魯科版選修32 第2章 第1節(jié)　感應電流的方向 學案.doc

第1節(jié)感應電流的方向學 習 目 標知 識 脈 絡1.通過實驗探究感應電流的方向，理解楞次定律的內容(重點)2理解右手定則與楞次定律的關系；能區(qū)別右手定則和左手定則(重點、難點)3能從能量守恒的角度來理解楞次定律4會應用楞次定律和右手定則解決有關問題(重點)自 主 預 習探 新 知知識梳理一、探究感應電流的方向楞次定律1實驗探究 將螺線管與電流表組成閉合回路，分別將條形磁鐵的n極、s極插入、抽出螺線管，如圖211所示，記錄感應電流方向甲乙丙丁圖2112實驗記錄(1)線圈內磁通量增加時的情況圖號磁場方向感應電流的方向(俯視)感應電流的磁場方向歸納總結甲向下逆時針向上感應電流的磁場阻礙磁通量的增加丙向上順時針向下(2)線圈內磁通量減少時的情況圖號磁場方向感應電流方向(俯視)感應電流的磁場方向歸納總結乙向下順時針向下感應電流的磁場阻礙磁通量的減少丁向上逆時針向上3.實驗結論當穿過螺線管的磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場的方向相反；當穿過螺線管的磁通量減少時，感應電流的磁場與原磁場的方向相同4楞次定律感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化(另一種表述：感應電流引起的效果總是阻礙引起感應電流的原因)二、右手定則伸開右手，讓拇指與其余四指在同一個平面內，使拇指與并攏的四指垂直；讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向導體運動的方向，其余四指所指的方向就是感應電流的方向基礎自測思考判斷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感應電流的磁場總是阻礙磁通量，與磁通量方向相反()3感應電流的磁場可阻止原磁場的變化()4通過右手定則可判定感應電流或感應電動勢的方向()5右手定則適用于判定閉合導體回路中的部分導線切割磁感線運動產生感應電流的方向()6產生感應電動勢的那部分導體，相當于電源，感應電動勢的方向從高電勢指向低電勢()合作探究1感應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，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同可概括為“增反減同”2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現(xiàn)象，而右手定則只適用于導體切割磁感線的情況合 作 探 究攻 重 難探究感應電流的方向及楞次定律1.因果關系楞次定律反映了電磁感應現(xiàn)象中的因果關系，磁通量發(fā)生變化是原因，產生感應電流是結果，原因產生結果，結果反過來影響原因2“阻礙”的幾個層次誰阻礙誰是感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化阻礙什么阻礙的是磁通量的變化，而不是阻礙磁通量本身如何阻礙當原磁場磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當原磁場磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即“增反減同”結果如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化快慢，這種變化將繼續(xù)進行3.楞次定律的另一類描述感應電流的效果，總是要反抗產生感應電流的原因具體原因不同，反抗的形式也有所不同，具體情況見下表產生感應電流的原因感應電流的效果磁通量增加或減少增反減同增加時，感應電流產生反向磁場減少時，感應電流產生同向磁場磁體與回路間的相對運動來拒去留磁體靠近時，感應電流利用磁場產生斥力磁體遠離時，感應電流利用磁場產生引力回路發(fā)生形變增縮減擴回路面積增大時，感應電流利用所受安培力使面積縮??；回路面積減小時，感應電流利用所受安培力使面積擴大通過線圈自身的電流發(fā)生變化增反減同原電流增大時，感應電流與之反向原電流減小時，感應電流與之同向某磁場的磁感線如圖212所示，有線圈自圖示a位置落至b位置，在下落過程中，自上而下看，線圈中的感應電流方向是()a始終沿順時針方向b始終沿逆時針方向c先沿順時針再沿逆時針方向d先沿逆時針再沿順時針方向圖212思路點撥：c線圈自圖示a位置落至虛線位置過程中，磁場方向向上，向上的磁通量增加，由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應電流產生的磁場方向向下，應用安培定則可以判斷感應電流的方向為順時針(俯視)同理可以判斷：線圈自圖示虛線位置落至b位置過程中，向上的磁通量減小，由楞次定律可得：線圈中將產生逆時針的感應電流(俯視)，故選c.運用楞次定律判定感應電流方向的思路針對訓練1.如圖213所示，在磁感應強度大小為b、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質量為m、阻值為r的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質細桿懸掛在o點，并可繞o點擺動金屬線框從右側某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側最高點的過程中，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電流的方向是()aabcdabdcbadc先是dcbad，后是abcdad先是abcda，后是dcbad圖213b一開始由下向上的磁通量在減少，由楞次定律可知感應電流方向是dcbad；越過豎直位置后，反向穿過的磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流方向不變，b對2.