2-1《感应电流的方向》
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感应电流方向的判断 楞次定律一、基础知识(一)感应电流方向的判断1、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)适用情况:所有的电磁感应现象.2、右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体棒切割磁感线产生感应电流.3、利用电磁感应的效果进行判断的方法:方法1:阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.方法2:阻碍相对运动——“来拒去留”.方法3:使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”方法4:阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”.(二)利用楞次定律判断感应电流的方向1、 楞次定律中“阻碍”的含义2、 楞次定律的使用步骤n (三)“一定律三定则”的应用技巧1、应用现象及规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则部分导体做切割磁感线运动右手定则电磁感应闭合回路磁通量变化楞次定律2、应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.二、练习1、下列各图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是 ( ) 答案 CD解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向:以C 选项为例,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.线圈的上端为S 极,磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,C 、D 正确.2、如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)( )A .沿顺时针方向B .先沿顺时针方向后沿逆时针方向C .沿逆时针方向D .先沿逆时针方向后沿顺时针方向答案 C解析 条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,向右的磁通量一直增加,根据楞次定律,环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向,C 对.3、如图所示,当磁场的磁感应强度B 增强时,内、外金属环上的感应电流的方向应为( )A .内环顺时针,外环逆时针B .内环逆时针,外环顺时针C .内、外环均为顺时针D .内、外环均为逆时针答案 A解析 磁场增强,则穿过回路的磁通量增大,故感应电流的磁场向外,由安培定则知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向;若分开讨论,则外环逆时针,内环顺时针,A 正确.4、如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab ,当金属棒以b 端为圆心,以ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时( )A .a 端聚积电子B .b 端聚积电子C .金属棒内电场强度等于零D .U a >U b 答案 BD解析 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面向外,当金属棒转动时,由右手定则可知,a 端的电势高于b 端的电势,b 端聚积电子,B 、D 正确.5、 金属环水平固定放置,现将一竖直的条形磁铁,在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放,在条形磁铁穿过圆环的过程中,条形磁铁与圆环( )A .始终相互吸引B .始终相互排斥C .先相互吸引,后相互排斥D .先相互排斥,后相互吸引答案 D解析 磁铁靠近圆环的过程中,穿过圆环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的原磁通量的增加,与原磁场方向相反,如图甲所示,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环下降离开圆环时,穿过圆环的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场阻碍穿过圆环的磁通量的减少,二者方向相同,如图乙所示,磁铁与圆环之间是引力.因此选项D 正确.也可直接根据楞次定律中“阻碍”的含义推论:来则拒之,去则留之分析.磁铁在圆环上方下落过程是靠近圆环.根据来则拒之,二者之间是斥力;当磁铁穿过圆环后继续下落过程是远离圆环.根据去则留之,二者之间是引力.因此选项D 正确.6、如图所示,ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中,线圈ab 将( )A .静止不动B .逆时针转动C .顺时针转动D .发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向答案 C解析 当P 向右滑动时,电路中电阻减小,电流增大,穿过线圈ab 的磁通量增大,根据楞次定律判断,线圈ab 将顺时针转动.7、如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H 处同时释放(各线框下落过程中不翻转),则以下说法正确的是( )A .三者同时落地B .甲、乙同时落地,丙后落地C .甲、丙同时落地,乙后落地D .乙、丙同时落地,甲后落地答案 D 解析 甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力阻碍它的下落,故所需的时间长;乙不是闭合回路,丙是塑料线框,故都不会产生感应电流,它们做自由落体运动,所需时间相同,故D 正确.8、如图,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( )A .金属环在下落过程中机械能守恒B .金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C .金属环的机械能先减小后增大D .磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力答案 B解析 金属环在下落过程中,磁通量发生变化,闭合金属环中产生感应电流,金属环受到磁场力的作用,机械能不守恒,A 错误.由能量守恒知,金属环重力势能的减少量等于其动能的增加量和在金属环中产生的电能之和,B 正确.金属环下落的过程中,机械能转变为电能,机械能减少,C 错误.当金属环下落到磁铁中央位置时,金属环中的磁通量不变,其中无感应电流,和磁铁间无作用力,磁铁所受重力等于桌面对它的支持力,由牛顿第三定律,磁铁对桌面的压力等于桌面对磁铁的支持力,等于磁铁的重力,D 错误.9、如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a 、b .将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a 、b 将如何移动( )A .a 、b 将相互远离B .a 、b 将相互靠近C .a 、b 将不动D .