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第二章 1 楞次定律 導學案(含答案) 課件,(2份打包)

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第二章 1 楞次定律 導學案(含答案) 課件,(2份打包)

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(共59張PPT)
DIERZHANG
第二章
1 楞次定律
1.通過實驗探究,歸納出判斷感應電流方向的規律——楞次定律(重點)。
2.理解楞次定律,并能夠熟練應用楞次定律判斷感應電流的方向(重難點)。
3.掌握右手定則,能夠熟練應用右手定則判斷感應電流的方向(重點)。
學習目標
一、實驗:探究影響感應電流方向的因素
二、楞次定律
內容索引
三、右手定則的理解和應用
課時對點練
實驗:探究影響感應電流方向的因素

1.實驗原理
通過實驗,觀察、分析原磁場方向和磁通量的變化,記錄感應電流的方向,然后歸納出感應電流的方向與原磁場方向、原磁通量變化之間的關系。
2.實驗器材
條形磁體,線圈,電流表,滑動變阻器,干電池,開關,導線若干。
3.實驗過程
(1)采用試觸法探究電流表指針的偏轉方向和電流方向之間的關系。
一般情況電流從哪一側接線柱流入,指針就向哪一側偏轉,即左進左偏,右進右偏。(指針偏轉方向應由實驗得出,并非所有電流表都是這樣的)
(2)探究條形磁體插入或拔出線圈時感應電流的方向。
①按圖連接電路,明確線圈的繞線方向。
②畫出實驗草圖,記錄磁極運動的四種情況。
③觀察并記錄。
甲 乙 丙 丁
條形磁體運動的情況 N極向下插入線圈 S極向下插入線圈 N極朝下時拔出線圈 S極朝下時拔
出線圈
磁體磁場方向(“向上”或“向下”) ______ ______ ______ ______
向下
向上
向下
向上
甲 乙 丙 丁
穿過線圈的磁通量變化情況(“增加”或“減少”) ______ ______ ______ ______
感應電流的方向(在線圈上方俯視) 逆時針 順時針 順時針 逆時針
感應電流的磁場方向(“向上”或“向下”) ______ ______ ______ ______
增加
增加
減少
減少
向上
向下
向下
向上
甲 乙 丙 丁
磁體磁場與感應電流磁場方向的關系(“相同”或“相反”) ______ ______ ______ ______
相反
相反
相同
相同
④整理器材。
4.分析現象得出結論
(1)甲、乙兩種情況下,磁通量都   ,感應電流的磁場方向與原磁場方向   。
(2)丙、丁兩種情況下,磁通量都   ,感應電流的磁場方向與原磁場方向   。
(3)結論:感應電流的磁場總要   引起感應電流的       。
增加
相反
減少
相同
阻礙
磁通量的變化
  (2024·紹興市第一中學高二期末)(1)如圖所示,為了探究影響感應電流方向的因素,閉合開關后,通過不同的操作觀察指針擺動情況,以下正確的有   。
A.斷開與閉合開關時指針會偏向同一側
B.閉合開關,待電路穩定后,如果滑動
 變阻器不移動,指針不偏轉
C.閉合開關,滑動變阻器的滑片勻速向左或勻速向右滑動,靈敏電流計
 指針都靜止在中央
D.閉合開關,滑動變阻器的滑片向右加速移動或向右減速移動,都能使
 指針偏向同一側
例1
BD
斷開時B中磁通量減小,閉合開關時B中磁通量增加,故指針偏向不同,A錯誤;
閉合開關,待電路穩定后,如果滑動變阻器不移動,B中磁通量不變,所以指針不偏轉,B正確;
滑動變阻器的滑片勻速向左或勻速向右滑動,B中磁通量都發生變化,所以有感應電流,靈敏電流計指針不在中央,C錯誤;
滑動變阻器的滑片向右加速移動或者向右減速移動,回路中電阻減小,電流增大,B中磁通量增大,指針偏向同一側,D正確。
(2)如圖所示,閉合開關前滑動變阻器的滑片應位于最  端(填“左”或“右”),當閉合開關時,發現靈敏電流計的指針右偏。指針穩定后,迅速將滑動變阻器的滑片P向右移動時靈敏電流計的指針   (選填“左偏”“不動”或“右偏”)。

右偏
閉合開關前要保證回路中的電流最小,防
止燒毀用電器,所以滑動變阻器的滑片應
位于最左端。當閉合開關時,B中磁通量增
加,靈敏電流計的指針右偏。指針穩定后,
迅速將滑動變阻器的滑片P向右移動時,回路中電阻減小,電流增大,B中磁通量增大,所以靈敏電流計的指針右偏。
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楞次定律

