鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 科学探究:感应电流的方向精品课件ppt

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修 第二册第1节 科学探究:感应电流的方向精品课件ppt，共22页。PPT课件主要包含了学习目标，楞次定律，本课小结，当堂检测等内容，欢迎下载使用。
1.通过实验,探究影响感应电流方向的因素。2.理解楞次定律的内容,会用能量的观点解释楞次定律。3.理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。4.理解右手定则的内容,会判断感应电流的方向。
电厂里巨大的发电机怎么会发出这么多电来？磁生电有怎样的规律呢？这一节我们将开始进一步去认识电与磁的规律。
复习回顾：产生感应电流的条件
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.实验探究将螺线管与电流表组成闭合回路,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。
一、探究影响感应电流方向的因素
2.实验分析(1)线圈内磁通量增加时的情况:(表内选填“向上”或“向下”)
(2)线圈内磁通量减少时的情况:(表内选填“向上”或“向下”)
3.实验结论(1)当线圈内磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,阻碍磁通量的增加。(2)当线圈内磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同,阻碍磁通量的减少。
想一想感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反吗?
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：
“阻碍”就是感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗？
引起感应电流的磁通量的变化
否，只是使原磁通量的变化变慢
如图，用绳吊起一个铝环，用磁体的任意一极去靠近铝环，会产生什么现象？把磁极从靠近铝环处移开，会产生什么现象？解释发生的现象。
感应电流的效果总是阻碍导体和引起感应电流的磁体间的相对运动
如图，在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD，当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动？（不考虑导体棒间的磁场力）
插入时：AB、CD相向运动
拔出时：AB、CD相互远离
使回路面积有扩大或缩小的趋势
例 法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁环上绕有M、N两个线圈，当线圈M电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
分析与解答 首先明确，我们用楞次定律研究的对象是线圈N和电流表组成的闭合导体回路。线圈M中的电流在铁环中产生的磁感线是顺时针方向的（如图），这些磁感线穿过线圈N的方向是向下的，即线圈N中原磁场B0的方向是向下的。开关断开的瞬间，铁环中的磁场迅速减弱，线圈N中的磁通量减小。感应电流的磁场Bi（图中没有标出）要阻碍磁通量的减小，所以，Bi的方向与B0的方向相同，即线圈N中Bi的方向也是向下的。根据右手螺旋定则，由Bi的方向判定，线圈N中感应电流Ii应沿图所示的方向。
例 如图所示，在通有电流I 的长直导线附近有一个矩形线圈 ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧，垂直于导线左右平移时，其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断：线圈在向哪个方向移动？
分析与解答 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（如右图），磁感线方向垂直纸面向里，用“×”表示。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）。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。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。
思考：在右图中，假定导体棒CD 向右运动。1. 我们研究的是哪个闭合导体回路？2. 当导体棒CD 向右运动时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增大还是减小？3. 感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？4. 导体棒CD 中的感应电流是沿哪个方向的？
1．判定方法：伸开右手,让拇指与其余四指垂直,且都与手掌处于同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,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：适用条件：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线
（1）楞次定律适用于由磁通量变化引起感应电流的一切情况；右手定则只适用于导体切割磁感线。（2）右手定则与楞次定律本质一致，“右手定则”是“楞次定律”的特例。（3）在判断导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则与楞次定律是等效的, 右手定则比楞次定律方便。
3.右手定则与楞次定律
1.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：伸开右手,让拇指与其余四指垂直,且都与手掌处于同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,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.楞次定律的三种表述：（1）增反减同（2）来拒去留（3）增缩减扩
1.［多选］关于楞次定律，下列说法中正确的是（　　）A. 感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反B. 感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同C. 感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关D. 感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
解析：感应电流的磁场并不阻碍原磁场，而是阻碍原磁场的变化。感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减小：当磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，简言之“增反减同”。
3.甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内，甲环中通以顺时针方向的电流I，如图所示，当甲环中电流逐渐增大时，乙环所受磁场力的方向是（　　）A. 指向圆心B. 背离圆心C. 垂直纸面向内D. 垂直纸面向外
解析：当甲环中电流逐渐增大时，在环内产生的磁场增大，乙环内的磁通量增大，为阻碍磁通量的增大，乙环有面积减小的趋势，故乙环受力的方向指向圆心。
点评：　应用楞次定律的推广表述来解决形变、导体相对运动等与安培力方向有关的问题，能够减少中间环节、化繁为简。
4.如图所示，导线框abcd和通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点，当线框向右运动的瞬间，则（　　）A.线框中有感应电流，且沿顺时针方向B. 线框中有感应电流，且沿逆时针方向C.线框中有感应电流，但方向难以判断D.由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流
解析：（一）右手定则法：由安培定则可知通电直导线周围的磁场方向如图所示，因ab导线向右做切割磁感线运动，由右手定则可知感应电流方向为a→b，同理，可判断cd导线中的感应电流方向为c→d，ad、bc两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感应电流是沿逆时针方向的。（二）楞次定律法：由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向，由对称性可知合磁通量Φ=0；当导线框向右运动时，穿过线框的合磁通量增大（方向垂直纸面向里），由楞次定律可知感应电流的磁场方向应垂直纸面向外，由安培定则可判断出感应电流沿逆时针方向。