无法判断答案 A解析 根据Φ=BS ,条形磁铁向下移动过程中B 增大,所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势.由于S 不可改变,为阻碍磁通量增大,导体环会尽量远离条形磁铁,所以a 、b 将相互远离.10、如图所示,质量为m 的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上.当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈始终保持不动.则关于线圈在此过程中受到的支持力F N 和摩擦力F f 的情况,以下判断正确的是( )A .F N 先大于mg ,后小于mgB .F N 一直大于mgC .F f 先向左,后向右D .F f 一直向左答案 AD 解析 条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时,线圈中磁通量先增大后减小,由楞次定律中“来拒去留”关系可知A 、D 正确,B 、C 错误.11、如图所示,线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上.M 与电源、开关、滑动变阻器相连,P 为滑动变阻器的滑动触头,开关S 处于闭合状态,N 与电阻R 相连.下列说法正确的是( )A .当P 向右移动时,通过R 的电流为b 到a B .当P 向右移动时,通过R 的电流为a 到b C .断开S 的瞬间,通过R 的电流为b 到a D .断开S 的瞬间,通过R 的电流为a 到b答案 AD解析 本题考查楞次定律.根据右手螺旋定则可知M 线圈内磁场方向向左,当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时,电阻减小,M 线圈中电流增大,磁场增大,穿过N 线圈内的磁通量增大,根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流通过R 的方向为b 到a ,A正确,B 错误;断开S 的瞬间,M 线圈中的电流突然减小,穿过N 线圈中的磁通量减小,根据楞次定律可知N 线圈中产生的感应电流方向为a 到b ,C 错误,D 正确.12、如图所示,圆环形导体线圈a 平放在水平桌面上,在a 的正上方固定一竖直螺线管b ,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P 向上滑动,下面说法中正确的是( )A .穿过线圈a 的磁通量变大B .线圈a 有收缩的趋势C .线圈a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流D .线圈a 对水平桌面的压力F N 将增大答案 C解析 P 向上滑动,回路电阻增大,电流减小,磁场减弱,穿过线圈a 的磁通量变小,根据楞次定律,a 环面积应增大,A 、B 错;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律知a 环中感应电流应为俯视顺时针方向,C 对;由于a 环中磁通量减小,根据楞次定律,a 环有阻碍磁通量减小的趋势,可知a 环对水平桌面的压力F N 减小,D 错.13、两根相互平行的金属导轨水平放置于图10所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB 和CD 可以自由滑动.当AB 在外力F 作用下向右运动时,下说法中正确的是( )A .导体棒CD 内有电流通过,方向是D →CB .导体棒CD 内有电流通过,方向是C →D C .磁场对导体棒CD 的作用力向左D .磁场对导体棒AB 的作用力向左答案 BD解析 利用楞次定律.两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B →A →C →D →B .以此为基础,再根据左手定则进一步判定CD 、AB 的受力方向,经过比较可得正确答案.14、如图所示,金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜制线圈c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )A .向右做匀速运动B .向左做减速运动C .向右做减速运动D .向右做加速运动答案BC解析 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流,线圈中的磁通量恒定不变,无感应电流出现,A错;当导体棒向左减速运动时,由右手定则可判定回路中出现从b→a的感应电流且减小,由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱,由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引,B对;同理可判定C对,D错.15、如图所示装置中,cd杆原来静止.当ab杆做如下哪些运动时,cd杆将向右移动( )A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运动答案 BD解析 ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd杆保持静止,A不正确;ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,由楞次定律知L2中感应电流产生的磁场方向向上,故通过cd的电流方向向下,cd向右移动,B正确;同理可得C不正确,D正确.16、如图甲所示,等离子气流由左边连续以v0射入P1和P2两板间的匀强磁场中,ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.线圈A内有随图乙所示的变化磁场,且磁场B的正方向规定为向左,如图甲所示.则下列说法正确的是 ( )A.0~1 s内ab、cd导线互相排斥B.1 s~2 s内ab、cd导线互相排斥C.2 s~3 s内ab、cd导线互相排斥D.3 s~4 s内ab、cd导线互相排斥答案 CD解析 由图甲左侧电路可以判断ab中电流方向由a到b;由右侧电路及图乙可以判断,0~2 s内cd中电流为由c到d,跟ab中的电流同向,因此ab、cd相互吸引,选项A、B 错误;2 s~4 s内cd中电流为由d到c,跟ab中电流反向,因此ab、cd相互排斥,选项C、D正确.17、如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动解析 MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上Error!;若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流为Q→P且减小向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强PQ中电流为P→Q且增大,向左加速运动.答案 BC18、如图所示,通电导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内,金属棒ab放在框架上,若ab受到向左的磁场力,则cd中电流的变化情况是( )A.cd中通有由d→c方向逐渐减小的电流B.cd中通有由d→c方向逐渐增大的电流C.cd中通有由c→d方向逐渐减小的电流D.cd中通有由c→d方向逐渐增大的电流答案 BD19、如图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的安培力如果总小于它的重力,则它在A、B、C、D四个位置(B、D位置恰好线圈有一半在磁场中)时,加速度关系为( ) A.a A>a B>a C>a DB.a A=a C>a B>a DC.a A=a C>a D>a BD.a A=a C>a B=a D答案 B解析 线圈在A、C位置时只受重力作用,加速度a A=a C=g.