2.1 感应电流的方向
感应电流的方向
增反减同
顺时针 增大 向上 向下 减小 向上 向上
G
G
感应电流方 向(俯视) 穿过回路磁 通量的变化 原磁场 方向 感应电流磁 场方向
逆时针 增大 向下 向上
顺时针 减小 向下 向下
逆时针
思考: 思考: 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 即:感应电流的磁场总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的 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 变化(增加或减少) 变化(增加或减少)。 律?
③如何阻碍? 增反减同 如何阻碍?
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,
④阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。 阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。
类型一: 类型一:楞次定律理解
例题1: 例题 :下列说法正确的是 A、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反 、 B、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 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, 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 、
③如何阻碍? 增反减同 如何阻碍?
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,
④阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。 阻碍结果? 这种变化将继续进行,最终结果不受影响。
问题讨论: 问题讨论
如何利用楞次定律确定感应电流的方向
1. 判定回路内部原来的磁场方向 判定回路内部 回路内部原来的磁场方向 减小? 2. 判定原来的磁场磁通量的变化 ( 增大 或 减小 ) 判定原来的磁场磁通量的变化 3. 当原来的磁场磁通量增大时,则B感与B原反向 当原来的磁场磁通量增大 则 增大时 当原来的磁场磁通量减小 则 减小时 当原来的磁场磁通量减小时,则B感与B原同向 4. 根据 感的方向,利用安培定则 确定I感方向 根据B 的方向 利用安培定则 确定I 利用安培定则,确定 V
感应电流的方向判定
感应电流的方向判定——右手定则及楞次定律应用【复习目标】会运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.【教学重点、难点】楞次定律的推广含义需通过训练来达到深刻理解、熟练掌握的要求【教学过程】一、知识要点回顾(一)感应电动势方向的判定感应电流的方向就是感应电动势的方向。
在内电路中,感应电动势的方向是由电源的负极指向电源的正极,跟内电路的电流方向一致。
产生感应电动势的那部分电路就是电源,感应电流的方向就是电源内部的电流方向。
所以感应电流的方向就感应电动势的方向。
(二)右手定则1.判定方法:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从手心垂直进入,大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。
2.适用范围:适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况。
(三)楞次定律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阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况。
2.楞次定律的推广含意:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因。
◆阻碍原磁通的变化◆阻碍相对运动——“来拒去留”;或者致使回路面积变化——“增缩减扩”◆阻碍原电流的变化(自感)适用于定性判明感应电流所引起的机械效果。
二、重点·难点·疑点解释(一)怎样正确理解楞次定律?1.围绕“两个磁场”来理解楞次定律。
所谓“两个磁场”是指原磁场(引起感应电流的磁场)和感应磁场(由感应电流产生的磁场)楞次定律直接反映了两磁场之间关系,即感应电流产生的磁场总要阻碍原磁场的磁通量的变化。
并没有直接指明感应电流的方向,再用安培定则进一步判断感应电流的方向2.准确把握定律中阻碍的含义。
(1)“阻碍”不同于阻止。
阻碍——使不能顺利通过或发展;阻止——使不能前进,使停止运动。
比较两词的含义,可以发现阻碍只是起到推迟原磁磁通量的变化的作用,即原磁场的磁通量变化时间延长了,但最终原磁场的磁通量还是按自己的变化趋势进行,感应磁场无法阻止原磁场的磁通量变化。
试论感应电流方向的判断
试论感应电流方向的判断作者:郭赟来源:《职业·中旬》2010年第09期利用楞次定律和右手定则均可判断感应电流的方向。
右手定则进行判断虽比较直观,却有一定局限性,楞次定律本身并没有直接说明感应电流的方向如何,给出的是间接确定感应电流方向的方法。
楞次定律中涉及的物理量多,且关系复杂,如果不明确各物理量间的关系,在学习过程中极易造成思路混乱,影响对定律的理解及把握定律的实质,导致不能正确判断感应电流的方向。
下面就利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向谈一点粗浅的看法。
