流产生的磁场方向向原磁场的方向与感应电原磁场的方向与感应电流磁场方向关系流磁场方向关系磁体间的作用情况磁体间的作用情况（2）分四步完成实验并记录结果完成表格。）分四步完成实验并记录结果完成表格。（1）判断电流方向和电流表指针方向的关系）判断电流方向和电流表指针方向的关系“正正”进进“负负”出出 电流表指针向电流表指针向 正接线柱正接线柱偏偏“负负”进进“正正”出出 电流表指针向电流表指针向 负接线柱负接线柱偏偏 用试触的方法确定电用试触的方法确定电流方向与电流计指针流方向与电流计指针偏转方向的关系偏转方向的关系4 4、进行实验、进行实验GN NS SGS SN

5、NGS SN NGN NS S感应电流方向（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穿过回路磁通量的变化增大增大减小减小增大增大减小减小原磁场方向向下向下向下向下向上向上向上向上感应电流磁场方向向上向上向下向下向下向下向上向上思考：思考：感应电流磁场的方向与原磁场方向及原磁通量的变化关系有什么规感应电流磁场的方向与原磁场方向及原磁通量的变化关系有什么规律？律？结论：结论： 当原来的磁通量当原来的磁通量增加增加时，感应电流产生的磁时，感应电流产生的磁场就会与原磁场方向场就会与原磁场方向相反相反以阻碍其增加；以阻碍其增加； 当原来的磁通量当原来的磁通量减小减小时，感应电流产生的磁时，

6、感应电流产生的磁场就会与原磁场方向场就会与原磁场方向相同相同以阻碍其减小。以阻碍其减小。增反减同增反减同即：感应电流的磁场即：感应电流的磁场总是阻碍总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的原磁场在线圈中的磁通量的变化变化（增加或减少）（增加或减少）。从另一个角度认识规律从另一个角度认识规律在下面四个图中标出线圈上的在下面四个图中标出线圈上的N N、S S极极GN NS SGS SN NGS SN NGN NS SN NS SN NN NN NS SS SS S移近时移近时斥力斥力阻碍相互靠近阻碍相互靠近移去时移去时引力引力阻碍相互远离阻碍相互远离感应电流的效果总是阻碍导体和引感应电流的效果总是阻碍导体

7、和引起感应电流的磁体间的相对运动起感应电流的磁体间的相对运动规律的表述二：规律的表述二：来拒去留来拒去留二、楞次定律二、楞次定律1、内容：、内容： 。（1834年俄国物理学家楞次）年俄国物理学家楞次）2、理解、理解1：（1）弄清主谓宾关系：）弄清主谓宾关系：主语是主语是“感应电流的磁场感应电流的磁场”；谓；谓语是语是“阻碍阻碍”；宾语是；宾语是“引起感应电流的磁场引起感应电流的磁场”。引起感引起感应电流的磁场指原磁场。应电流的磁场指原磁场。（2）弄清）弄清“阻碍阻碍”的几个关系：的几个关系：谁阻碍谁？谁阻碍谁？阻碍什么？阻碍什么？如何阻碍？如何阻碍？阻碍结果？阻碍结果？感应电流的磁通量阻碍引起

8、感应电流的磁场（原磁场）感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化。的磁通量的变化。阻碍的是原磁磁场的变化，而不是原磁场本身。如果原阻碍的是原磁磁场的变化，而不是原磁场本身。如果原磁场不变化，即使再强也不会产生感应电流。磁场不变化，即使再强也不会产生感应电流。增反减同增反减同阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响。这种变化将继续进行，最终结果不受影响。表述二：感应电流的效果总是阻碍导体和引表述二：感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动起感应电流的磁体间的相对运动（3）弄清阻碍与

9、）弄清阻碍与“阻止阻止”和和“相反相反”的关系：的关系：阻碍不是阻止，阻碍不是阻止，最终引起引起感应电流的磁通量还是发最终引起引起感应电流的磁通量还是发生了变化，是生了变化，是“阻而未止阻而未止”。 “阻碍阻碍”不是相反不是相反，是强顶弱顺或增反减同。不仅有，是强顶弱顺或增反减同。不仅有“反抗反抗”的含义，还有的含义，还有“补偿补偿”的含义。的含义。涉及运动时，涉及运动时，是阻碍的导体或磁体的相对运动，而不是是阻碍的导体或磁体的相对运动，而不是阻碍导体或磁体的运动，该动还是动。阻碍导体或磁体的运动，该动还是动。研究磁场关系时研究磁场关系时，遵循，遵循“增反减同增反减同”原则。原则。阻碍的具体应

