学高二物理粤教选修同步课件第第节探究感应电流的方向

第三节探究感应电流的方向电磁感应

1．理解楞次定律的内容，理解楞次定律中“阻碍”二字的含义，能初步应用楞次定律判定感应电流的方向；2．知道右手定则，并能用右手定则判断导线切割磁感线产生的感应电流的方向．1．楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要______引起感应电流的_______．2．楞次定律的另一种表述：感应电流的效果______产生感应电流的原因．3．右手定则：(1)内容：伸开____手，让大拇指跟其余四指______，并且都跟手掌在__________，让磁感线从掌心________进入，大拇指指向______，其余四指的指向就是导体中_____方向．(2)适用条件：只适用于闭合电路中的部分导体作_____运动时产生的感应电流的方向判定．答案：1.阻碍磁通量的变化2．总要阻碍3．(1)右垂直同一平面内垂直导体运动方向感应电流(2)切割磁感线4．应用楞次定律的步骤

a．明确原来的磁场方向

b．判断穿过(闭合)电路的磁通量是增加还是减少

c．根据楞次定律确定感应电流(感应电动势)的方向

d．用安培定则(右手螺旋定则)来确定感应电流(感应电动势)的方向

如图所示，试判断当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向．

解析：按照楞次定律的应用步骤进行判定：当S闭合时：

(1)研究回路是ABCD，穿过回路的磁场是电流I产生的磁场，方向由右手螺旋定则判断出是垂直纸面向外，且磁通量增大.(2)由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是和原磁场方向相反即垂直纸面向里．

(3)由右手螺旋定则判知感应电流方向是B→A→D→C.当S断开时：

(1)研究回路仍是线圈ABCD，穿过回路的原磁场仍是I产生的磁场，方向由右手螺旋定则判知是垂直纸面向外，且磁通量减小.(2)由楞次定律知感应电流磁场方向应是和原磁场方向相同即垂直纸面向外.(3)由右手螺旋定则判知感应电流方向是A→B→C→D.答案：见解析练习1.如右图，一载流长直导线和一矩形框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行.已知在

t

=

0

到

t

=

t1

的时间间隔内，直导线中电流

i

发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右.设电流

i

正方向与图中箭头所示方向相同，则

i

随时间

t

变化的图线可能是（

）解析：要求框中感应电流顺时针，根据楞次定律，可知框内磁场要么向里减弱（载流直导线中电流正向减小），要么向外增强（载流直导线中电流负向增大）.线框受安培力向左时，载流直导线电流一定在减小；线框受安培力向右时，载流直导线中电流一定在增大.故答案选A.答案：A考点二右手定则1．内容：伸开右手，让大拇指与四指垂直，磁感线垂直穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，四指指向则为感应电流方向．2．正确区分楞次定律与右手定则的关系①右手定则是楞次定律的特例，用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解.②右手定则较楞次定律方便，但适用范围较窄，而楞次定律应用于所有情况.3．右手定则与左手定则的区别.右手定则：已知导体运动方向和磁场方向，判断感应电流的方向．由运动产生电流，应用：发电机．左手定则：已知电流方向和磁场方向，判断通电导体所受磁场力的方向．由电流产生运动，应用：电动机.

如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则(

)A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力水平向右

D．导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左解析：由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a，导线框离开磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a.由左手定则可判断导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左，导线框离开磁场时，受到的安培力水平向左．答案：D练习2．如图所示，MN、PQ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ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动，当ab沿轨道向右滑时，则：(

)A．cd右滑B．cd不动C．cd左滑D．无法确定解析：当ab向右滑动时，闭合回路abcd中的磁通量增加，有楞次定律的另一种表述可知，cd应向右运动来阻碍磁通量的增加．(也可假设磁场方向后用右手定则和左手定则来判断，但较麻烦)．答案：A理解楞次定律的另一种表述：感应电流总是反抗产生它的那个原因.表现形式：a．阻碍原磁通量的变化；增反减同．b．阻碍物体间的相对运动，有的人把它称为“来拒去留”．c．增缩减扩，磁通量增大，面积有收缩的趋势，磁通量减小，面积有扩大的趋势．1．增反减同：当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反，当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方相同．

两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则(

)A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大解析：若A带正电，则A环中有顺时针方向的电流，则原磁场垂直A环向里，而感应电流的磁场方向垂直B环向外，由增反减同，说明原磁场在增加，转速在增大；若A环带负电，则A环中有逆时针方向的电流，则原磁场垂直A环向外，而感应电流的磁场方向垂直B环向外，说明原磁场在减小，原电流在减小，转速减小．答案：

BC2．来拒去留：感应电流阻碍相对运动，原磁场来时，感应电流的磁场要拒之，原磁场离去时，感应电流的磁场要留之．

如下图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(

)A．向右摆动 B．向左摆动C．静止 D．无法判断解析：方法一(微元分析法)：画出线圈所在处条形磁铁的磁场分布示意图，由楞次定律判断出环中感应电流方向，如图所示，将环等效为多段微小直线电流元，取上、下小段电流研究，由左手定则判断出它们的受力情况如图所示，由此可知，整个铜环受到的合力向右，且环有向内收缩的趋势．A正确．方法二(等效法)：磁铁向右运动，使铜环产生感应电流后可等效为一条形磁铁，则两磁铁有排斥作用．故A正确．方法三(阻碍相对运动法)：磁铁向右运动时，由楞次定律的另一种表述可知，铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，磁铁跟铜环之间有排斥作用，故A正确．答案：A练习3．如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下但未插入线圈内部．当磁铁向下运动时(

)A．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排C．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥解析：由增反减同，N极向下运动，原磁通量增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由安培定则知感应电流方向与图中箭头方向相同．由来拒去留知磁铁与线圈相互排斥．答案：B3．增缩减扩：回路原磁通量增大时，闭合回路的面积有收缩的趋势，原磁通量减少时，闭合回路面积有扩大的趋势.

如下图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈B中通以图中所示的交变电流，设t＝0时电流沿逆时针方向(图中箭头所示)．对于线圈A，在t1～t2时间内，下列说法中正确的是(

)A．有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势B．有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势C．有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势D．有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势解析：t1～t2时间内，B中的电流为顺时针增大，由增反减同，A中的感应电流要与B中的电流相反，A中的电流为逆时针，由增缩减扩，A的面积有收缩的趋势．答案：D练习4．水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁，如下图所示．当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速运动时，下列判断正确的是(

)A．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大

B．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大

C．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小

D．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小解析：铝环中有感应电流产生，阻碍磁铁的插入，阻碍磁通量的增加．所以铝环有收缩的趋势，以缩小面积来阻碍磁通量的增加．由牛顿第三定律可知，磁铁对铝环有向下的作用力．答案：A1.如右图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中(

)A．线圈中将产生abcd方向的感应电流

B．线圈中将产生adcb方向的感应电流

C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD．线圈中无感应电流产生

解析：由几何知识知，周长相等的几何图形中，圆的面积最大．当由圆形变成正方形时磁通量减少．再根据楞次定律可判断感应电流的方向为abcd，A