一、正确理解楞次定律楞次定律的内容是:在闭合回路中,感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。
1.产生感应电流的条件由楞次定律的内容可知,产生感应电流的条件:只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路就有感应电流产生。
其条件可以归纳为两个:一个是电路本身的属性,即电路必须是闭合回路;另一个是穿过回路的磁通量发生变化。
主要体现在“变化”二字上。
2.明确“两个”磁场的概念当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,闭合回路会产生感应电流,而感应电流与其他电流一样也会产生磁场,即感应电流的磁场,这样回路中就存在两个磁场,一个是原磁场(引起感应电流的磁场),另一个是感应电流的磁场(感应电流产生的磁场),两者不能混淆。
3.正确理解“阻碍”的含义由定律内容可看出,其核心是“阻碍”。
(1)只有深刻理解了“阻碍”的含义,才能准确把握定律的实质。
①“阻碍”不等于“阻止”。
磁通量的变化是引起感应电流的必要条件,原磁通量的变化是由外界条件变化(如电流的变化,相对位置的变化等)决定的,与感应电流无关。
原磁通量变化是条件,是主动的,感应电流是其作用的结果,是被动的。
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,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,磁通量仍在减少。
感应电流方向的判定
感应电流方向的判定(一)对楞次定律的理解1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律可以简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。
所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少。
楞次定律也可以理解为:感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因,即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍,闭合电路就会努力实现这种过程:(1)阻碍原磁通的变化(原始表述);用“增反减同”(2)阻碍相对运动,可理解为“来拒去留”,具体表现为:若产生感应电流的回路或其某些部分可以自由运动,则它会以它的运动来阻碍穿过回路的磁通的变化;若引起原磁通变化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动,而回路的面积又不可变,则回路得以它的运动来阻碍磁体与回路的相对运动,而回路将发生与磁体同方向的运动;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)。
利用上述规律分析问题可独辟蹊径,达到快速准确的效果。
3. 当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,用右手定则可判定感应电流的方向。
运动切割产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。
用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情况下,不如用右手定则判定的方便简单。
反过来,用楞次定律能判定的,并不是用右手定则都能判定出来。
如图所示,闭合图形导线中的磁场逐渐增强,因为看不到切割,用右手定则就难以判定感应电流的方向,而用楞次定律就很容易判定。
要注意左手定则与右手定则应用的区别,两个定则的应用可简单总结为:“因电而动”用左手,“因动而电”用右手,因果关系不可混淆。
针对训练1、2005年全国卷Ⅲ16.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。
高中物理课件第2章-第1节 感应电流的方向
[核心点击] 1.原理如图2-8-3所示
甲
乙
丙
图2-8-3
2.刻度标注
(1)“0 Ω”标注:当红、黑表笔相接时(如图2-8-3甲所示),相当于被测电阻Rx
=0,调节R的阻值,使
E r+Rg+R
=Ig,则表头的指针指到满刻度,所以刻度盘上
指针指在满偏处定为欧姆表刻度的零点.注意此时欧姆表的内阻是r+Rg+R.
(2)“中值”标注:保持R不变,在两表笔间接一电阻Rx时,如图2-8-3丙所
探讨 2:如图磁铁拔出线圈时,线圈中磁通量怎样变化?两次感应电流方向 相同吗?
【提示】 磁通量减少,相反.
[核心点击] 对楞次定律的理解 1.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.
2.“阻碍”的几个层次 谁阻
知 识 点
1
8 多用电表的原理
学 业
分
9 实验:练习使用多用电表
层 测
评
知 识 点
2
学习目标
1.通过对欧姆表的讨论,了解欧姆表的结 构和刻度特点,理解欧姆表测电阻的原理 (重点). 2.了解多用电表的基本结构,通过实验操 作学会使用多用电表测电压、电流和电 阻. 3.掌握多用电表测二极管的正、反向电 阻,测电压及电流的方法,会用来探索简 单黑箱中的电学元件及连接方式(难点).
图 2-1-7
A.圆环中磁通量不变,环中无感应电流产生 B.整个环中有顺时针方向的电流 C.整个环中有逆时针方向的电流 D.环的右侧有逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流 【解析】 导体 ef 向右切割磁感线,由右手定则可判断导体 ef 中感应电流 由 e→f.而导体 ef 分别与导体环的左右两部分构成两个闭合回路,故环的右侧有 逆时针方向的电流,环的左侧有顺时针方向的电流.