(多選)如圖214所示，光滑固定的金屬導軌m、n水平放置，兩根導體棒p、q平行放置在導軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時()【導學號：11452024】ap、q將相互靠攏bp、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圖214ad當磁鐵向下運動時，閉合回路的磁通量增加，根據楞次定律可判斷出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正確右手定則楞次定律與右手定則的區(qū)別及聯(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體適用范圍各種電磁感應現(xiàn)象只適用于導體在磁場中做切割磁感線運動的情況應用用于磁感應強度b隨時間變化而產生的電磁感應現(xiàn)象較方便用于導體切割磁感線產生的電磁感應現(xiàn)象較方便聯(lián)系右手定則是楞次定律的特例下圖表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景，其中能產生由a到b的感應電流的是()a判斷導體切割磁感線產生的感應電流方向時，可以用右手定則，也可以用楞次定律a中電流方向由ab，b中電流方向由ba，c中電流沿acba方向，d中電流方向由ba.右手定則的應用(1)右手定則只適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動的情況，導體不運動不能應用(2)右手定則判定導體切割磁感線產生的感應電動勢時，四指的指向由低電勢指向高電勢針對訓練3(多選)在北半球地磁場的豎直分量向下，飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差，設飛行員左方機翼末端處的電勢為u1，右方機翼末端處的電勢為u2，則()a若飛機從西往東飛，u1比u2高b若飛機從東往西飛，u2比u1高c若飛機從南往北飛，u1比u2高d若飛機從北往南飛，u2比u1高ac我國地處北半球，地磁場有豎直向下的分量，用右手定則判斷無論機翼向哪個水平方向切割磁感線，機翼中均產生自右向左的感應電動勢，左側電勢高于右側4.如圖215所示，勻強磁場與圓形導體環(huán)平面垂直，導體ef與環(huán)接觸良好，當ef向右勻速運動時()a圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應電流產生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)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流圖215d由右手定則知ef上的電流由ef，故右側的電流方向為逆時針，左側的電流方向為順時針，故選d.當 堂 達 標固 雙 基1根據楞次定律可知感應電流的磁場一定()a阻礙引起感應電流的磁通量b與引起感應電流的磁場反向c阻礙引起感應電流的磁通量的變化d與引起感應電流的磁場方向相同c感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁通量的變化，而不是阻礙磁通量，它和引起感應電流的磁場可以同向，也可以反向2如圖216所示，a、b都是很輕的鋁環(huán)，分別吊在絕緣細桿的兩端，桿可繞豎直軸在水平面內轉動，環(huán)a是閉合的，環(huán)b是斷開的若用磁鐵分別靠近這兩個圓環(huán)，則下面說法正確的是()【導學號：11452025】圖216a圖中磁鐵n極接近a環(huán)時，a環(huán)被吸引，而后被推開b圖中磁鐵n極遠離a環(huán)時，a環(huán)被排斥，而后隨磁鐵運動c用磁鐵n極接近b環(huán)時，b環(huán)被推斥，遠離磁鐵運動d用磁鐵的任意一磁極接近a環(huán)時，a環(huán)均被排斥d根據楞次定律的推廣含義，用磁鐵的任意一磁極接近a環(huán)時，a環(huán)均被排斥，遠離a環(huán)時，a環(huán)被吸引，a、b錯誤，d正確；用磁鐵n極接近b環(huán)時，b環(huán)不會產生感應電流，b環(huán)不動，c錯誤3如圖217所示，勻強磁場與圓形導體環(huán)平面垂直，導體ef與環(huán)接觸良好，當ef向右勻速運動時()圖217a圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)中無感應電流產生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)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流d導體ef向右切割磁感線，由右手定則可判斷導體ef中感應電流由ef.而導體ef分別與導體環(huán)的左右兩部分構成兩個閉合回路，故環(huán)的右側有逆時針方向的電流，環(huán)的左側有順時針方向的電流4.如圖218所示，一個n極朝下的條形磁鐵豎直下落，恰能穿過水平放置的固定矩形導線框，則()【導學號：11452026】a磁鐵經過位置時，線框中感應電流沿abcd方向；經過位置時，沿