高中物理第2章第1节感应电流的方向课件

第2章新知预习·巧设计名师课堂·一点通要点一要点二第1节创新演练·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三[读教材·填要点]一、探究感应电流的方向

1．实验探究将螺线管与电流计组成闭合回路，分别将条形磁铁的N极、S极插入、抽出线圈，如图2－1－1所示，记录感应电流方向如图2－1－2所示。图2－1－1图2－1－22．实验记录图号磁场方向感应电流方(俯视)感应电流的磁场方向归纳总结甲向下逆时针

感应电流的磁场

磁通量的增加乙向上顺时针

丙向下顺时针

感应电流的磁场

磁通量的减少丁向上逆时针向上向上向下向下阻碍阻碍三、右手定则

1．使用方法伸开右手，让拇指与其余四指在

，使拇指与并拢的四指

；让磁感线

手心，使

指向导体运动的方向，其余

所指的方向就是感应电流的方向。

2．适用范围适用于

电路部分导体

产生感应电流的情况。同一个平面内垂直垂直穿入拇指四指闭合切割磁感线[关键一点]在电磁感应中，无论电路是否闭合，都可以假定电路是闭合的，则电路不闭合时感应电动势的方向，跟电路闭合时感应电流的方向是相同的。即感应电动势的方向就是感应电流的方向，对于部分导体切割磁感线产生感应电动势，电源部分电流方向是从低电势指向高电势的。解析：根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍的是引起它的磁通量的变化，而不是引起它的磁通量。反过来说，如果磁通量不发生变化，就没有感应电流的产生，故A选项错，C选项正确。答案：C2.如图2－1－3所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是 (

)A．向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反图2－1－3B．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C．向左或向右拉出时，环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D．环在离开磁场之前，就已经有了感应电流3．导体在磁场中因切割磁感线而产生了感应电流，在如图2－1－4所示的图像中，B、v、I方向均正确的是(

)图2－1－4解析：根据右手定则可知，D项符合条件，即选项D正确。答案：D1．因果关系楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果反过来影响原因。3．“阻碍”的表现从能量守恒定律的角度，楞次定律可广义地表述为：感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因。常见的情况有四种：

(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。

(2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)。

(3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)。4．应用楞次定律解题的一般步骤一般步骤可概括为下列四句话：“明确增减和方向，‘增反减同’切莫忘，安培定则来判断，四指环绕是流向。”明确所研究的闭合回路，判断原磁场方向判断闭合回路内原磁场的磁通量变化

由楞次定律判断感应电流的磁场方向

由安培定则根据感应电流的磁场方向，判断出感应电流方向

①④③②[名师点睛](1)阻碍不是阻止，最终引起感应电流的磁通量还是发生了变化，是“阻而未止”。

(2)阻碍不是相反。当引起感应电流的磁通量增大时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁通量方向相反；当引起感应电流的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁通量方向相同。

(3)涉及相对运动时，阻碍的是导体与磁体的相对运动，而不是阻碍导体或磁体的运动。A．a→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[审题指导]应用楞次定律判断感应电流方向时，关键是分析原磁场方向和穿过回路的磁通量的变化情况。[解析]一开始由下向上的磁通量在减少，由楞次定律可知感应电流方向是d→c→b→a→d；越过竖直位置后，反向穿过的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流方向不变，B对。

[答案]

B规律比较内容楞次定律右手定则区别应用用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便联系右手定则是楞次定律的特例[名师点睛](1)判断导体切割磁感线产生感应电流方向时用右手定则，判断该部分导体或其余部分所受安培力方向时用左手定则，可以简单总结为“因动而(产生)电用右手(定则)，因电而(产生)动用左手(定则)”。

(2)判断通电直导线、环形电流及通电螺线管的磁场方向时虽然也用右手来判断，但名称不是右手定则，而是安培定则，五指指向所表示的物理意义也不相同。图2－1－62．在如图2－1－6电路中，A、B两个线圈绕在同一个闭合铁芯上，线圈B与电流表G组成一闭合电路，线圈A的两端分别与平行的金属导轨P、Q相连，P、Q处在匀强磁场中，磁场方向与导轨面垂直。试分析判断：当导体棒ab在平行导轨P、Q上向左做(1)匀速、(2)匀加速、(3)匀减速滑动时，是否有电流通过电流表？若有电流通过，其方向如何？[思路点拨]右手定则判定电动势方向