感应电流的方向
“阻碍”不是阻止、相反、削减。它不仅有反抗 的含义,还有补偿的含义。反抗磁通量的增加,补 偿磁通量的减少。❉
2. 楞次定律的简单表述:
N
D、向左减速
L1
M
P
L2
Q
❉
1、楞次定律的内容和“阻碍”的含义 2、楞次定律的几种简单描述。 3、右手定则判断电流方向和电源正极方向的 方法。
❉
B、环有扩张的趋势以阻碍原磁通量的减小
C、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大 D、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大
3、如图,水平放置的两条光滑轨道上有可以自由移动的
金属棒PQ、MN,当PQ在外力的作用下运动时,MN在
磁场力的作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是
A、向右加速
√B、向左加速
√C、向右减速
1.内容:伸开右手,让拇指跟其余四个手指垂直, 并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直(或倾 斜)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(电源正极方 向)。
2.作用:判断感应电流的方向与磁感线方向、导体 运动方向间的关系
3.适用范围:导体切割磁感线 4.研究对象:回路中的一部分导体
1、楞次定律的内容是什么?阻碍的含义是什么?※ 2、楞次定律有哪几种简单的表述方式?※ 3、使用楞次定律的步骤是什么样的?※ 4、右手定则的内容是什么?它适用于哪种情况?※
练习 总结
二、楞次定律
1.内容: 感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场 总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
感应电流的方向
解:感应电流的效果总要阻碍产生感应电流的原因
ab 受磁场力向左,则闭合电路的面积要减小,
由Φ=BS , S减小则 B要 c
a
增大才能阻碍磁通量的变化
,所以cd中的电流增大,与
电流的方向无关。
b
d
例8、如图示,一根足够长的绝缘滑杆SS′上套有一 质量为m 的光滑弹性金属环,在滑杆的正下方放置一 很长的光滑水平木制轨道,并穿过金属环的圆心O,
缩小才能阻碍磁通量的增大;磁铁靠近滑环,有相对
运动,滑环向右移动才能阻碍相对运动。
由动量守恒定律,
S
v0
S′
m
二者不可能停下来。C D 错
M
O
例9. 如图为两组同心闭合线圈a、b的俯视图,若
内线圈a通有图示的方向的电流I1 ,则当I1增大时外
线圈b中的感应电流I2 的方向及I2 受到的安培力F 的
A. φa < φb < φc
B. φa > φb > φc C. φa < φc < φb
I a bc
D. φa > φc > φb
P207/练习2 如图所示,a、b、c、d为四根相同的
铜棒,c、d固定在同一水平面上,a、b对称地放在c、
d棒上,它们接触良好,O点为四根棒围成的矩形的几
何中心,一条形磁铁沿竖直方向向O点
落下,则ab可能发生的情况是: ( C )
v
(A) 保持静止 ;
c
(B) 分别远离O点; (C) 分别向O点靠近; (D) 无法判断。
3. 应用楞次定律解题的步骤:
(1)明确原磁场方向 (2)明确穿过闭合回路的磁通量如何变化 (3) 由楞次定律确定感应电流的磁场方向
(4) 利用安培定则确定感应电流的方向
感应电流的方向
6. 对楞次定律中“阻碍”二字怎么理解? 阻碍”二字怎么理解? “阻碍”既不是阻碍原磁场,也不是 阻碍”既不是阻碍原磁场, 阻碍原磁场的磁通量, 阻碍原磁场的磁通量,而是指感应电流 阻碍原来磁场磁通量的增加或减 的磁场阻碍原来 的磁场阻碍原来磁场磁通量的增加或减 少。 “阻碍”不是阻止,不仅有反 阻碍”不是阻止,不仅有反 的意思,而且有补偿的意思, 补偿的意思 抗的意思,而且有补偿的意思,对于磁 通量的增加是反抗,对于磁通量的减少 通量的增加是反抗, 是补偿。 是补偿。
再
见
