第1節(jié)

科學探究：感應電流的方向第二章

電磁感應及其應用

高中物理選擇性必修第二冊3、只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路中就有感應電流。電磁感應現(xiàn)象知識回顧1、磁感應強度B：描述磁場的強弱2、磁通量：Φ=BSBS穿過某個面的磁通量可理解為穿過該面的磁感線條數(shù)一、科學探究：探究影響感應電流方向的因素實驗目的1、探究感應電流方向與哪些因素有關。2、學習利用電流計判斷感應電流的方法實驗器材電流計、干電池、開關、保護電阻、導線、螺線管、條形磁鐵。-+-+-++-1．先明確電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向與通過電流計的電流方向的關系。實驗步驟注意事項1．要用試觸法（加保護電阻），防止電流過大或通電時間過長損壞電流表。2．電流表選用零刻度在中間的靈敏電流計。2．觀察螺線管上漆包線的繞向。3．將電流計與螺線管按實驗裝置示意圖連接好，依次完成以下實驗操作，記錄觀察到的電流計指針偏轉(zhuǎn)情況，填入表中。實驗裝置示意圖靈敏電流計的電流方向與螺線管中的導線繞向有關實驗步驟注意事項3.進行一種操作后，等電流計指針回零后再進行下一步操作。N極插入N極拔出S極插入S極拔出原磁場方向

穿過螺線管的磁通量變化現(xiàn)象

螺線管產(chǎn)生感應電流的方向感應電流的磁場方向B原B感數(shù)據(jù)分析向上向上向下向下逆時針（俯視）順時針（俯視）順時針（俯視）逆時針（俯視）增加

減少

增加

減少-+-+-+-+向上向上向下向下實驗結(jié)論①當原磁場磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反。②當原磁場磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同。增減：磁通量反同：B原與B感的方向增反減同楞次定律感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化閉合回路磁通量變化產(chǎn)生感應電流感應電流產(chǎn)生磁場因果電流磁效應阻礙1.誰在阻礙？

感應電流的磁場

2.阻礙什么？

引起感應電流的磁通量的變化3.如何阻礙？

增反減同楞次定律表明感應電流的效果總是與引起感應電流的原因相對抗角度1楞次定律的理解

楞次定律中“阻礙”的含義是指(

)A．感應電流形成的磁場方向與引起感應電流的磁場方向相反B．感應電流形成的磁場只是阻礙引起感應電流的磁場的增強C．感應電流形成的磁場只是阻礙引起感應電流的磁場的減弱D．當引起感應電流的磁場增強時，感應電流的磁場方向與其相反；當引起感應電流的磁場減弱時，感應電流的磁場方向與其相同D優(yōu)化大本P49運用楞次定律判斷感應電流方向的步驟：策略提煉①明確閉合回路中原磁場（B原）的方向②判斷穿過閉合回路的原磁場磁通量的變化③根據(jù)楞次定律判斷感應電流產(chǎn)生的磁場（B感）的方向（增反減同）④根據(jù)安培定則由B感的方向判斷感應電流的方向（右手）探索感應電流的方向用螺線管、發(fā)光二極管、條形磁鐵等，按圖2-2方式聯(lián)接，探究感應電流的方向，條形磁鐵的磁場方向、以及磁通量變化之間的關系。紅燈亮綠燈亮綠燈亮紅燈亮1、通電直導線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，當線圈遠離導線時，判斷線圈中感應電流的方向。vI１、原磁場的方向：向里２、原磁通量變化情況：減?。?、感應電流的磁場方向：向里４、感應電流的方向：順時針練習一個有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向外，一個矩形閉合導線框abcd沿紙面由位置甲(左)勻速運動到位置乙(右)，以下三種情況感應電流的方向？①線框從左邊進入磁場②線框完全進入磁場后，在磁場中運動③線框從右邊離開磁場順時針無感應電流逆時針練習如圖所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導線圈Ⅰ突然縮小為導線圈Ⅱ，則關于導線圈中的感應電流及其方向(從上往下看)是？有順時針方向的感應電流

優(yōu)化大本P45向下插入有BCB原方向不變書本P38N極向里轉(zhuǎn)俯視N極順時針轉(zhuǎn)動從相對運動看，感應電流的磁場總是阻礙磁體與閉合導體間的相對運動。