线圈在B、D位置时均受两个力的作用,其中安培力向上,重力向下.由于重力大于安培力,所以加速度向下,大小a=g-<g.又线圈在D点时速度大于B点速度,即F D>F B,所以Fma D<a B,因此加速度的关系为a A=a C>a B>a D,选项B正确.20、(2011·上海单科·13)如图,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当a 绕O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a ( )A .顺时针加速旋转B .顺时针减速旋转C .逆时针加速旋转D .逆时针减速旋转解析 由楞次定律知,欲使b 中产生顺时针电流,则a 环内磁场应向里减弱或向外增强,a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速,由于b 环又有收缩趋势,说明a 环外部磁场向外,内部向里,故选B.答案 B 21、如图 (a)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A 中通以如图(b)所示的交变电流,t =0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示),在t 1~t 2时间段内,对于线圈B ,下列说法中正确的是( )A .线圈B 内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B .线圈B 内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C .线圈B 内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D .线圈B 内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案 A解析 在t 1~t 2时间段内,A 线圈的电流为逆时针方向,产生的磁场垂直纸面向外且是增加的,由此可判定B 线圈中的电流为顺时针方向.线圈的扩张与收缩可用阻碍Φ变化的观点去判定.在t 1~t 2时间段内B 线圈内的Φ增强,根据楞次定律,只有B 线圈增大面积,才能阻碍Φ的增加,故选A.22、 (2011·海南单科·20)如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O 点,将圆环拉至位置a 后无初速度释放,在圆环从a 摆向b 的过程中( )A .感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿水平方向答案 AD解析 圆环从位置a运动到磁场分界线前,磁通量向里增大,感应电流方向为逆时针;跨越分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流方向为顺时针;再摆到b的过程中,磁通量向外减小,感应电流方向为逆时针,A正确,B错误;由于圆环所在处的磁场,上下对称,所受安培力在竖直方向平衡,因此总的安培力方向沿水平方向,故C错误,D正确.。
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。
《楞次定律感应电流的方向》教学设计北京市顺义区第一中学余志权一、教学设计综述1.教学目标阐述(1)分析教材《楞次定律》是电磁感应一章中很重要的一节课,也是本章教学的难点。
教材先分析感应电流产生的原因,接着判断感应电流的方向。
其中感应电流产生的原因很直观,学生容易理解和掌握,但感应电流方向的判断,则需要通过实验思考概括。
学习本课,需要注意的是引导学生在实验的基础上,鼓励学生总结规律;同时,实验的过程也是对操作能力的培养过程,是物理学习的探究过程,所以要在学习过程中培养学生的探究意识。
分析实验现象时,我们要突出研究对象是线圈(闭合电路),要抓住穿过线圈的磁场方向和磁通量变化。
要让学生注意分清一个是原来磁场的方向和原来磁场的磁通量变化,另一个是感应电流的磁场方向和感应电流磁场的磁通量。
引导学生通过对实验现象的观察、分析得出结论,再通过网络表述各自对感应电流方向的认识,并进行讨论,最后回归课本。
本节教材的特点就是以多个实验事实为基础,让学生得出感性认识,再通过理论分析总结出规律,从而形成理性认识。
本章教材抓住“磁通量的变化方向和感生磁场的方向关系”为核心。
(2)分析学生学生是教学的对象,是课堂的主体,一切教学活动都是为主体服务的。
而一个班的学生,由于基础不一,知识水平和认知水平不同,在接受“楞次定律”这一新鲜事物时,肯定会出现“参差不齐”的现象。
因而,为了让尽可能多的学生理解“楞次定律”,尽可能地提高教学质量,全面提高学生的能力和素质,教学就应该建立在学生的基础上,教学进程就要根据学生的实际情况进行设计。
因此,在教学设计时,事先要有充分的思想准备,对于课堂中可能出现的现象(比如学生可能提到的问题等)应采取什么措施,用什么样的手段来帮助学生突破障碍,提高课堂效率。
比如说重点班级和普通班级、基础好与基础差等,要事先有一定的了解,做到胸中有数。
只有这样,才能做到有的放矢。
(3)分析课程标准现代教育目标对中学物理教学提出了明确要求:中学物理教学必须以学生发展为本,以物理学知识体系为载体,以学生创新精神和实践能力的培养为重点,以提高学生的科学素养为目标,逐步培养学生的学习能力和研究能力,最终达到全面提高素质,发展个性,形成特长的目的。
一、感应电流方向的两种判断方法 方法一 用楞次定律判断方法二 用右手定则判断该方法适用于切割磁感线产生的感应电流。
判断时注意掌心、拇指、四指的方向: (1)掌心——磁感线垂直穿入;(2)拇指——指向导体运动的方向;(3)四指——指向感应电流的方向。
二、法拉第电磁感应定律解题技巧1. 公式E =n ΔΦΔt 是求解回路某段时间内平均电动势的最佳选择.2. 用公式E =nS ΔBΔt求感应电动势时,S 为线圈在磁场范围内的有效面积.3. 通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路总电阻R 总有关,与时间长短无关.推导如下:q =I Δt =n ΔΦΔtR 总·Δt =n ΔΦR 总.4. 公式E =n ΔΦΔt与E =Blv sin θ的区别与联系三、解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1) 用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的大小和方向。
(2) 画出等效电路,对整个回路进行分析,确定哪一部分是电源,哪一部分为负载以及负载间的连接关系。
(3) 运用闭合电路欧姆定律,串并联电路的性质、电功率等公式求解。
四、电磁感应中问题常见的模型1.单杆水平式2.单杆倾斜式↑↑3. 线框模型(以初速度v 0,在恒定合外力F 作用下进入磁场)闭合线框在匀强磁场中运动,本质上还是单导体杆(当单边切割磁感线时)问题,故分析处理的方法基本和导体杆类似.当闭合线框完全进入匀强磁场中运动时,因为穿过线框的磁通量不变,故回路没有感应电流,线框不受安培力。