楞次定律内容:感应电流具有这样的方向, 4. 楞次定律内容:感应电流具有这样的方向, 阻碍 感应电流的磁场总要______ ______引起感应电流的磁 感应电流的磁场总要______引起感应电流的磁 通量的变化。 通量的变化。 5. 楞次定律的推广 . (1)从磁通量变化的角度来看, (1)从磁通量变化的角度来看, 从磁通量变化的角度来看
楞次定习旧知, 1.闭合电路中产生感应电流的条件是什么? 1.闭合电路中产生感应电流的条件是什么 闭合电路中产生感应电流的条件是什么? 闭合电路的磁通量发生改变, 闭合电路的磁通量发生改变, 电路中会产生感应电流 2.通电螺线管的磁感线方向如何判定? 2.通电螺线管的磁感线方向如何判定? 通电螺线管的磁感线方向如何判定 判断方法:依据“右手螺旋定则” 判断方法:依据“右手螺旋定则” “右手螺旋定则”:用右手握住通电螺旋管, 右手螺旋定则” 用右手握住通电螺旋管, 让弯曲的四指方向跟电流方向一致, 让弯曲的四指方向跟电流方向一致,大拇指 所指方向就是螺旋管内部磁感线的方向
Ⅱ N Ⅲ
小结: 小结:
楞次定律内容:感应电流具有这样的方向, 1. 楞次定律内容:感应电流具有这样的方向, 感应电流的磁场总要阻碍 阻碍引起感应电流的磁通 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通 量的变化。 量的变化。
感应电流的方向-楞次定律
目录
• 楞次定律的概述 • 楞次定律的物理原理 • 楞次定律的应用实例 • 楞次定律的拓展与深化 • 实验与探究:楞次定律的验证
01 楞次定律的概述
楞次定律的定义
01
楞次定律
感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
02
总结词
楞次定律是电磁感应现象中感应电流方向遵循的规律,其核心是“感应
楞次定律的意义
总结词
楞次定律是电磁学中的基本定律之一,对于理解电磁感应现象、预测感应电流的方向以及应用电磁感应原理具有 重要意义。
详细描述
楞次定律是电磁学领域中一个非常重要的定律,它揭示了磁场变化与感应电流方向之间的内在关系。通过应用楞 次定律,我们可以预测感应电流的方向,进一步理解和掌握电磁感应现象。此外,楞次定律在电力、电子、通信 等领域有着广泛的应用,为现代科技的发展提供了重要的理论支持。
楞次定律的数学表达式
楞次定律可以用数学表达式表示为:dΦ/dt = -L * di/dt,其中Φ表示磁通量,L表 示电感,i表示电流。
该公式表明,当磁通量发生变化时,感应电流的方向总是要阻碍磁通量的变化, 即感应电流产生的磁场总是要阻碍原磁场的变化。
03 楞次定律的应用实例
交流电机的应用
交流电机是利用楞次定律工作的设备之一。当电机中的线圈 在磁场中旋转时,线圈中会产生感应电流。根据楞次定律, 感应电流的方向会阻碍线圈的旋转,从而产生转矩,使电机 旋转。
04 楞次定律的拓展与深化
楞次定律与法拉第电磁感应定律的关系
楞次定律和法拉第电磁感应定律是电磁学中两个重要的基本定律,它们 之间存在密切的联系。楞次定律描述了感应电流的方向,而法拉第电磁 感应定律描述了感应电动势的大小。
陕西省渭南市大荔县城郊中学的感应电流的方向是不一样的。 左进左偏 右进右偏 试触法 结论:电流从哪侧
3、感应电流的磁场方向:向里
4、感应电流的方向:顺时针
例1、如图所示,条形磁铁水平放置,金属圆 环环面水平,从条形磁铁附近自由释放,分 析下落过程中圆环中的电流方向。
逆 时 针
逆 时 针
例2、试判断线圈中感应电流的方向。
从右侧看
B原
B感
磁通量增大
阻碍磁通量增大 I感
B原
产生反方向的磁场
S N
感应电流的磁场
此过程中能量转化的情况。
1、由右手定则判定ab棒上感应
a
电流的方向应由b a
F
b
2、由左手定则判断ab在磁场 中受到的安培力的方向是水平 向左的。
外力做正功,消耗外界能量,完全用来克服安培 力做功,转化成闭合回路中的电能,最后转化 成内能。
可以根据图示概括出感应电流的方向与磁 通量变化的关系吗?
很难!
是否可以通过一个中介——感应电流的 磁场来描述感应电流与磁通量变化的关系?
磁铁磁场的变化在线圈中产生了感应电 流,而感应电流本身也能产生磁场,感应电流 的磁场方向既跟感应电流的方向有联系,又 跟引起磁通量变化的磁场有关系.
