【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理沪科版课件 选修3-2 第1章 电磁感应与现代生活 1-2

的产生，为了维持感应电流，就必须克服这个阻碍作用而做功，使其他形式的 能量转化成电能，这就是感应电流能量的来源.
2.在已学过的利用右手或左手进行判断的现象中， 哪些是利用右手判断的？
【提示】 用右手判断的两种情况：(1)判断电流(或运动电荷)产生的磁场方 向用右手(安培定则)；(2)闭合电路的部分导体切割磁感线会产生感应电流，判断 此时的感应电流方向时用右手(右手定则).
A.电流方向沿 ABCD；受力方向向右 B.电流方向沿 ABCD；受力方向向左 C.电流方向沿 ADCB；受力方向向右 D.电流方向沿 ADCB；受力方向向左
图 126
【解析】 AB 向右滑动，根据右手定则知回路中感应电流方向沿 ADCB 方 向，又由左手定则判知 CD 受安培力方向向右，故 C 对，A、B、D 都错.
图 123
【解析】
当电路接通瞬间，穿过线圈的磁通量在增加，使得穿过两侧铜
环的磁通量都在增加，由楞次定律可知，两环中感应电流的磁场与线圈中磁场 方向相反，即受到线圈磁场的排斥作用，使两铜环分别向外侧移动，选项 A 正 确.
【答案】 A
3.一水平放置的矩形闭合线圈 abcd，在细长磁铁的 N 极附近竖直下落，由 图 124 所示位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ， 位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ.在这 个过程中，线圈中感应电流( )
学业分层测评（二）
点击图标进入…
知 识 点 一
1.2
知 识 点 二
探究感应电流的方向
学 业 分 层 测 评
学 习 目 标 1.了解探究感应电流的方向的实验操作 及现象分析. 2.知道并理解楞次定律的内容和右手定 则的内容.(重点) 3.掌握应用楞次定律、右手定则判断感 应电流的方向.(难点) 4.掌握从能量转化的角度理解楞次定 律.(难点)
3.对“阻碍”作用的正确理解 (1)“阻碍”不是“阻止” 当由于原磁通量的增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方 向相反，其作用仅仅使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加；当由于原 磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，其 作用仅仅使原磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少. (2)“阻碍”并不意味着“相反” 感应电流产生的磁场方向可能与原磁场方向相同，也可能相反，需根据磁 通量的变化情况判断.
A.沿 abcd 流动 B.沿 dcba 流动 C.从Ⅰ到Ⅱ是沿 abcd 流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿 dcba 流动 D.从Ⅰ到Ⅱ是沿 dcba 流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿 abcd 流动
图 124
【解析】
侧视图如图所示，从Ⅰ到Ⅱ向上的磁通量减少，据楞次定律的
“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上，用安培定则可以判 断感应电流的方向为逆时针(俯视)，即沿 abcd 流动.同理可以判断：从Ⅱ到Ⅲ向 下磁通量增加，由楞次定律可得：线圈中感应电流产生的磁场方向向上，感应 电流的方向沿 abcd 流动，故选 A.
铝环和磁铁吸引.
[再判断] 1.感应电流的磁场总与原磁场方向相同.(×) 2.感应电流的磁场总阻碍闭合回路中磁通量的变化.(√) 3.楞次定律能判定闭合回路中感应电流的方向.(√)
[后思考] 1.感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反吗？
【提示】 不是.由探究实验可知，当原磁场的磁通量增加时.感应电流的磁 场方向与引起感应电流的原磁场方向相反；当原磁场的磁通量减少时，感应电 流的磁场方向与引起感应电流的原磁场方向相同.
【答案】 A
应用楞次定律判断感应电流方向的思路 (1)明确研究对象是哪一个闭合电路； (2)明确原磁场的方向； (3)判断穿过闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少； (4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向； (5)由安培定则判断感应电流的方向.
电 磁 感 应 中 的 能 量 转 化
右 手 定 则
3.区别安培定则、左手定则、右手定则的关键是抓住因果关系 (1)因电而生磁(I→B)→安培定则.(判断电流周围磁感线的方向) (2)因动而生电(v、B→I 感)→右手定则.(导体切割磁感线产生感应电流) (3)因电而受力(I、B→F 安)→左手定则.(磁场对电流有作用力)
4.如图 125 所示，在 O 点下方有一个有理想边界的磁场，铜环在 A 点由静 止释放向右摆至最高点 B，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是( )
2.感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？ 【提示】 感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化.
[合作探讨] 1834 年楞次在总结了安培的电动力学与法拉第的电磁感应现象后，发现了 确定感应电流方向的定律——楞次定律. 探讨 1：楞次定律中的“阻碍”是阻碍原来的磁场吗？
【提示】 化.
“阻碍”的不是原来的磁场，而是阻碍原来磁场的磁通量的变
[核心点击] 1.楞次定律中的能量守恒 (1)当导体与磁场不发生相对运动产生感应电流时，是磁场能转化为电能的 过程. (2)当导体与磁场发生相对运动产生感应电流时，是机械能转化为电能的过 程.
2.右手定则是楞次定律的特殊情况 (1)楞次定律的研究对象为整个闭合导体回路，适用于磁通量变化引起感应 电流的各种情况. (2)右手定则的研究对象为闭合导体回路的一部分，适用于一段导线在磁场 中做切割磁感线运动.