楞次定律感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。來拒去留NSSN斥力與引力其實就是安培力鋁管看成多個閉合線圈，磁鐵下落時，穿過鋁管的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電流，感應電流的磁場阻礙磁體與鋁管間的相對運動如圖中的A和B都是很輕的鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，用磁鐵的任一極來接近A環(huán)、遠離A環(huán)、靠近B環(huán)、遠離B環(huán)時，分別發(fā)生什么現(xiàn)象？接近A環(huán)A環(huán)被斥開遠離A環(huán)A環(huán)被吸引接近B環(huán)遠離B環(huán)均沒變化楞次定律感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。①

增反減同

②

來拒去留③增縮減擴

當磁感線單方向穿過閉合回路時，（1）若原磁通量增加，則通過減小有效面積起到阻礙的作用。（2）若原磁通量減小，則通過增大有效面積起到阻礙的作用。

如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關于線圈受到的支持力N大小變化、摩擦力方向及線圈的收縮或擴張趨勢的正確判斷是(

)D優(yōu)化大本P50A．N先小于mg后大于mg，摩擦力方向先向左后向右，線圈先有擴張趨勢后有收縮趨勢B．N先大于mg后小于mg，摩擦力方向先向右后向左，線圈先有擴張趨勢后有收縮趨勢C．N先小于mg后大于mg，摩擦力方向一直向右，線圈先有收縮趨勢后有擴張趨勢D．N先大于mg后小于mg，摩擦力方向一直向左，線圈先有收縮趨勢后有擴張趨勢角度3楞次定律的推論的應用(2023·山西呂梁期中)媒體報道，某大學研究人員發(fā)現(xiàn)了一種能夠?qū)?nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能的新型合金。據(jù)描述，只要將該合金略微加熱，這種合金就會變成強磁性合金，從而使放在周圍的金屬線框產(chǎn)生電流，簡化模型如圖所示。A為柱形合金，B為金屬圓環(huán)。現(xiàn)對合金進行加熱，則(）

A．加熱時，穿過金屬圓環(huán)B的磁通量減小B．加熱時，金屬圓環(huán)B中一定會產(chǎn)生順時針電流C．加熱時，金屬圓環(huán)B有縮小的趨勢D．加熱時，金屬圓環(huán)B有擴張的趨勢D優(yōu)化大本P50垂直紙面向里穿過閉合回路QPab的磁通量增加增反：B感垂直紙面向外安培定則：感應電流方向逆時針b→a棒ab產(chǎn)生感應電流方向b→a棒ab相當于閉合電路的電源棒ab切割磁感線，閉合回路磁通量變化其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能vv該過程中能量怎么轉(zhuǎn)化？棒ab所受的安培力方向？若不計一切摩擦，水平方向也無其他外力，棒ab之后的運動情況？vF安水平向左向右減速，最后會停下來棒ab的機械能

電能克服安培力做多少的功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能W克安=W電焦耳熱+或其他形式的能量

電流做功安培力做負功從能量的轉(zhuǎn)化和守恒的角度來看欏次定律

楞次定律感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。磁極靠近線圈線圈與磁極間產(chǎn)生斥力外力克服斥力做功其它形式能量（機械能）轉(zhuǎn)化為電能磁極遠離線圈線圈與磁極間產(chǎn)生引力外力克服引力做功其它形式能量（機械能）轉(zhuǎn)化為電能斥力與引力其實就是安培力×

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××abv如圖導體棒ab在線框軌道上向右運動時，ab中的感應電流的方向。ab哪端相當于電源的正極?！?/p>

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××abvabvbva++++----練習右手定則的特例書本P37b→a注意：右手定則是楞次定律的特例，只適用于導體在磁場中做切割磁感線運動的情況

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對于磁感應強度隨時間變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象較方便對于導體棒切割磁感線產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象較方便4．(右手定則和左手定則的應用)(多選)如圖所示，光滑平行金屬導軌PP′和QQ′都處于同一水平面內(nèi)，P和Q之間連接一電阻R，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中?，F(xiàn)垂直于導軌放置一根導體棒MN，用一水平向右的力F拉動導體棒MN，以下關于導體棒MN中感應電流方向和它所受安培力的方向的說法正確的是(

)A．感應電流方向是N→MB．感應電流方向是M→NC．安培力方向水平向左D．安培力方向水平向右AC優(yōu)化大本P52作業(yè)：優(yōu)化小本P14711.如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中所示的位置Ⅰ經(jīng)過位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個過程中，線圈中感應電流(

)A．沿abcda流動B．沿dcbad流動C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcda流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcbad流動D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcbad流動，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcda流動A13．把兩個線圈繞在一個鐵環(huán)上，A線圈與電源、滑動變阻器R組成一個回路，