下面就来分析这三者之间的关系!
●
●
b
d
定则可知,感应电流方向为顺时针方向;
● 后●来磁通量又逐渐增大,原磁场方向为垂直纸面 向外,所以感应磁场方向为垂直纸面向里,由安培 定则可知,感应电流方向为顺时针方向。
线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向
例7、如图所示,匀强磁场B中,放置一水平
光滑金属框架,有一根金属棒ab与导轨接触
良好,在外力F的作用下匀速向右运动,分析
1.2探究感应电流的方向
在电磁感应现象中,插入和拔出磁铁时,产生 的感应电流的方向是不一样的。
探究感应电流的方向
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其二是回路的收缩,由于四根导体杆可以在水平面 内运动,所以它们都得相向运动,互相靠近。
当磁铁离开线圈或 从线圈中拔出时,线圈 中感应电流的磁场方向 跟磁铁的磁场方向相同 (如图乙、丁所示)。
2.推理与结论 当磁铁移近或插入线圈时,穿过线圈的磁通量增加,
这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反,阻碍 磁通量的增加;
当磁铁离开线圈或从中拔出时,穿线圈的磁通量减 少,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同, 阻碍磁通量减少。
4、应用 磁通量增加 产生 感应电流 产生 感应磁场
阻碍(反抗)磁通量的增加
5、用楞次定律判定感应电流方向的一般步骤
楞
安
次
培
定
定
律
则
确定穿 过回路 原磁场 的方向
判断原磁 场的磁通 量是增加 还是减少
判定感应 电流的磁 场的方向 增反减同
判定感 应电流 的方向
6、右手定则 (1)内容:伸开右手,让拇指跟其余四 个手指垂直,并且都跟手掌在一个平 面内,让磁感线垂直(或倾斜)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。 (2)作用:判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动 方向间的关系
方向一致,即“增反减同”
是否 “阻止”
“阻碍”不是“阻止”,只是延缓了磁通量 的变化,这种变化将有以下四种情况 ①阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。 ②阻碍相对运动——“来拒去留”。 ③使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。 ④阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。
例题2:如图所示,四根光滑的金属铝杆叠放在绝缘水平
面上,组成一个闭合回路,一条形磁铁的S极正对着回路
靠近,试分析: (1)导体杆对水平面的正压力怎样变化? (2)导体杆将怎样运动?
科学探究:感应电流方向 练习 高中物理新鲁科版选择性必修第二册(2022年)
2.1科学探究:感应电流方向一、单选题1.如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。
金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。
现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()A. PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B. PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C. PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D. PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向2.在一根铁棒上绕有一线圈,a、c是线圈的两端,b为中间抽头,把a、b两点接入一平行金属导轨,在导轨上横放一金属棒,导轨间有如图所示的匀强磁场,若要求a、b、c三点电势关系满足φa<φb<φc,则金属棒沿导轨的运动情况是()A. 棒应该向右加速平动B. 棒应该向右减速平动C. 棒应该向左加速平动D. 棒应该向左减速平动3.如图1所示,矩形线圈位于一变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。
用I表示线圈中的感应电流,取顺时针方向的电流为正。
则下图中的I−t图象正确的是()A. B.C. D.4.如图所示,要使铜制线圈c中有顺时针方向(从左向右看)的感应电流产生且被螺线管排斥,则金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做的运动可能是()A. 向右的匀速运动B. 向左的加速运动C. 向右的减速运动D. 向右的加速运动5.如图所示,两个线圈套在同一个铁芯上,线圈的绕向在图中已经标出。
左线圈连着平行导轨M和N,导轨电阻不计,在导轨垂直方向上放着金属棒ab,金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中,下列说法中正确的是()A. 当金属棒ab向右匀速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点B. 当金属棒ab向右匀速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点C. 当金属棒ab向右加速运动时,a点电势高于b点,c点电势高于d点D. 当金属棒ab向右加速运动时,b点电势高于a点,d点电势高于c点6.如图所示,MN、GH为光滑的水平平行金属导轨,ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆,垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面,则()A. 若固定ab,使cd向右滑动,则abdc回路有电流,电流方向为a→b→d→c→aB. 若ab、cd以相同的速度一起向右运动,则abdc回路有电流,电流方向为a→c→d→b→aC. 若ab向左、cd向右同时运动,则abdc回路中的电流为零D. 若ab、cd都向右运动,且两杆速度v cd>v ab,则abdc回路有电流,电流方向为a→c→d→b→a7.如图所示,长直导线和矩形线框abcd在同一平面内,直导线中通过恒定电流,电流方向竖直向上。
2.1感应电流的方向
N
利用安培定则判断 感应电流方向
思考3:
楞次定律的表现形式有 哪些?