【答案】 A
2.如图 123 所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管 截面平行.当开关 S 接通瞬间，两铜环的运动情况是( ) 【导学号：72000010】
A.同时向两侧推开 B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开， 一个被吸引， 但因电源正负极未知， 无法具体判断 D.同时被推开或同时向螺线管靠拢，因电源正负极 未知，无法具体判断
[先填空] 1.电磁感应中的能量转化 产生感应电流的过程， 是外力 克服磁场力做功的过程， 磁铁运动的机械能 转 化成铝环的电能 .
2.右手定则 伸开右手， 使拇指跟其余四指垂直， 并且都跟手掌在一个平面内.让 磁感线垂 直从手心进入， 拇指指向导体运动 的方向， 其余四指所指的方向就是 感应电流的 方向. 3.适用情况 适用于闭合电路部分导体 切割磁感线产生感应电流的情况.
知 识 脉 络
探 究 感 应 电 流 的 方 向
楞 次 定 律
[先填空] 1.实验装置 细线悬挂的很轻的 铝环 .
图 121
2.实验过程 操作步骤 条形磁铁的一极靠 近铝环 条形磁铁的一极远 离铝环 3.楞次定律的内容 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电铝环中产生感应电流 ， 感应电流的磁 场阻碍 铝环中磁通量的增加. 铝环中产生感应电流 ， 感应电流的磁 场阻碍 铝环中磁通量的 减小.
A.A、B 两点在同一水平线 B.A 点高于 B 点 C.A 点低于 B 点 D.铜环将做等幅摆动
图 125
【解析】
铜环在进入和穿出磁场区域时发生了电磁感应现象，有机械能
转化为电能，故机械能减少，B 点低于 A 点.
【答案】 B
5.如图 126 所示，平行导体滑轨 MM′、NN′水平放置，固定在匀强磁场 中，磁场方向与水平面垂直向下.滑线 AB、CD 横放其上静止，形成一个闭合电 路，当 AB 向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及滑线 CD 受到的磁场力方 向分别为( ) 【导学号：72000011】
1.如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(
)
图 122 A.向右运动 C.静止不动 B.向左运动 D.不能判定
【解析】
解法一：躲闪法.磁铁向右运动，使铜环的磁通量增加而产生感
应电流，由楞次定律可知，铜环为阻碍原磁通量的增大，必向磁感线较疏的右 方运动，即向躲开磁通量增加的方向运动.故 A 正确. 解法二：阻碍相对运动法.产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可 概括为四个字“来拒去留”.磁铁向右运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍导 体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用.故 A 正确.
4.楞次定律的应用 (1)运动情况的判断. 由于导体和磁体间的相对运动导致的电磁感应现象，感应电流的效果阻碍 导体与磁体间的相对运动.简记口诀：“来拒去留”. (2)面积变化趋势的判断. 电磁感应致使回路面积有变化趋势时，则面积收缩或扩张是为了阻碍回路 磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势；磁通量减小时，面积有扩 张趋势.简记口诀：“增缩减扩”.
图 127
【解析】 MN 向右加速滑动，根据右手定则，MN 中的电流方向从 N→M， 且大小逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁 A 在 B 处的磁场方向向左，且大小 逐渐增强，根据楞次定律知，B 环中的感应电流产生的磁场方向向右，B 被 A 排 斥，B 正确，A，C，D 错误.
【答案】 B
磁场中基本定则和定律的应用 基本现象 运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流的作用力 电磁 感应 部分导体切割磁感线 闭合回路磁通量变化 应用的定则或规律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律
【答案】 C
6.如图 127 所示， 导轨间的磁场方向垂直于纸面向里.圆形金属环 B 正对电 磁铁 A.当导线 MN 在导轨上向右加速滑动时，(说明：导体棒切割磁感线速度越 大感应电流越大)，下列说法正确的是( ) 【导学号：72000012】
A.MN 中电流方向 N→M，B 被 A 吸引 B.MN 中电流方向 N→M，B 被 A 排斥 C.MN 中电流方向 M→N，B 被 A 吸引 D.MN 中电流方向 M→N，B 被 A 排斥
探讨 2：“阻碍”是“阻止”吗？是“相反”吗？
【提示】
阻碍是减慢了变化，是阻而不止.当磁通量增加时是“相反”，
当磁通量减少时是“相同”.
[核心点击] 1.感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化， 而不是阻碍引 起感应电流的磁场.因此，不能认为感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场 方向相反. 2.这里的“阻碍”体现为 (1)当引起感应电流的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与引起感应电流 的磁场方向相反，感应电流的磁通量阻碍了引起感应电流的磁通量的增加. (2)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 的磁场方向相同，感应电流的磁通量阻碍了引起感应电流的磁通量的减少.
[再判断] 1.电磁感应现象中的电能是凭空产生的.(×) 2.判断通电螺线管周围的磁场用左手定则.(×) 3.判断导体切割磁感线产生的感应电流的方向应用右手定则.(√)
[后思考] 1.电磁感应过程中有电能变化， 该电能是否凭空增加？从能量守恒的角度如 何解释？ 【提示】 从能量守恒的角度来看，感应电流的磁场总是在阻碍着它自己
[合作探讨] 楞次定律可以用来判断感应电流的方向，右手定则也可以用来判断感应电 流的方向. 探讨 1：右手定则适用于判断什么情形下的感应电流方向？
【提示】 闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动的情形. 探讨 2：楞次定律适用于判断什么情形下的感应电流方向？ 【提示】 可判断各种情况下的感应电流方向.