1.內容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要   引起感應電流的       。
2.理解楞次定律中“阻礙”的含義
(1)誰阻礙——          。
(2)阻礙誰——                。
(3)如何阻礙——當原磁通量增加時,感應電流產生的磁場方向與原磁場方向   ;當原磁通量減少時,感應電流產生的磁場方向與原磁場方向   。
(4)阻礙效果——阻礙并    (填“是”或“不是”)阻止。只是   了磁通量的變化,這種變化還將繼續進行。
磁通量的變化
感應電流產生的磁場
阻礙引起感應電流的磁通量的變化
相反
相同
不是
延緩
阻礙
3.從能量的角度理解楞次定律
電磁感應產生的過程是其他形式的能轉化為電能的過程。
楞次定律中的“阻礙”作用,是能量守恒的必然結果。在克服“阻礙”的過程中,其他形式的能轉化為   ,在轉化過程中總能量   。
電能
守恒
法拉第最初發現電磁感應現象的實驗如圖所示。
軟鐵環上繞有M、N兩個線圈,
(1)S閉合瞬間
①穿過N的磁場方向為   ;
②穿過N的磁通量   (選填“增加”或“減少”);
③線圈N中感應電流磁場方向   ;
④N中感應電流方向為      (俯視);
(2)S斷開瞬間,N中感應電流方向為      (俯視)。
思考與討論
向下
增加
向上
逆時針方向
順時針方向
應用楞次定律解題的一般步驟:
(1)確定研究對象:哪個閉合回路;
(2)確定閉合回路中原磁場的方向;
(3)確定穿過閉合回路的磁通量如何變化;
(4)根據楞次定律判斷感應電流磁場的方向;
(5)由安培定則最終確定感應電流的方向。
提煉·總結
 如圖甲所示,有一閉合線圈,磁場方向垂直于線圈平面向里(為正方向),當磁感應強度隨時間按如圖乙所示規律變化,則在0~2t0時間內,線圈中感應電流的方向
A.一直順時針 B.一直逆時針
C.先順時針后逆時針 D.先逆時針后順時針
例2

在0~t0內,穿過線圈向里的磁通量減小,根據楞次定律,感應電流的磁場方向垂直線圈向里,所以感應電流的方向為順時針方向;同理可得t0~2t0內穿過線圈向外的磁通量增大,感應電流的方向也為順時針方向,故A正確。
 (多選)(2023·孝感市高二期末)矩形線圈abcd位于足夠長的通電直導線附近,且線圈平面與導線在同一平面內,如圖所示,線圈的兩條邊ad和bc與導線平行,則下列說法正確的是
A.導線向左平動時,線圈中電流方向為adcba
B.導線向右平動時,線圈中電流方向為adcba
C.線圈沿平行于導線方向向上做平動時,電流方向
 為abcda
D.減小導線中的電流,線圈中電流方向為abcda
例3


根據安培定則可知線圈所在平面磁場方向垂直紙面向里,當導線向左平動時,線圈處垂直紙面向里的磁場減弱,穿過線圈的磁通量減少,根據楞次定律可判斷線圈中電流方向為abcda,故A錯誤;
同理,當導線向右平動時,線圈中電流方向為adcba,故B正確;
線圈沿平行于導線方向向上做平動時,穿過線圈的磁通量不變,線圈中沒有感應電流,故C錯誤;
減小導線中的電流,穿過線圈垂直紙面向里的磁通量減小,根據楞次定律可判斷線圈中電流方向為abcda,故D正確。
拓展 若直導線通有恒定電流I,在線框由右向左勻速通過直導線的過程中,試分析線框中感應電流的方向。(導線框與直導線相互絕緣)
答案 先adcba,后abcda,再adcba。
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右手定則的理解和應用

如圖所示,當閉合回路中的部分導體切割磁感線時,會引起磁通量的變化,從而使回路中產生感應電流。
(1)請用楞次定律判斷感應電流的方向;
答案 感應電流的方向為a→d→c→b→a;
(2)感應電流I的方向、原磁場B的方向、導體運動的速度v的方向三者之間滿足什么關系?(閱讀課本并伸開右手做一做)
答案 滿足右手定則。
1.右手定則:伸開   ,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內;讓磁感線從掌心進入,并使   指向導線運動的方向,這時   所指的方向就是感應電流的方向。
2.兩點說明:(1)大拇指所指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向,既可以是導體運動而磁場未動,也可以是導體未動而磁場運動,還可以是兩者以不同速度同時運動。
(2)四指指向電流方向,切割磁感線的導體相當于   。
梳理與總結
右手
拇指
四指
電源
  如圖所示,同一平面內的三條平行導線串有兩個電阻R和r,導體棒PQ與三條導線接觸良好;勻強磁場的方向垂直紙面向里。導體棒的電阻可忽略。當導體棒向左滑動時,下列說法正確的是
A.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由b到a
B.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由b到a
C.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由a到b
D.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由a到b
例4