“来拒去留”
N N S S
N
G G
S
G
S
G
N S
S
N
N
感应电流的磁场总要阻碍相对运动.
如何判定 I 方向
楞次定律
磁通量变化
增反减同
相对运动
来拒去留
能量守恒
思考4:
有没有别的方法 判定电流方向?
1、右手定则:伸开右手,使拇指与其余 四指垂直,并且都与手掌在同一平面 内; 让磁感线从掌心进入, 拇指指向导 体运动的方向, 四指所指的方向就是 感应电流的方向.
第一节 感应电流的方向
德化一中 游晓婷
•
只要使闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路 中就会有感应电流产生. (1)电路闭合 (2)磁通量发生变化
思考1:
N S
如何判定感应电流的方向呢?
G
+
N 极插入
N
S 极插入
S
G G
N 极拔出
N
G
S 极拔出
S
示意图
G
线圈中(原) 磁场的方向 线圈中(原) 磁通量的变化 感应电流方向 ( 俯 视 ) 感应电流的磁 场 方 向
①谁在阻碍? ②阻碍什么? ③如何阻碍?
④结果如何? 感应电流的磁场
引起感应电流的原磁场磁通量的变化
“增反减同” 使磁通量的变化变慢
(阻碍不一定相反、阻碍不是阻止)
判断感应电流的步骤
思考2:
判断感应电流的 一般步骤?
判断感应电流方向的步骤:
明确原磁场方向 明确穿过闭合电路磁 通量是增加还是减少 根据楞次定律确定感 应电流的磁场方向
2.1楞次定律【01】
与
B原
阻碍
B原 同
反
Φ原
增 变化 减
知识点二:楞次定律 1.内容: 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 2.对“阻碍”的理解:
谁在阻碍? 感应电流产生的磁场
阻碍什么?原磁场的磁通量的变化 如何阻碍? “增反减同” 结果如何? 只是阻碍,不能阻止
知识点二:楞次定律 3.楞次定律的应用步骤
分组实验
探究影响感应电流方向的因素
实
N级插入 N级拔出 S级插入 S级拔出
验 分 析
电流计指 针偏转方 向
向右
向左
向左
向右
线圈中感应
电流的方向 逆时针
(俯视)
顺时针
顺时针
逆时针
知识点一:影响感应电流方向的因素
N级插入 N 级 拔 出 S 级 插 入 S 级 拔 出
示意图
原磁场方向 向下
原磁场磁通 增加
考点三:右手定则
【解析】选 D。因为 PQ 突然向右运动,由右手定则可知,PQRS 中的感应电 流方向为逆时针,穿过 T 中的磁通量减小,由楞次定律可知,T 中的感应电 流方向为顺时针,故 A、B、C 错误,D 正确。
考点三:右手定则
【变式训练 3】如图所示,放在金属导轨(不计电阻)上的导体棒 ab, 在匀强磁 场中沿导轨做下列哪种运动时,钢制闭合线圈 c 将被螺线管吸引( ) A.向右做匀速运动 B.向左做匀速运动 C.向右做减速运动 D.向右做加速运动
【解析】①选择矩形线圈为研究对象,画出通电直导线一侧 的磁感线分布图(右图),磁感线方向垂直纸面向里,用 “×”表示。②已知矩形线圈中感应电流的方向是 A→B→C→D→A,根据右手螺旋定则,感应电流的磁场方向 是垂直纸面向外的(即指向读者的,用矩形中心的圆点“·” 表示)。③根据楞次定律,感应电流的磁场应该是阻碍穿过 线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场从纸面 内向外指向读者,是跟原来磁场的方向相反的。④因此线圈 移动时通过它的磁通量一定是在增大。这说明线圈在向左移 动。
课件2:2.1楞次定律
N S
G N
楞次定律判断感应电流方向的步骤:
明确研 究的对 象是哪 一个闭 合电路
该电路磁通 量如何变化
该电路磁场 的方向如何
根
据
根据
楞
右手
次
螺旋
定 律
定则
判定感应电 流磁场方向
判定感应 电流方向
该方框图不仅概括了根据楞次定律判定感应电流方向的思路,同时也描述了磁 通量变化、磁场方向、感应电流方向三个因素的关系,只要知道了其中任意两 个因素,就可以判定第三个因素。
线圈与电流表相连,把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中拉出时,电流 表的指针发生了偏转,但两种情况下偏转的方向不同,这说明感应电流的方向并 不相同。感应电流的方向与哪些因素有关呢?