① 线框未完全进入磁场,v 达到最大,则F =F 安=,可得v m .② 若线框在完全进入磁场时,v 还未达到最大,则此时,满足W -W 安= ,W 安转化为内能Q 。
线框刚进入磁场时,若F 安>F ,读者自行分析。
提示:过程分析的基本思路是:【案例探究】【2016·江门模拟】如图所示,“U”形金属框架固定在水平面上,处于竖直向下的匀强磁场中。
《楞次定律—感应电流的方向》教学设计〔人教版第二册第十六章第3节〕泉港一中 黄广勇指导老师:温文辉一、教学设计思路“楞次定律”是高中物理电磁学部分的重要内容,传统的教学设计是:教师演示实验→学生观察实验→教师引导学生分析得出楞次定律→讲解例题→课堂训练→课后巩固,按照这样的流程操作,虽然也能让学生学会如何应用楞次定律来判断感应电流的方向,但不难看出这种教学模式仍为“师传生受”,学生还是被动地接收知识,即使学会了,也不能算会学,而且学生的创新精神和实践能力亦难以得到进一步培养。
面对新课程改革的要求,为营造一个让学生自主学习的良好环境,本人结合平时的实践,对本节内容采用“自主实验探究式”教学,即:“创设一个问题情景→学生讨论→确定探究问题→设计实验→探索实验→汇报研讨→综合探究结果,得出楞次定律→扩展提高→理论联系实际”。
这种通过让学生自己动手操作、动眼观察、动脑思考,引导他们自己获取知识,不仅活跃了课堂气氛,还发展了学生的思维能力和创新能力。
二、教学目标1.知识与技能①掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向;②培养自主探究能力以及对实验收集、分析、归纳、总结的能力;③能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。
2.过程与方法①通过自主探究实践活动,得到实验数据,再通过分析论证,归纳总结得出结论;②通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
3.情感、态度和价值观在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准”这一辩证唯物主义观点。
三、教学重点1.楞次定律的获得及理解。
2.应用楞次定律判断感应电流的方向。
四、教学难点楞次定律的理解及实际应用。
五、教学方法 自主实验探究法 六、教学资源干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、滑动变阻器、开关、导线;多媒体幻灯片等。
感应电流方向的判断1. 关于产生感应电流的条件,正确的是()A. 位于磁场中的闭合线圈中一定能产生感应电流B. 闭合线圈和磁场发生相对运动一定能产生感应电流C. 闭合线圈做切割磁感线运动一定能产生感应电流D. 穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化一定能产生感应电流2. 如图所示,开始时线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场中,一半在匀强磁场外,若要使线圈产生感应电流,下列方法中可行的是()A. 以ab为轴转动B. 以OO’为轴转动C. 以ad为轴转动(小于60°)D. 以bc为轴转动(小于60°)3. 在如图所示的几种情况中,哪个闭合线框或螺线管内不会产生感应电流()A. 线框沿着平行于通电直导线方向移动B. 线框向远离通电直导线的方向移动C. 螺线管旁的磁铁向远离螺线管轴线的方向移动D. 螺线管旁的磁铁平行于螺线管轴线的方向移动4. 感应电流的方向,总是使感应电流的磁场()A. 跟原来的磁场方向相反B. 阻碍引起感应电流的磁通量C. 跟原来的磁场方向相同D. 阻碍引起感应电流的磁通量的变化5. 一弹性导体组成闭合线圈,垂直磁场方向(位于纸面内)放置,当磁感应强度B发生变化时,观察到线圈所围面积大了,那么可以判断磁场的方向和大小的变化情况可能是()A. B垂直纸面向里,并不断增强B. B垂直纸面向里,并不断减弱C. B垂直纸面向外,并不断增强D. B垂直纸面向外,并不断减弱6. 如图所示,a、b、c、d为圆形线圈上等矩的四点,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,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. 线圈中产生的感应电流方向先是abcd,后是adcbD. 线圈中无感应电流7. 如图所示,矩形线框abcd的一部分在匀强磁场内,垂直线框平面的磁场区域边界与ab边平行,若因线框运动使bc边受到方向向下的安培力的作用,则线框的运动情况是()A. 向左平动B. 向右平动C. 向上平动D. 向下平动8. 如图所示,螺线管CD的导线绕法不明,当磁铁AB插入螺线管时,电路中产生图示方向的感应电流,下列关于螺线管极性的判断正确的是()A. C端一定是N极B. C端一定是S极C. C端的极性一定与磁铁B端的极性相同D. 无法判断极性的关系,因螺线管的绕法不明9. 如图所示,用细弹簧构成一闭合电路,中央放有一条形磁铁,当弹簧收缩时,穿过电路的磁通量φ和电路中感应电流方向(从N极向S极看时)正确的是()A. φ减小,感应电流顺时针方向B. φ减小,感应电流逆时针方向C. φ增大,感应电流顺时针方向D. φ增大,感应电流逆时针方向10. 如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况将是()A. 向右摆B. 向左摆C. 静止不动D. 不能判断11. 如图所示,两个闭合圆环形导线框1和2的圆心重合,放在同一平面内,当环形导线框1中通以顺时针方向的电流,且电流大小逐渐增大的过程中,对于环形导线框2内有( )A. 顺时针方向的感应电流,环形导线框有收缩趋势B. 顺时针方向的感应电流,环形导线框有扩张趋势C. 逆时针方向的感应电流,环形导线框有收缩趋势D. 逆时针方向的感应电流,环形导线框有扩张趋势12. 如图所示,A 是用毛皮摩擦过的橡胶圆环,由于它的转动,使得金属环B 中产生了逆时针方向的感应电流,那么A 环的转动情况应是( ) A. 顺时针方向匀速转动 B. 逆时针方向加速转动 C. 顺时针方向减速转动 D. 逆时针方向减速转动13. 如图所示,一水平放置的圆形通电线圈1固定,另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落,在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈1的正下方过程中,从上往下看线圈2,应是( ) A. 无感应电流产生 B. 有顺时针方向的感应电流C. 有先顺时针后逆时针方向的感应电流D. 有先逆时针后顺时针方向的感应电流14. 如图所示,L 为一闭合线圈,条形磁铁长度大于线圈L 的长度,当条形磁铁沿线圈L 中心线匀速地由右端进入并由左端穿出过程,电流计中感应电流情况应是( ) A. a b → B. b a →C. 先a b →,再b a →D. 先b a →,再a b →15. 如图所示,在两根平行长直导线M 、N 中通以同方向同强度的电流,矩形导线框abcd 的两边与两导线平行,且与两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速移动,则在移动过程中线框中感应电流方向是( )A. 沿abcda 不变B. 沿adcba 不变C. 由abcda 变成adcbaD. 由adcba 变成abcda16. 如图所示,在软铁棒上有一线圈和铜环R ,当开关S 接通时,将会发生下列哪些现象( ) A. 铜环R 变热B. 铜环R 中产生感应电流C. 铜环R 飞离线圈D. 铜环R 飞向线圈17. 如图所示的光滑导轨M 、N 水平放置且固定,两根导体棒P 、Q 平行横搁在导轨上,形成一个闭合回路。