10、用：阻碍的具体应用：（4）由于）由于“阻碍阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一阻碍而做功，从而导致其它形式的能转化为电力克服这一阻碍而做功，从而导致其它形式的能转化为电能。能。因此，楞次定律是能量守恒在电磁感应现象中的表现。因此，楞次定律是能量守恒在电磁感应现象中的表现。理解理解2感应电流的效果感应电流的效果效果（效果（1）从从的变化角度：感应电流产生的磁场总要的变化角度：感应电流产生的磁场总要阻碍原阻碍原磁通量的变化磁通量的变化。效果（效果（2）从磁体和导体的相对运动的角度：感应电流从磁体和导体的相对运动的角度：感应电流所受到的安培力总要阻碍所受到

11、的安培力总要阻碍原磁场或导体的相对运动原磁场或导体的相对运动。效果（效果（3）从能量转化和守恒的角度：通过磁场力做功转）从能量转化和守恒的角度：通过磁场力做功转化为电能。化为电能。（5）阻碍的四种表现：）阻碍的四种表现：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（导体）的相对运动）阻碍（导体）的相对运动“来拒去留来拒去留”；3）回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化；）回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化；4）阻碍线圈自身电流变化（自感现象）。）阻碍线圈自身电流变化（自感现象）。类型一：楞次定律理解类型一：楞次定律理解例题例题1：下列说法正确的是下列

12、说法正确的是A、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反B、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向在同一条直、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向在同一条直线上线上C、由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化，所以回路、由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化，所以回路中磁通量不变中磁通量不变D、感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同、感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同针对训练针对训练1：根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是根据楞次定律知：感应电流的磁场一定是A、阻碍引起感应电流的磁通量、阻碍引起感应电流的磁通量B、与引起感应电流的磁场方向相

13、反、与引起感应电流的磁场方向相反C、阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化、阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D、与引起感应电流的磁场方向相同、与引起感应电流的磁场方向相同N例题：例题：一水平放置的矩形闭合线一水平放置的矩形闭合线圈圈abcd，在细长磁铁的，在细长磁铁的N极附近极附近竖直下落，由图示位置竖直下落，由图示位置经过位经过位置置到位置到位置，位置，位置和位置和位置都很靠近位置都很靠近位置 在这个过程中，在这个过程中，线圈中感应电流：（线圈中感应电流：（ ）A.A.沿沿abcdabcd流动流动 B.B.沿沿dcbadcba流动流动C.C.从从到到是沿是沿abcdabcd流动，从流动，从

14、 到到是沿是沿dcbadcba流动流动D.D.从从到到是沿是沿dcbadcba流动，从流动，从 到到是是 沿沿 abcd abcd 流流 动动 NabcdA如何根据楞次定律判断感应电流的方向？如何根据楞次定律判断感应电流的方向？3、利用、利用楞次定律楞次定律判断感应电流方向的方法步骤：判断感应电流方向的方法步骤：明确所研究的闭合回路，判断原磁场的方向明确所研究的闭合回路，判断原磁场的方向判断闭合回路内原磁通量的变化判断闭合回路内原磁通量的变化由楞次定律判断感应电流的磁场的方向由楞次定律判断感应电流的磁场的方向由安培定则根据感应电流的磁场的反向，判断由安培定则根据感应电流的磁场的反向，判断出感应

15、电流的方向出感应电流的方向类型二：感应电流方向的判定类型二：感应电流方向的判定训练1、下图中弹簧线圈面积增大时，下图中弹簧线圈面积增大时，判断感应电流的方向是顺时针还是逆判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针。时针。IBB 训练训练2、下图中下图中k接通时乙回路有感接通时乙回路有感应电流产生吗？方向如何？应电流产生吗？方向如何？Gk甲甲乙乙abcdIGkabcdI训练训练3、下图中滑动变阻器滑片下图中滑动变阻器滑片p左移时，标出电流左移时，标出电流计回路中感应电流的方向。计回路中感应电流的方向。p GNSI一般概括：一般概括：“明确增减和方向，明确增减和方向，增反减同增反减同切切莫忘，安培定则来

16、判断，四指环绕是方向。莫忘，安培定则来判断，四指环绕是方向。”训练训练4 4、如图所示，当条形如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运磁铁突然向闭合铜环运动时，铜环里产生的感动时，铜环里产生的感应电流的方向怎样？铜应电流的方向怎样？铜环运动情况怎样？环运动情况怎样？原磁场原磁场方向方向穿过回路穿过回路磁通量的磁通量的变化变化感应电流感应电流磁场方向磁场方向感应电流感应电流方向方向向左向左增加增加向右向右 前前 后后顺时针顺时针铜环向右运动铜环向右运动研究对象：铜环研究对象：铜环能否通过感应电流的产生的另一个效果（受安培力）分析？能否通过感应电流的产生的另一个效果（受安培力）分析？如图，在水平光滑的