依據右手定則可判斷出導體棒PQ中的電流由P到Q,Q處電勢最高,P處電勢最低,由P到Q電勢逐漸升高。外電路中的電流方向總是從高電勢流向低電勢處,因此流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由b到a,故選B。
楞次定律與右手定則的比較
總結提升
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規律 比較內容 楞次定律 右手定則
區別 研究 對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分,即做切割磁感線運動的導體
適用 范圍 各種電磁感應現象 只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況
聯系 右手定則是楞次定律的特例

課時對點練
基礎對點練
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考點一 影響感應電流方向的因素
1.(2024·石家莊市高二期末)某小組設計如下實驗探究感應電流的產生條件和影響感應電流方向的因素:
(1)圖a中,將條形磁體從圖示位置先迅速向上后迅速向下移動一小段距離,出現的現象是  。
A.燈泡A、B均不發光
B.燈泡A、B交替短暫發光
C.燈泡A短暫發光、燈泡B不發光
D.燈泡A不發光、燈泡B短暫發光
B
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將條形磁體從題圖所示位置先迅速向上后迅速向下移動一小段距離,則螺線管中產生的感應電流方向相反,兩個二極管相繼分別導通,出現的現象是燈泡A、B交替短暫發光,故選B。
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(2)通過實驗得知:當電流從圖b中電流計的右端正接線柱流入時指針向右偏轉,則當條形磁體   (選填“向上”或“向下”)運動時,電流計指針向右偏轉。
向上
通過實驗得知:當電流從題圖b中電流計的右端正接線柱流入時指針向右偏轉,則當電流計指針向右偏轉時,螺線管中產生的感應電流從上往下,根據楞次定律可知,條形磁體向上運動。
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(3)為進一步探究影響感應電流方向的因素,該小組設計了如圖c的電路,請用實線完成其余部分電路的連接。
答案 見解析圖
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連線如圖:
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考點二 楞次定律
2.關于感應電流,下列說法正確的是
A.感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁通量
B.感應電流的磁場方向一定與引起感應電流的磁場方向相反
C.感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向可能相同,也可能相反
D.當導體切割磁感線運動時,只能用右手定則確定感應電流的方向

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根據楞次定律可知,感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化,原磁場減弱時,感應電流的磁場與原磁場的方向相同,原磁場增強時,感應電流的磁場與原磁場的方向相反,故選項A、B錯誤,選項C正確。
導體切割磁感線運動時也可以用楞次定律確定感應電流的方向,故選項D錯誤。
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3.(2023·日照市高二期中)如圖甲所示,水平桌面上固定的閉合金屬線圈處于磁感應強度為B的磁場中,磁感應強度B隨時間t變化的關系如圖乙所示。設磁場垂直桌面向上為正方向,則金屬線圈中感應電流的方向(從上向下看)
A.0~t1的時間內為逆時針方向
B.t1~t2的時間內為順時針方向
C.t2~t3的時間內為順時針方向
D.t3~t4的時間內為順時針方向

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0~t1的時間內,穿過線圈的磁通量增加,且原磁場的方向向上,根據楞次定律可知,感應電流的磁場方向與原磁場
方向相反,即感應電流的磁場方向向下,由右手螺旋定則可得,感應電流的方向為順時針方向,故A錯誤;
t1~t2的時間內,穿過線圈的磁通量向上減小,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,所以感應電流為逆時針方向,故B錯誤;
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t2~t3的時間內,穿過線圈的磁通量向下增大,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反,所以感應電流為逆時針方
向,故C錯誤;
t3~t4的時間內,穿過線圈的磁通量向下減小,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,所以感應電流為順時針方向,故D正確。
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4.1931年英國物理學家狄拉克從理論上預言:存在只有一個磁極的粒子,即“磁單極子”。1982年,美國物理學家卡布雷拉設計了一個尋找磁單極子的實驗,他設想,如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的超導線圈,從上向下看,超導線圈中出現的感應電流方向是
A.先逆時針,后順時針 B.先順時針,后逆時針
C.一直順時針 D.一直逆時針

