向学案沪科版选修3_2.doc
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1、11.2 探究感应电流的方向目标定位 1.正确理解楞次定律的内容及其本质.2.掌握右手定则,并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.一、探究感应电流的方向1.用如图 1 所示的装置探究感应电流的方向.图 1(1)当磁铁的 N 极移近铝环时,观察到的现象是什么?磁铁的 S 极远离铝环时,观察到的现象是什么?(2)铝环是非铁磁性物体,它怎么会被磁铁排斥和吸引呢?答案 (1)移近时,铝环被排斥;远离时,铝环被吸引.(2)磁铁相对铝环运动的过程中,穿过铝环的磁通量发生了变化,铝环中产生了感应电流.感应电流也会产生磁场.磁铁和铝环之间的排斥
2、和吸引,都是缘于感应电流磁场对磁铁的作用.2.如图 2 所示,思考并回答下列问题,2图 2(1)N 极移近铝环时穿过铝环的磁通量是增加还是减少?铝环中感应电流的磁场方向与磁铁的磁场方向相同还是相反?环中感应电流方向如何?(2)N 极远离铝环时穿过铝环的磁通量如何变化?环中感应电流的磁场方向与磁铁磁场方向相同还是相反?环中感应电流如何?(3)铝环中产生的感应电流的磁场对原磁通量的变化有什么影响?答案 (1)N 极移近铝环时穿过铝环的磁通量增加,环中感应电流的磁场与原磁场方向相反.环中感应电流从左侧看为逆时针.(2)N 极远离铝环时穿过铝环的磁通量减小,环中感应电流的磁场与原磁场方向相同,环中感应
3、电流从左侧看为顺时针.(3)原磁通量增加时,两种磁场方向相反,感应电流的磁场阻碍原磁通量的增加;原磁通量减少时,两种磁场方向相同,感应电流的磁场阻碍原磁通量的减少.要点总结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.2.楞次定律中“阻碍”的含义:(1)谁在阻碍感应电流的磁场.(2)阻碍什么阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身.(3)如何阻碍当原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同, “阻碍”不一定是感应电流的磁场与原磁场的方向相反,而是“增反减同”.(4)阻碍效果阻碍并不是阻止,最终增加的还增加,
4、减少的还减少,只是延缓了原磁场的磁通量的变化.3.从相对运动的角度看,感应电流的磁场总是阻碍相对运动(来拒去留).例 1 (多选)关于楞次定律,下列说法正确的是( )A.感应电流的磁场总与引起感应电流的磁场方向相反B.感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同C.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.感应电流的磁场可以阻止引起感应电流的磁通量的变化答案 BC解析 根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,表现为“增反减同” ,但不能阻止变化.选项 B、C 正确.二、楞次定律的应用在长直通电导线附近有一闭合线圈 abcd,如图 3 所示.当直导线中的电流
5、I 逐渐减小时,试3判断线圈中感应电流的方向.图 3请从解答此题的实践中,体会用楞次定律判定感应电流方向的具体思路.答案 线圈 abcd 中感应电流方向为顺时针.若要判定感应电流方向,需先弄清楚感应电流的磁场方向.根据楞次定律“阻碍”的含义,则要先明确原磁场的方向及其磁通量的变化情况.要点总结应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(1)明确研究对象是哪一个闭合电路.(2)明确原磁场的方向.(3)判断闭合回路内原磁场的磁通量是增加还是减少.(4)由楞次定律判断感应电流的磁场方向.(5)由安培定则判断感应电流的方向.例 2 (多选)如图 4 所示,通电长直导线旁边同一平面有矩形线圈 abcd, ab
6、边与导线平行,则( )图 4A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是 a b c d aB.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以 ad 边为轴转动时(转动角度小于 90),其中感应电流方向是 a b c d aD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是 a b c d a答案 BD解析 先由右手螺旋定则判断出导线产生的原磁场在线圈处垂直线圈向里,当线圈向右平动时,通过线圈的磁通量减小,感应电流的磁场与原磁场方向相同,感应电流的方向为a d c b a,A 错.若线圈竖直向下平动时,磁通量不变,无感应电流产生,B 正确.当线圈以 ad 边为轴转动时,感应电流方向是 a d c b a,C
7、 错.当线圈向导线靠近时,磁通量增大,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,感应电流的方向是 a b c d a,D 正确,4故选 B、D.针对训练 1 如图 5 所示,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N 极朝上,S 极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触.关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法正确的是( )图 5A.总是顺时针 B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针答案 C解析 磁铁下落过程中原磁场是向上的,穿过圆环的磁通量先增大后减小,由楞次定律可判断出选项 C 正确.针对训练 2 如图 6 所示,闭合金属圆环垂直于磁场方向放置在匀强
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