安培定则判定A的磁场

楞次定律判定Ⓖ中有无电流及其方向

[解析]导体棒ab向左切割磁感线运动时，将产生由a到b的感应电流，感应电流通过线圈A时，铁芯中有顺时针方向的磁场，这个磁场既穿过线圈A，又穿过线圈B。

(1)当ab向左做匀速运动时，感应电动势和感应电流都不变。穿过线圈B的磁通量不发生变化，线圈B中不会产生电磁感应现象，所以没有感应电流通过电流表。(2)当ab向左做匀加速运动时，速度不断增大，感应电动势和感应电流随着v增大而增大，穿过线圈B的磁通量也增大，线圈B中将产生电磁感应现象，根据楞次定律，线圈B中感应电流的磁场方向应朝上。阻碍磁通量增大；运用安培定则，线圈B中的电流将由d到c通过电流表G。

(3)当ab向左做匀减速运动时，通过电流表G的感应电流方向是由c到d。

[答案]

(1)没有(2)感应电流由d到c通过电流表G

(3)感应电流由c到d通过电流表G右手定则的应用比较灵活、简单，对闭合电路而言，四指指向“电源”内部电流方向，而对不闭合电路，四指则指向“电源”的正极，即高电势端。图2－1－71．电磁感应中的能量转化电磁感应现象中，感应电流的能量(电能)不能无中生有，只能从其他形式的能量转化过

来，外力克服磁场力做功，正是这个转化的量度，如图2－1－7所示，当条形磁铁靠近线圈时，线圈中产生图示方向的电流，而这个感应电流产生的磁场对条形磁铁产生斥力，阻碍条形磁铁的靠近，必须有外力克服这个斥力做功，它才能移近线圈；当条形磁铁离开线圈时，感应电流方向与图中所示方向相反，感应电流产生的磁场对磁铁产生引力，阻碍条形磁铁的离开。这里外力做功的过程就是其他形式的能转化为电能的过程。2．电磁感应中的能量守恒“阻碍”的结果，是实现了其他形式的能向电能转化，如果没有“阻碍”，将违背能量守恒定律，可以得出总能量增加的错误结论。所以楞次定律体现了在电磁感应现象中能的转化与守恒，能量守恒定律也要求感应电流的方向服从楞次定律。3．电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab＝L、ad＝h，质量为m，自某一高度自由下落，通过一匀强磁场。磁场的方向垂直纸面向里，磁场区域的宽度为h，如图2－1－8所示。如果线圈恰好以恒定速度通过磁场，问导线中产生的焦耳热等于多少？

[思路点拨]解答本题时要把握匀速通过磁场时下落的距离以及分析内能的来源。图2－1－8[解析]本题可用Q＝I2Rt来求解，但较复杂。采用能量守恒的方法来解，则很简捷，线圈匀速通过磁场时，线圈的重力势能的减少量应等于线圈产生的焦耳热，所以Q＝2mgh。

[答案]

2mgh安培力做负功的过程即是其他形式能转化为内能的过程。安培力的功“量度”生成内能的多少。1．(对应要点一)某实验小组用如图2－1－9所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是 (

)A．自a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．自b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b图2－1－9解析：磁铁磁感线的方向是从上到下，磁铁穿过的过程中，磁通量向下先增加后减少，由楞次定律判断知，磁通量向下增加时，感应电流的磁场阻碍增加，方向向上，根据安培定则知感应电流的方向为a→G→b；磁通量向下减少时，感应电流的磁场应该向下，感应电流方向为b→G→a。选项B正确。答案：B图2－1－102.(对应要点二)如图2－1－10所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现在用一水平向右的力F拉动垂直于导轨放置的导体棒MN，下列关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法中正确的是(

)①感应电流方向为N→M②感应电流方向为M→N③安培力方向水平向左④安培力方向水平向右A．①③B．①④C．②③

D．②④解析：正确应用右手定则和左手定则。由右手定则易知，MN中感应电流方向为N→M。再由左手定则可判知，MN所受安培力方向垂直于导体棒水平向左。故①③说法正确。答案：A图2－1－113．(对应要点三)如图2－1－11所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于(

)A．棒的机械能增加量B．棒的动能增加量C．棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量解析：棒受到重力、恒力F和安培力F安的作用，由动能定理WF＋WG＋W安＝ΔEk，得WF＋W安＝ΔEk＋mgh，即力F做的功与安培力做的功代数和等于机械能的增加量，