感应电流的方向1.探究感应电流的方向(1)实验探究甲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,如图甲所示,记录感应电流方向如图乙所示。
乙(2)实验记录①当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;②当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
若将产生感应电流的线圈等效为条形磁铁,可以根据什么来判断感应电流的磁场对原条形磁铁的作用情况?解析:可以根据“同名磁极相斥,异名磁极相吸”来判断。
2.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。
3.右手定则(1)使用方法:伸开右手,让拇指与其余四指在同一个平面内,使拇指与并拢的四指垂直;让磁感线垂直穿入手心,使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:适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
1.感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化(√)2.感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场反向(×)3.楞次定律可以判断不闭合回路中感应电动势的方向(√)解析:1.根据楞次定律可知,1正确。
2.可能反向也可能同向,2错误。
3.楞次定律可以判断闭合回路中感应电动势的方向,也可以判断不闭合回路中感应电动势的方向,3正确。
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”的理解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。
常见的情况有三种:(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明确所研究的闭合回路和原磁场方向―→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[典例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。
高二物理选择性必修二2.1《楞次定律》导学案学习目标:1.理解楞次定律,理解楞次定律是能量守恒的反映,会用楞次定律判断感应电流方向。
2.理解右手定则是楞次定律的具体表现形式,会用右手定则判断感应电流方向。
3.经历实验探究得出楞次定律的过程、提升科学探究的能力。
学习过程:在电磁感应现象中,磁通量发生变化的形式主要有两种:切割磁感线和磁场变化,在不同的情况下,感应电流的方向如何确定?探究感应电流的方向 (1)实验器材:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系).(2)实验现象:如图所示,在四种情况下,将实验结果填入下表.当磁通量增大时,磁体磁场的方向、感应电流的磁场方向有怎样的关系?磁通量的增加;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场与磁体的磁场方向________,阻碍磁通量的减少.一、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________引起感应电流的磁通量的________.实质:闭合回路磁通量变化产生感应电流,即产生了电能,是其他形式的能转化成电能的过程。
总结: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 ,注意:阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行,最终结果不受影响 例:关于楞次定律,下列说法正确的是 ( )A.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化B.感应电流的磁场总是阻止磁通量的变化C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是与原磁场反向,阻碍原磁场的变化在楞次发现楞次定律后,以安培为代表的一些科学家继续研究,并且总结了更便于应用的判断感应电流的方法。
二、右手定则1.内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从________进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时________所指的方向就是感应电流的方向,如图所示.2.适用范围:适用于导体______________时感应电流方向的判断. 分析:如右图所示,导体棒ab 向右做切割磁感线运动.根据楞次定律判断导体棒ab 中的电流方向?利用右手定则来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向?总结:例:如图所示,AOC是光滑的金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向,ab是一根金属棒,与导轨接触良好,它从图示位置由静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC 上,a端始终在OA上,直到金属棒完全落在OC上,空间磁场方向垂直于纸面向里,则ab 棒在上述过程中()A.感应电流方向是b→aB.感应电流方向是a→bC.感应电流方向先是b→a,后是a→bD.感应电流方向先是a→b,后是b→a巩固练习:1、根据楞次定律知感应电流的磁场一定是()A. 增强引起感应电流的磁通量的变化B. 与引起感应电流的磁场反向C. 阻碍引起感应电流的磁通量的变化D. 与引起感应电流的磁场方向相同2、两根相互平行的金属导轨水平放置于如图8所示的匀强磁场中,与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当导体棒AB在外力F的作用下向右运动时,下列说法中正确的是()A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→CB.导体棒CD内有电流通过,方向是C→DC.磁场对导体棒CD的作用力向左D.磁场对导体棒AB的作用力向左3、(多选)如图所示,导体AB、CD可在水平轨道上自由滑动,且两水平轨道在中央交叉处互不相通.当导体棒AB向左移动时( )A.AB中感应电流的方向为A到B B.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动 D.CD向右移动课后作业:1、关于楞次定律,下列说法正确的是( )A.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B.闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,必受磁场阻碍作用C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向,阻碍原磁场的变化2、如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁当磁铁向下运动但未插入线圈内部时,线圈()A.