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N極磁單極子穿過超導線圈的過程中,當磁單極子靠近線圈時,穿過線圈的磁通量增大,且磁場方向從上向下,由楞次定律可知,感應電流的磁場的方向從下向上,再由右手螺旋定則可確定感應電流方向為逆時針;當磁單極子遠離線圈時,穿過線圈的磁通量減小,且磁場方向從下向上,由楞次定律可知,感應電流的磁場方向從下向上,再由右手螺旋定則可確定感應電流方向為逆時針。因此線圈中產生的感應電流方向一直是逆時針,故選D。
5.(多選)(2024·天津市高二期末)如圖所示,空間固定一條形磁體(其軸線水平),以下說法正確的是
A.圓環a沿磁體軸線向右運動,靠近磁體N極時感應
 電流為順時針(從左往右看)
B.圓環b豎直下落時,穿過圓環b的磁通量不變
C.圓環c經過磁體右邊的位置2時磁通量最大
D.圓環c經過位置2前后一小段時間內感應電流方向不變
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圓環a沿磁體軸線向右運動,穿過圓環的磁通量增多,根據楞次定律可知電流為順時針方向(從左往右看),故A正確;
圓環b豎直下落時,穿過圓環b的磁通量減少,故B錯誤;
圓環c經過磁體右邊的位置2時磁通量為0,故C錯誤;
圓環c經過位置2前后一小段時間內,先是向下的磁通量減少,然后是向上的磁通量增多,根據楞次定律,感應電流均為順時針方向(從上向下看),故D正確。
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考點三 右手定則
6.下列圖中表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情景,導體ab上的感應電流方向為a→b的是

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題中四圖都屬于閉合電路的一部分導體切割磁感線,應用右手定則判斷可得:A中電流方向為a→b,B中電流方向為b→a,C中電流方向沿a→d→c→b→a,D中電流方向為b→a,故選項A正確。
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7.如圖所示,勻強磁場與圓形導體環平面垂直,導體ef與環接觸良好,當ef向右勻速運動時
A.圓環中磁通量不變,環上無感應電流產生
B.整個環中有順時針方向的電流
C.整個環中有逆時針方向的電流
D.環的右側有逆時針方向的電流,環的左側有順時針方向的電流

由右手定則知ef上的電流由e→f,故右側的電流方向為逆時針,左側的電流方向為順時針,D正確。
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8.(2024·寧波市高二期末)如圖所示,要使Q線圈產生圖示方向的電流,可采用的方法有
A.閉合開關K后,把R的滑片右移
B.閉合開關K后,把P中的鐵芯從左邊抽出
C.閉合開關K后,把Q靠近P
D.閉合開關K后,把開關K斷開

能力綜合練
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閉合開關K后,把R的滑片右移,Q中的磁場方向從左向右,且在減小,根據楞次定律,左邊導線電流方向向上,故A錯誤;
閉合開關K后,將P中的鐵芯從左邊抽出,Q中的磁場方向從左向右,且在減小,根據楞次定律,左邊導線電流方向向上,故B錯誤;
閉合開關,將Q靠近P,Q中的磁場方向從左向右,且在增強,根據楞次定律,左邊導線的電流向下,故C正確;
閉合開關K后,Q中的磁場方向從左向右,把開關K斷開的瞬間,Q中的磁場突然消失,根據楞次定律,左邊導線電流方向向上,故D錯誤。
9.(多選)(2023·湛江市崇文實驗學校月考)磁懸浮高速列車在我國上海已投入運行數年。如圖所示就是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁體,B是用高溫超導材料制成的超導圓環。將超導圓環B水平放在磁體A上方,它就能在磁力的作用下懸浮在磁體A的上方,則
A.在B放入磁場的過程中,B中將產生感應電流;當穩定后,
 感應電流消失
B.在B放入磁場的過程中,B中將產生感應電流;當穩定后,
 感應電流仍存在
C.若A的N極朝上,B中感應電流的方向為順時針方向(從上往下看)
D.若A的N極朝上,B中感應電流的方向為逆時針方向(從上往下看)

