高中物理 第1章 電磁感應(yīng) 第3節(jié) 探究感應(yīng)電流的方向課件 粵教版選修3-2.ppt

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第三節(jié)感應(yīng)電流的方向 1 電為人類帶來了很大的方便 發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng) 發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是 A 安培B 赫茲C 法拉第D 麥克斯韋 答案 C 課前 自主學(xué)習(xí) 2 關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象 下列說法正確的是 A 只要穿過電路中的磁通量發(fā)生變化 電路中就一定產(chǎn)生感應(yīng)電流B 只要導(dǎo)體相對于磁場運動 導(dǎo)體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流C 只要閉合電路在磁場中做切割磁感線運動 電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流D 只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化 電路中一定會產(chǎn)生感應(yīng)電流 答案 D 3 一接有電壓表的矩形線圈在勻強磁場中向右做勻速運動 如圖所示 下列說法正確的是 A 線圈中有感應(yīng)電流 電壓表有示數(shù)B 線圈中有感應(yīng)電流 電壓表沒有示數(shù)C 線圈中無感應(yīng)電流 電壓表有示數(shù)D 線圈中無感應(yīng)電流 電壓表沒有示數(shù) 答案 D 解析 由于矩形線圈在勻強磁場中向右做勻速運動 磁通量不變 線圈中無感應(yīng)電流 電壓表沒有示數(shù) 一 感應(yīng)電流的方向1 實驗探究將螺線管與電流計組成閉合回路 分別將N極 S極插入 抽出線圈 如下圖所示 記錄感應(yīng)電流方向 2 記錄及分析 3 歸納結(jié)論當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時 感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的增加 當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時 感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量的減少 二 楞次定律1 內(nèi)容 感應(yīng)電流的 總要 引起感應(yīng)電流的磁通量的 2 阻礙 的體現(xiàn)凡是磁通量增加引起的感應(yīng)電流 感應(yīng)電流激發(fā)的磁場就阻礙原來 凡是由磁通量的減少引起的感應(yīng)電流 感應(yīng)電流激發(fā)的磁場就阻礙原來 磁場 阻礙 變化 磁通量的增加 磁通量的減少 若電路不閉合 穿過回路的磁通量變化時 是否還會產(chǎn)生 阻礙 作用 答案 當(dāng)電路不閉合時 穿過回路的磁通量變化時 沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流 所以就沒有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能 所以就沒有 阻礙 作用產(chǎn)生 三 右手定則1 使用范圍 判定導(dǎo)線切割磁感線 的方向 2 使用方法 伸開右手 使大拇指與其余四個手指 并且都與手掌在同一個平面內(nèi) 讓磁感線垂直從 進(jìn)入 大拇指指向 的方向 其余四指所指的方向就是 的方向 產(chǎn)生感應(yīng)電流 垂直 手心 導(dǎo)線運動 感應(yīng)電流 在電磁感應(yīng)的實驗中 我們已經(jīng)注意到 不同情況下產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向不同 那么 感應(yīng)電流的方向是由哪些因素決定的呢 答案 感應(yīng)電流的方向與原磁場的方向和原磁通量的變化有關(guān) 1 楞次定律的關(guān)鍵詞是 阻礙變化 那么到底是 誰在阻礙 阻礙什么 如何阻礙 為何阻礙 是否阻止 詳細(xì)分析見下表 課堂 優(yōu)化整合 楞次定律的理解 2 楞次定律的推廣含義對楞次定律中 阻礙 的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因 1 阻礙原磁通量的變化 增反減同 2 阻礙相對運動 來拒去留 敵 進(jìn) 我 退 敵 逃 我 追 3 阻礙原電流的變化 自感現(xiàn)象 增反減同 4 使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢 增縮減擴(kuò) 3 左手定則和右手定則的比較 關(guān)于楞次定律 下列說法中正確的是 A 感應(yīng)電流的磁場方向總是與外磁場的方向相反B 感應(yīng)電流的磁場方向總是與外磁場的方向相同C 感應(yīng)電流的磁場方向取決于磁通量是增大還是減小D 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原來磁場的變化解析 不能簡單認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場方向和原來磁場方向是相同還是相反 還要看原磁場是如何變化的 如果原磁場增加 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向相反 阻礙原磁場的增加 如果原來磁場減小 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向和原磁場方向相同 阻礙原來的磁場減弱 即感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙原磁場的變化 答案 CD 例1 題后反思楞次定律中感應(yīng)電流的磁場和原磁場的關(guān)系是阻礙原磁場的變化 并不一定和原磁場方向相反 而是看原磁場的變化情況來確定是否和原磁場方向相同 如果原磁場是增加的 則與原磁場方向相反 如果原磁場是減小的 則和原磁場方向相同 1 關(guān)于楞次定律 下列說法中正確的是 A 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的增強B 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁場的減弱C 