1.实验探究 将螺线管与电流计组成闭合回路,分别将N极、S极插入、抽出 线圈,如图所示,记录感应电流方向如下
甲
乙
答案:A
1.某同学在“探究感应电流产生的条件”的实验中,将直流电源、滑动变阻器、线圈 A(有铁芯)、线圈B、灵敏电流计及开关按图连接成电路。在实验中,该同学发现开 关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏。由此可以判断,在保持开关闭合的状 态下( B ) A.当线圈A拔出时,灵敏电流计的指针向左偏 B.当线圈A中的铁芯拔出时,灵敏电流计的指针向右偏 C.当滑动变阻器的滑片匀速滑动时,灵敏电流计的指针不偏转 D.当滑动变阻器的滑片向N端滑动时,灵敏电流计的指针向右偏
答案:B
判定方法:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内, 让磁感线从手心垂直进入,大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.
适用范围:适用于闭合电路一部分导线切割磁感线产生感应电流的情况.
2.1楞次定律
向下
丁 磁场方向向上 逆时针(俯视)
向上
总结规律
当原磁场的磁通量增加时,
当原磁场的磁通量减少时,
感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量增加 感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量减少
感应电流的磁场总要阻碍引起感应
电流的磁通量(原磁场磁通量)的变化
二、楞次定律
1、楞次定律的内容
1834 年,俄国物理学家楞次在分析了许多实验事实 后,得到了关于感应电流方向的规律:感应电流具有 这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电 流的磁通量的变化。这就是楞次定律(Lenz’s law)。
一、从相对运动角度理解楞次定律
N
S
S
N
感应电流的磁场总是要阻碍磁体和闭合导体 间的相对运动。
“来拒去留”
闭合电路部分导体上的感应电流在原磁场中受到的安培力作用。
二、电磁感应现象中的功能关系 思考与讨论2
1、“增反减同”、 “来拒去留”这些现象的共同本质 是什么? 阻碍闭合回路中磁通量的变化 2、根据能量守恒定律,感应电流的电能是什么能转化 来的?
阻碍 (阻碍变化)
阻碍不一定是相反、阻碍不是阻止!
课堂练习
1、通电直导线与矩形线圈在同一平面内,当线圈远离 导线时,判断线圈中感应电流的方向。
I
明确
分析:
1、原磁场的方向: 向里
v 2、原磁通量变化情况:减小
原磁场方向
3、若感线应圈电在通流电的直磁导场方向:向里
线左侧水平运动,
4、且感感应应电电流流顺的时方针,向: 顺时针
一、影响感应电流方向的因素 实验探究
探究影响感应电流方向的因素
线圈内磁通量增加时的情况
图号 原磁场方向 感应电流的方向 感应电流的磁场方向
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感应电流的方向
N极 插入 条形磁铁产生的磁场B的方 向(向上/向下) 螺线管的磁通量Ф的变化 (增加或减小) 电流计指针的偏转方向 (向右或向左) 螺线管上感应电流的方向( 顺时针或逆时针) 感应电流产生的磁场B'的方 向(向上或向下) B与B'在方向上的关系 (同向或反向)
N极 拔出
S极 插入
变式训练
1.如图 2- 1- 4 所示,线圈由位置Ⅰ经位置Ⅱ运动至位 置Ⅲ,位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在 N 极 附近,则该过程中,线圈中 的感应电流方向 (从上往下看 )是 (
A
)
A.逆时针方向 B.顺时针方向
图 2- 1- 4
C.由Ⅰ到Ⅱ是顺时针方向,由Ⅱ到Ⅲ是逆时针方向 D.由Ⅰ到Ⅱ是逆时针方向,由Ⅱ到Ⅲ是顺个金属圆环连接如图 2-1-8 所示,环所在区域存 在着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.当磁感应强度逐渐 增大时,内、外金属环中感应电流的方向为( A.外环顺时针,内环逆时针 B.外环逆时针,内环顺时针 C.内、外环均为逆时针 D.内、外环均为顺时针
图 2-1- 8
B
)
2.如图 2-1-9 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. 当磁铁向下运动时(但未插入线圈 内部)(
对楞次定律的理解
【问题导思】 1.如何理解楞次定律中“阻碍”的含义? 2.利用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤如何? 3.若穿过回路的磁场有两个方向,怎样分析磁通量的变 化?