感应电流的方向不能确定 B.感应电流的方向与图中箭头方向相反C.感应电流的方向与图中箭头方向相同 D.感应电流产生的磁场,上端是S极3、闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电流的方向是( )A.经过Ⅰ时,电流方向是顺时针方向 B.经过Ⅱ时,电流方向是逆时针方向C.经过Ⅱ时,电流方向是顺时针方向 D.经过Ⅲ时,电流方向是顺时针方向4、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,一圆环形金属线框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5、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由静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,金属线框平面和细杆始终处于同一平面,且垂直纸面,则线框中感应电流的方向是( )A.a→b→c→d→a B.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→d6、如图所示,水平面内光滑的平行金属导轨左端接有电阻R,匀强磁场竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置.今使棒以一定的初速度v0向右运动,当其通过位置a、b时,速率分别为v a,v b,到位置c时棒刚好静止,设导轨与棒的电阻均不计,a到b与b到c的距离相等,则金属棒在由a到b和由b到c的两个过程中()A.回路中产生的焦耳热相等 B.棒运动的加速度相等C.克服安培力做的功相等 D.通过棒横截面的电荷量相等7、如图所示,光滑绝缘水平面上有一矩形线框处在竖直向下的匀强磁场中,ab=2bc,开始时cd、bc均与磁场边缘平齐.第一次将线框向右以速度v1匀速拉出磁场,第二次将线框向外以速度v2匀速拉出磁场,第三次让线框ab边绕cd轴以线速度v3向右转过90°,三次操作中线框中产生的焦耳热相等,则v1∶v2∶v3等于()A.1∶2∶4 B.π∶2π∶4 C.π∶2π∶2 D.2π∶π∶48、如图甲所示,光滑导体框架abcd水平放置,质量为m的导体棒PQ平行于bc放在ab、cd上,且正好卡在垂直于轨道平面的四枚光滑小钉之间,回路总电路为R,整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙所示(规定磁感应强度方向向上为正),则在时间0~t内,关于回路内的感应电流I及小钉对PQ的弹力N,下列说法中正确的是()A.I的大小是恒定的B.I的方向是变化的C.N的大小是恒定的D.N的方向是变化的。
实验1 探究感应电流的方向实验目的探究感应电流的方向。
实验器材干电池(或蓄电池),原、副线圈一套,开关,中间为零刻度的电流表,滑动变阻器,条形磁铁,导体,导线。
实验设计与步骤设计思路:穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就有感应电流产生。
要查明感应电流方向变化的规律,就必须分析:(1)各种情况下闭合线圈内的磁通量情况;(2)从电流表指针的偏转中观察感应电流的方向变化。
因此,要判断实验探究猜想是否正确,首先要查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系。
实验步骤:1.按图5.4-1所示连接好电路,把滑动变阻器的滑动片滑到电阻最大值处。
2.闭合开关,查明电流表指针的偏转方向与通入的电流方向的关系,把已知电流方向和观察到的电流表指针的偏转方向填入表5.4-1中。
表5.4-13观察清楚线圈B的绕线方向。
4.按图5.4-2所示把线圈B与电流表连接成闭合电路,进行下列操作:(1)N极向下,磁铁插入线圈B,如图5.4-2(a)所示。
(2)N极向下,磁铁拔出线圈B,如图5.4-2(b)所示。
(3)S极向下,磁铁插入线圈B,如图5.4-2(c)所示。
(4)S极向下,磁铁拔出线圈B,如图5.4-2(d)所示。
把观察到的实验现象和分析结果填入表5.4-2中。
表5.4-2实验结果与分析分析表5.4-2中现象可得,当引起感应电流的磁场B。
穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流的磁场B'方向与引起感应电流的磁场B方向相反;当引起感应电流的磁场0B穿过螺线0管的磁通量减少时,感应电流的磁场B'方向与引起感应电流的磁场B方向相同。
问题与思考1.在本实验中,磁铁分别在不改变磁极的情况下,“快速”和“缓慢”插入或拔出,对感应电流的方向是否有影响?2.在实验结论“感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量变化”中的“阻碍”二字作何理解?。
电磁感应中的电流方向电磁感应是一种物理现象,它指的是当导体中的磁场发生变化时,会在导体中产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律,感应电流的方向与磁通量变化率的方向相反。
也就是说,当磁场的大小或方向改变时,导体中的感应电流会沿着与磁场变化相反的方向流动。
在理解电磁感应中的电流方向时,需要考虑两个重要因素:磁场的变化和导体的形状。
首先,当磁场的大小发生变化时,导体中的感应电流的方向与磁场变化率的方向相反。
也就是说,当磁场的大小增加时,导体中的感应电流会沿着减小磁场的方向流动;当磁场的大小减小时,导体中的感应电流会沿着增大磁场的方向流动。
这可以通过法拉第电磁感应定律来解释。
其次,导体的形状也会影响感应电流的方向。
在一个直导线中,像一个螺旋状的形态,磁感应线由磁场的南极跑向磁场的北极,导线中的感应电流相对于磁感应线有一个方向上的位移。
为了更好地理解电磁感应中的电流方向,我们可以通过一个实例来说明。
假设有一个线圈,将其放置在一个磁场中,磁场的方向垂直于线圈的面。
当磁场的大小发生变化时,线圈中就会产生感应电流。
根据法拉第电磁感应定律,感应电流的方向与磁场变化率的方向相反。
所以,当磁场增加时,线圈中的感应电流会沿着减小磁场的方向流动;当磁场减小时,线圈中的感应电流会沿着增大磁场的方向流动。
总之,在电磁感应中,电流的方向与磁场的变化方向相反。
这是由法拉第电磁感应定律所确定的。
同时,导体的形状也会对电流方向产生影响。
通过理解电磁感应中电流方向的原理和实例,我们可以更好地理解这一现象。