感應(yīng)電流的磁場總是和原磁場方向相反D 感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化 答案 D 解析 楞次定律的內(nèi)容 感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 故選D 應(yīng)用楞次定律的一般步驟 1 明確研究對象是哪個閉合電路 2 明確該電路原磁場的方向和磁通量如何變化 3 根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流的磁場方向 4 根據(jù)安培定則判定感應(yīng)電流的方向 可以概括為下面四句話 明確增減和方向 增反減同 切莫忘 安培定則來判斷 四指環(huán)繞指流向 應(yīng)用楞次定律解題的一般步驟 特別提醒 運用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的思路可概括為以下流程 流程圖中 描述了 磁通量的變化 磁場的方向 感應(yīng)電流的方向 三個因素關(guān)系 只要知道其中任意兩個因素 就可以判定第三個因素 如下圖所示 試判定當(dāng)電鍵S閉合和斷開的瞬間 線圈ABCD中的電流方向 解析 此題按 應(yīng)用楞次定律的步驟 進(jìn)行判定 當(dāng)S閉合時 1 研究回路是ABCD 穿過回路的磁場是電流I產(chǎn)生的磁場 方向由安培定則判知垂直紙面向外 如題圖所示 且磁通量增大 例2 2 由楞次定律得知感應(yīng)電流磁場方向應(yīng)和B原相反 即向里 3 由安培定則判知線圈ABCD中感應(yīng)電流方向是A D C B A 當(dāng)S斷開時 1 研究回路仍是線圈ABCD 穿過回路的原磁場仍是電流I產(chǎn)生的磁場 方向向外 且磁通量減小 2 由楞次定律知感應(yīng)電流磁場方向應(yīng)和B原相同 即向外 3 由安培定則判知感應(yīng)電流方向是A B C D A 答案 當(dāng)S閉合時 電流方向是A D C B A當(dāng)S斷開時 電流方向是A B C D A 題后反思楞次定律是用來確定感應(yīng)電流方向的 然而定律中沒有直接陳述感應(yīng)電流方向 只是提及感應(yīng)電流磁場的方向總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 由感應(yīng)電流的磁場方向來確定感應(yīng)電流的方向 2 如下圖所示 MN PQ為同一水平面的兩平行導(dǎo)軌 導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場 導(dǎo)體ab cd與導(dǎo)軌有良好的接觸并能滑動 當(dāng)ab桿沿軌道向右滑動時 根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟判斷cd將 A 右滑B 不動C 左滑D 無法確定 答案 A 解析 利用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟是 判斷原磁場的方向 原磁場磁通量的變化情況 感應(yīng)電流磁場的方向 根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向 1 應(yīng)用現(xiàn)象與規(guī)律比較 一定律三定則 的應(yīng)用技巧 2 應(yīng)用技巧無論是 安培力 還是 洛倫茲力 只要是 力 都用左手判斷 電生磁 或 磁生電 均用右手判斷 2016 山東濰坊臨朐中學(xué)期末 如下圖 兩水平放置的平行金屬板M N放在勻強磁場中 導(dǎo)線ab帖著M N邊緣以速度v向右勻速滑動 當(dāng)一帶電粒子以水平速度v0射入兩板間后 能保持勻速直線運動 該帶電粒子可能 例3 A 帶正電 速度方向向左B 帶負(fù)電速度方向向左C 帶正電速度方向向右D 帶負(fù)電速度方向向右解析 由右手定則可得 M板的電勢高于N板的電勢 所以電場線的方向向下 粒子做直線運動 電場力和初速度垂直 故電場力和洛倫茲力一定平衡 粒子做勻速直線運動 如果粒子帶正電 電場力向下 洛倫茲力向上 根據(jù)左手定則 磁感應(yīng)強度方向垂直向內(nèi) 所以帶電粒子向右運動 若粒子帶負(fù)電 電場力向上 洛倫茲力向下 同樣可以得到磁感應(yīng)強度方向垂直向內(nèi)時 帶電粒子向右運動 所以選項C D正確 選項A B錯誤 答案 CD 3 2016 海南卷 如圖 一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi) 環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等 環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距 兩導(dǎo)線中通有大小相等 方向向下的恒定電流 若 A 金屬環(huán)向上運動 則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向B 金屬環(huán)向下運動 則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針方向C 金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近 則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針D 金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近 則環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針 答案 D 解析 直導(dǎo)線之間的磁場時對稱的 圓環(huán)在中間時 通過圓環(huán)的磁通量為零 金屬環(huán)上下運動的時候 圓環(huán)的磁通量不變 不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生 故A B錯誤 金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近 則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向外并且增強 根據(jù)楞次定律可得 環(huán)上的感應(yīng)電流方向為順時針 故C錯誤 金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近 則穿過圓環(huán)的磁場垂直紙面向里并且增強 根據(jù)楞次定律可得 環(huán)上的感應(yīng)電流方向為逆時針 故D正確 故選D