17、两根金属导轨上放置两根导体棒如图，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒ABAB、CDCD，当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动？，当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动？（不考虑导体棒间的磁场力）（不考虑导体棒间的磁场力）ABCD插入时：插入时：AB、CD相向运动相向运动拔出时：拔出时：AB、CD相互远离相互远离类型三：用楞次定律中类型三：用楞次定律中“阻碍的表现阻碍的表现”解决运动问题解决运动问题结：结：据阻碍的四种表现判断：据阻碍的四种表现判断：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（导体）的相对运动）阻碍（导体）的相对运动“来拒去留来拒去留”；3）回路

18、面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化；）回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化；4）阻碍线圈自身电流变化（自感现象）。）阻碍线圈自身电流变化（自感现象）。导例：导例：用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向三、导体切割磁感线产生的感应电流方向三、导体切割磁感线产生的感应电流方向右手定则右手定则1、内容：、内容： 。2、研究对象：、研究对象：闭合电路的部分导体做切割磁感线。闭合电路的部分导体做切割磁感线。 使用范围：一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况。使用范围：一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况。3 3、感应电动势的方向（电势高低判定）、感应

19、电动势的方向（电势高低判定）（1）分清内外电路。）分清内外电路。产生感应电动势的那部分导体为产生感应电动势的那部分导体为内电路，即为：电源。其余部分为外电路。内电路，即为：电源。其余部分为外电路。（3）导体切割时，）导体切割时，四指指向在电源内部由负极指向正极。四指指向在电源内部由负极指向正极。（2）在电源（回路或部分导体）内部）在电源（回路或部分导体）内部，感应电流的方，感应电流的方向即为感应电动势的方向。即：在电源内部，感应电流向即为感应电动势的方向。即：在电源内部，感应电流从电源负极流向正极；在外电路中，感应电流从电源正从电源负极流向正极；在外电路中，感应电流从电源正极流向负极。极流向负

20、极。【3、规律总结】、规律总结】感应电流产生原因感应电流产生原因感应电流产生的磁场效果感应电流产生的磁场效果回路磁通量变化引起回路磁通量变化引起回路磁通量变化或导回路磁通量变化或导体切割磁感线引起体切割磁感线引起阻碍磁通量的变化阻碍磁通量的变化阻碍导体的相对运动阻碍导体的相对运动但阻止不但阻止不了磁通量了磁通量变化或导变化或导体相对运体相对运动动感应感应电流电流产生产生的磁的磁场的场的方向方向安培定则或安培定则或右手螺旋定右手螺旋定则则右手定则右手定则回路感应回路感应电流方向电流方向切割感应切割感应电流方向电流方向感应电流方向（或感应电动势的方向）感应电流方向（或感应电动势的方向） 的判断的判

21、断法法1、利用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤：、利用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤：法法2 2、右手定则判断、右手定则判断对比中理解：对比中理解：5、比较：楞次定律、右手定则、安培定则、左手定则、比较：楞次定律、右手定则、安培定则、左手定则比较项目比较项目右手定则右手定则楞次定律楞次定律安培定安培定则则左手定则左手定则适用范围适用范围因果关系因果关系应用实例应用实例导体切割磁导体切割磁感线：速度感线：速度方向、磁场方向、磁场方向、感应方向、感应电流方向三电流方向三者相互判断者相互判断回路中磁通量回路中磁通量发生变化产生发生变化产生感应电流时原感应电流时原磁场方向、感磁场方向、感应电流方

22、向相应电流方向相互判断互判断通电导线、通电导线、环形电流产环形电流产生磁场时，生磁场时，磁场方向、磁场方向、电流方向互电流方向互判判通电导线所通电导线所受安培力：受安培力：安培力方向、安培力方向、电流方向、电流方向、磁场方向互磁场方向互判判因动而生电（因动而生电（v、B安安）因磁而生电因磁而生电（BB感感）因电而生磁因电而生磁（B）因电而受力因电而受力（、（、BF安安）发电机发电机变压器变压器电磁继电磁继电器电器电动机电动机本节小结：本节小结：探究归纳感应电流的方向遵循的规律探究归纳感应电流的方向遵循的规律对原磁通量的变对原磁通量的变化的影响规律。化的影响规律。提升判断感应电流的方向的方法提升判断感应电流的方向的方法楞次定律和右手定则楞次定律和右手定则并进一步理解楞次定律的内容。并进一步理解楞次定律的内容。下节继续楞次定律的应用拓展下节继续楞次定律的应用拓展 例题例题3 3：如图：如图3 3所示，在匀强磁场中放