1楞次定律课时1实验:探究感应电流的方向〖学习目标〗 1.通过实验探究电流表指针的偏转方向与感应电流方向之间的关系.2.通过实验探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系.一、实验原理1.由电流表指针偏转方向与电流方向的关系,找出感应电流的方向.2.通过实验,观察分析原磁场方向和磁通量的变化,记录感应电流的方向,然后归纳出感应电流的方向与原磁场方向、原磁通量变化之间的关系.二、实验器材条形磁体,螺线管,灵敏电流计,导线若干,干电池,滑动变阻器,开关,电池盒.三、进行实验1.探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系.实验电路如图1甲、乙所示:图1结论:电流从哪一侧接线柱流入,指针就向哪一侧偏转,即左进左偏,右进右偏.(指针偏转方向应由实验得出,并非所有电流表都是这样的)2.探究条形磁体插入或拔出线圈时感应电流的方向(1)按图2连接电路,明确螺线管的绕线方向.(2)按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向下时抽出线圈的实验.图2(3)观察并记录磁场方向、电流方向、磁通量大小变化情况,并将结果填入表格.甲乙丙丁条形磁体运动的情况N极向下插入线圈S极向下插入线圈N极朝下时拔出线圈S极朝下时拔出线圈原磁场方向(“向上”或“向下”)穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”)感应电流的方向(在螺线管上方俯视)逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”)原磁场与感应电流磁场方向的关系(4)整理器材.四、实验结果分析根据上表记录,得到下述结果:甲、乙两种情况下,磁通量都增加,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加;丙、丁两种情况下,磁通量都减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少.实验结论: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.五、注意事项1.确定电流方向与电流表指针偏转方向的关系时,要用试触法并注意减小电流强度,防止电流过大或通电时间过长损坏电流表.2.电流表选用零刻度在中间的灵敏电流计.3.实验前设计好表格,并明确线圈的绕线方向.4.按照控制变量的思想进行实验.5.进行一种操作后,等电流计指针回零后再进行下一步操作.我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律.以下是实验探究过程的一部分.(1)如图3甲所示,当磁体的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生的感应电流的方向,必须知道电流从正(负)接线柱流入时,____________________.图3(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转,电路稳定后,若向左移动滑动变阻器滑片,则电流表指针向________偏转;若将线圈A抽出,则电流表指针向________偏转.(均填“左”或“右”)〖答案〗(1)电流表指针的偏转方向(2)右左〖解析〗(1)要探究线圈中感应电流的方向,必须知道感应电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向.(2)闭合开关时,线圈A中的磁场增强,线圈B中产生的感应电流使电流表指针向右偏转.当向左移动滑动变阻器滑片时,会使线圈A中的磁场增强,电流表指针将向右偏转;当将线圈A抽出时,线圈A在线圈B处的磁场减弱,线圈B中产生的感应电流将使电流表指针向左偏转.针对训练(2019·天津市调研)如图4所示,是“探究电磁感应现象”的实验装置.图4(1)将实物电路图中所缺的导线补充完整.(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合开关后,将线圈L1迅速插入线圈L2中,灵敏电流计的指针将________偏转.(填“向左”“向右”或“不”) (3)线圈L1插入线圈L2后,将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时,灵敏电流计的指针将________偏转.(填“向左”“向右”或“不”)〖答案〗(1)见〖解析〗图(2)向右(3)向左〖解析〗(1)实物电路图如图所示.(2)已知闭合开关时,线圈L2中的磁通量增加,产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转.当开关闭合后,将线圈L1迅速插入线圈L2中,线圈L2中的磁通量增加,由已知条件可知产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转.(3)将滑动变阻器的滑片迅速向右移动,线圈L1中的电流变小,线圈L2中的磁场方向不变,磁通量减少,则灵敏电流计的指针向左偏转.(多选)(2020·吉林省实验中学高二下期末)用如图5所示的实验装置探究电磁感应现象,当有电流从电流表的正接线柱流入时,指针向右偏转.下列说法正确的是()图5A.当把磁体N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转B.当把磁体N极向下从线圈中拔出时,电流表指针向左偏转C.保持磁体在线圈中静止,电流表指针不发生偏转D.磁体插入线圈后,使磁体和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏转〖答案〗AC〖解析〗当把磁体N极向下插入线圈时,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,线圈中会产生阻碍磁通量增加的磁场,即向上的磁场,再根据右手螺旋定则可判断出线圈中的电流方向为逆时针方向(俯视),电流从电流表负接线柱流入,故指针向左偏转,故A正确;同理,当把磁体N极向下从线圈中拔出时,电流表的指针向右偏转,故B错误;如果保持磁体在线圈中静止,则线圈中的磁通量不变化,故电流表指针不发生偏转,故C正确;使磁体和线圈一起以同一速度向上运动时,线圈中的磁通量也不变化,故电流表指针也不发生偏转,故D错误.1.某同学用如图6所示的实验器材探究电磁感应现象.他连接好电路并检查无误后,闭合开关的瞬间观察到电流表G指针向右偏转.开关闭合后,他将滑动变阻器的滑片P向E端快速移动,电流计指针将________.(选填“左偏”“右偏”或“不偏”)图6〖答案〗左偏〖解析〗闭合开关的瞬间,穿过线圈B的磁通量增加,电流表G指针向右偏转,这说明线圈B磁通量增加,指针向右偏;开关闭合后,将滑动变阻器的滑片P向E端快速移动,穿过线圈B的磁通量减少,电流计指针将向左偏转.2.用如图7所示装置探究电磁感应现象.图7(1)用笔画线代替导线,将实物连接成实验电路.(2)若实验时,在开关K闭合瞬间,观察到灵敏电流计指针向右偏转,则开关K闭合一段时间后,为使灵敏电流计指针向左偏转,可行的方法有:A.________________________________________________________________________;B.________________________________________________________________________.(至少写出两种方法)〖答案〗(1)电路如图所示(2)断开开关K将滑动变阻器的滑片P向右移动拔出A线圈(选2条即可)〖解析〗实验时,在开关K闭合瞬间,穿过B线圈的磁通量增加,灵敏电流计指针向右偏转,若要使灵敏电流计指针向左偏转,需减小A线圈中的电流,可采用断开开关K,将滑动变阻器的滑片P向右移动,也可拔出A线圈.3.在“探究感应电流的方向与哪些因素有关”的实验中,请完成下列实验步骤:(1)为弄清灵敏电流表指针偏转方向与电流方向的关系,可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究.某同学想到了多用电表内部某一挡,含有直流电源,他应选用多用电表的________(选填“欧姆”“直流电源”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”)挡,对灵敏电流表进行测试,由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时,指针向右摆动.