1、“阻碍”的理解: ①谁起阻碍作用----感应电流的磁场; ②阻碍的是什么----原磁场的磁通量变化; ③怎样阻碍----“增反减同”,“来拒去留”; ④阻碍的结果怎样----不是阻止, 只是减缓原磁场磁通量的变化; ⑤电磁感应中能量怎么变化----在克服阻碍过程中, 有其它形式的能转化为电能;
图 2-1-12
B
)
3.如图 2-1-10 所示,A、B 都是很轻的铝环,分别吊 在绝缘细杆的两端,杆可绕竖直轴在水平面内转动,环 A 是 闭合的,环 B 是断开的.若用磁铁分别靠近这两个圆环,则 下面说法正确的是(
D)
5.如图 2- 1- 12 所示,两个大小相等互相绝缘的导体 环, B 环与 A 环有部分面积重叠,当开关 S 断开时 ( D ) A. B 环内有顺时针方向的感应电流 B. B 环内有逆时针方向的感应电流 C. B 环内没有感应电流 D.条件不足,无法判定
如图 2- 1- 5 所示,导线框 abcd 与直导线在同 一平面内,直导线通有恒定电流 I,当线框由左向右匀速通 过直导线的过程中,线框中感应电流的方向是( A.先 abcd,后 dcba,再 abcd B.先 abcd,后 dcba C.始终 dcba D.先 dcba,后 abcd,再 dcba
(4) a、b哪点的电势高 a点电势高
变式训练3
如图 2-1- 7 所示,水平放置的两条光滑轨道
上有可自由移动的金属棒 PQ、MN,当 PQ 在外力的作用下 运动时, MN 在磁场力的作用下向右运动,则 PQ 所做的运 动可能是( BC ) A.向右加速运动 B.向左加速运动 C.向右减速运动 D.向左减速运动
图 2-1-5
D)
变式训练
2、如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q 平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处 下落靠近回路时( A D ) A.p、q将互相靠拢 B.p、q将互相远离 C.磁铁的加速度仍为g D.磁铁的加速度小于g
例3、如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接 有电阻R=20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度 B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能 无摩擦地沿框滑动,导体ab电阻r=10Ω,框架的电阻不 计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时,试求: (1)导体ab上的感应电动势的大小 E=BLv=2.4V E (2)回路上感应电流的大小 I R r 0.08A (3) ab两点间的电压 Uab = IR = 1.6V
2、运用楞次定律的一般步骤: (1)明确研究的是哪一个闭合电路 (2)确定原磁场的方向; (3)明确电路中磁通量变化情况; (4)应用楞次定律的“增反减同”,确立感应 电流磁场的方向; (5)应用安培定则(右手定则),确立感应电 流的方向。
例1、如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强 磁场中,有一质量为m、 阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用 绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动。金属线框从右侧某 一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和 金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。则线框中感应 电流的方向是( B ) A.a→b→c→d→a B.d→c→b→a→d C.先是d→c→b→a→d, 后是a→b→c→d→a D.先是a→b→c→d→a, 后是d→c→b→a→d
S极 拔出
无论是条形磁铁的哪端插入螺线管,磁通量Φ 都是增加, 在这一过程中,感应电流的磁场B’的方向 与条形磁铁的磁场B的方向 相反 。
无论是条形磁铁的哪端拔出螺线管,磁通量Φ 都是减少, 在这一过程中,感应电流的磁场B’的方向 与条形磁铁的磁场B的方向 相同 。
如何概括上述结论? 楞次定律:
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。