(2)该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱,再将黑表笔________(选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流表的的负接线柱,若灵敏电流表的指针向左摆动,说明电流是由电流表的________(选填“正”或“负”)接线柱流入灵敏电流表的.(3)实验中该同学将磁体某极向下从线圈上方插入线圈时,发现电流表的指针向右偏转,请在图8中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁体的极性.图8〖答案〗(1)欧姆(2)短暂负(3)见〖解析〗图〖解析〗(1)只有欧姆表内部有电源.(2)灵敏电流表量程太小,欧姆表内部电源电压相对偏大,电流超过电流表量程,长时间超量程通电会损坏电流表;欧姆表红表笔连接着电源的负极,灵敏电流表的指针向左摆动,说明电流从电流表的负接线柱流入.(3)电流表的指针向右偏转,说明电流从正接线柱进入电流表,感应电流的磁场方向向下,故原磁场方向向上,插入的是S极,如图所示.。
课题:6.2感应电流的方向(习题1)学习目标:掌握判断感应电流方向的方法——楞次定律和右手定则。
重点:楞次定律的应用难点:楞次定律的应用一课前复习:(1)楞次定律内容:感应电流的方向,总是要使的磁场阻碍的磁通的变化。
(2)利用楞次定律判定感应电流方向的步骤:①明确方向及穿过闭合电路的是增加还是减少。
②根据楞次定律确定磁场方向。
③利用确定感应电流方向。
二巩固习题1.如图所示,当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时,流过电流计的电流方向是,当磁铁远离螺丝管平移时,流过电流计的电流方向是。
2如图所示,线幽abcd自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc边进入磁场时,线圈中感应电流的方向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填“有”或“无”).3.如图所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( ).(A)由A→B(B)由B→A(C)无感应电流(D)无法确定三知识小结四课后反思六备用习题5. 如图所示,匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸内,a、b、c、d为圆线圈上等距离的四个点,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方向先是abcd,后是adcbD.线圈中无感应电流产生17.如图所示,当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时,流过电流计的电流方向是,当磁铁远离螺丝管平移时,流过电流计的电流方向是。
3.楞次定律1如图所示,线幽abcd自由下落进入匀强磁场中,则当只有dc边进入磁场时,线圈中感应电流的方向是________.当整个线圈进入磁场中时,线圈中________感应电流(选填“有”或“无”).3.如图所示,当导线棒MN在外力作用下沿导轨向右运动时,流过R的电流方向是( ).(A)由A→B(B)由B→A(C)无感应电流(D)无法确定4.如图所示,通电导线与矩形线圈abcd处于同一平面,下列说法中正确的是( ).(A)若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→d→c→b(B)若线圈竖直向下平动,无感应电流产生(C)当线圈以ab边为轴转动时(小于90°),其中感应电流方向是a→b→c→d(D)当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→d→c→b5.右如图所示,当条形磁铁作下列运动时,线圈中的感应电流方向应是(从左往右看)( ).(A)磁铁靠近线圈时,电流的方向是逆时针的(B)磁铁靠近线圈时,电流的方向是顺时针的(C)磁铁向上平动时,电流的方向是逆时针的(D)磁铁向上平动时,电流的方向是顺时钊的6.如图所示,当条形磁铁向上运动远离螺线管时,流过电流计的电流方向是________;当磁铁向下运动靠近螺线管时,流过电流计的电流方向是________.11.如图所示,当变阻器R的滑片P向右移动时,流过电阻R′的电流方向是________.12.如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则( ).(A)可知道线圈中的感应电流方向(B)可知道线圈各边所受磁场力的方向(C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向(D)无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向14.如图,在两根平行长直导线M、N中,通入相同方向、相同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为( ).(A)沿abcda不变(B)沿adcba不变(C)由abcda变成adcba (D)出adcba变成nbcd4.楞次定律的应用2.某磁场的磁感线如图所示,有制线圈自图示A位置落至B位置,在下落过程中,自上而下看,线圈中的感应电流方向是( ).(A)始终沿顺时针方向(B)始终沿逆时针方向(C)先沿顺时针再沿逆时针方向(D)先沿逆时针再沿顺时针方向4.如图所示,MN是一根固定的通电直导线,电流方向向上,今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为( ).(A)受力向右(B)受力向左(C)受力向上(D)受力为零5.如图所示,把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场,则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止,线圈感应电流的情况是( ).(A)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿abcda方向(B)先沿abcda的方向,然后无电流,以后又沿adcba方向(C)先无电流,当线圈全部进入磁场后才有电流(D)先沿adcba的方向,然后无电流,以后又滑abcda方向6如图所示,不闭合的螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁向右抽出时,A点电势比B点_______;当磁铁从左边抽出时,A点电势比B点_______.10.如图所示,铁芯上绕有L1和L2两个线圈,铁芯左边挂一个轻小金属环,当电键S闭合时,L z的两端点A、B电势U A_______u B(选填“>”、“<”或“一”),小金属环将向运动,小磁针的S极将向_______转动.11.如图所示,直导线MN上通以电流I,当其右侧金属棒AB在导轨上匀速向右运动时,请说明绕在铁芯上的线圈AB及CD中的感应电流方向.13.一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置1和位置2时,顺着磁场的方向看去,线圈中感应电流的方向分别为( ).(A)逆时针方向,逆时针方向(B)逆时针方向,顺时针方向(C)顺时针方向,顺时针方向(D)顺时针方向,逆时针方向。