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在B放入磁場的過程中,穿過B的磁通量增加,B中將產
生感應電流,因為B是超導體,沒有電阻,不消耗能量,
所以穩定后感應電流仍存在,A錯誤,B正確;
若A的N極朝上,在B放入磁場的過程中,穿過B向上的
磁通量增加,根據楞次定律可判斷B中感應電流的方向為順時針方向(從上往下看),C正確,D錯誤。
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10.(2023·廣州市第七中學高二期末)如圖甲所示,線圈ab中通有如圖乙所示的電流,電流正方向為從a到b,在0~t2這段時間內,用絲線懸掛的鋁環M中產生感應電流,則下列說法正確的是
A.0~t2這段時間內穿過鋁環的磁通量一直
 在減小
B.從左向右看,鋁環中感應電流的方向始
 終為順時針
C.t1時鋁環無感應電流
D.從左向右看,鋁環中感應電流的方向始終為逆時針

M處于通電線圈的磁場中,磁通量變化
取決于線圈中電流的變化;0~t1這段時
間內線圈中電流減小,穿過鋁環的磁通
量在減小;t1~t2這段時間內線圈中電流反向增大,穿過鋁環的反向的磁通量在增大。t1時線圈中電流處于變化狀態,鋁環中磁通量處于變化狀態,有感應電流,A、C錯誤;
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根據題意可知,由于電流從a到b為正方
向,當電流是從a流向b,由安培定則可
知,通電線圈的磁場的方向水平向右,
則穿過鋁環的磁場水平向右,0~t1時間內,由于電流減小,所以穿過鋁環磁通量變小,根據楞次定律及安培定則可得,鋁環中的感應電流方向為順時針(從左向右看);當電流是從b流向a,由右手螺旋定則可知,穿過鋁環的磁場水平向左,t1~t2時間內,由于電流增大,則穿過鋁環的磁通量增加,根據楞次定律及安培定則可得,鋁環中感應電流方向為順時針(從左向右看),故鋁環中感應電流方向始終為順時針,B正確,D錯誤。
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11.如圖所示,若套在條形磁體上的閉合彈性金屬導線圈由圖示的Ⅰ位置縮小到圖示Ⅱ位置,則在此過程中,關于線圈中的感應電流及其方向(從上往下看)是
A.有順時針方向的感應電流
B.有逆時針方向的感應電流
C.有先逆時針后順時針方向的感應電流
D.無感應電流

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在圖示位置Ⅰ或Ⅱ,通過線圈向上的磁通量不變,
但由圖示Ⅰ位置縮小到圖示Ⅱ位置,通過線圈向下
的磁通量減小,相當于通過線圈向上的總磁通量增
大,根據楞次定律可知,線圈中的感應電流的磁場阻礙原磁通量的增大,感應電流的磁場方向向下,線圈中有順時針方向的感應電流,A項正確。
12.(2023·北京市平谷中學高二期末)如圖甲所示,將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關進行連接。該電流表指針偏轉方向與電流方向間的關系為:當電流從右接線柱流入電流表時,指針向右偏轉。其中A線圈繞法如圖乙所示,B線圈繞法如圖丙所示。開關閉合,線圈A放在線圈B中。下列說法正確的是
A.斷開開關的瞬間,電流表指針將向右偏轉
B.將線圈A從線圈B中拔出時,電流表指針
 將向左偏轉
C.當滑動變阻器的滑片向左加速滑動時,電流表指針將向左偏轉
D.當滑動變阻器的滑片向左勻速滑動時,電流表指針不發生偏轉
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由安培定則可知,A線圈中的磁場方
向向上,斷開開關的瞬間,B線圈中
磁通量減小,由楞次定律可知,B線
圈中感應電流的磁場方向向上,B線圈中的感應電流由c流向d,電流從左接線柱流入電流表,電流表指針將向左偏轉,A錯誤;
將線圈A從線圈B中拔出時,B線圈中磁通量減小,由楞次定律可知,B線圈中感應電流的磁場方向向上,B線圈中的感應電流由c流向d,電流從左接線柱流入電流表,電流表指針將向左偏轉,B正確;
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當滑動變阻器的滑片向左加速或向
左勻速滑動時,滑動變阻器接入電
路的電阻值都減小,電路中的電流
增大,A線圈中的磁場方向向上,B線圈中向上的磁通量增大,由楞次定律可知,B線圈中感應電流的磁場方向向下,B線圈中感應電流由d流向c,電流從右接線柱流入電流表,電流表指針將向右偏轉,C、D錯誤。
返回1 楞次定律
[學習目標] 1.通過實驗探究,歸納出判斷感應電流方向的規律——楞次定律(重點)。2.理解楞次定律,并能夠熟練應用楞次定律判斷感應電流的方向(重難點)。3.掌握右手定則,能夠熟練應用右手定則判斷感應電流的方向(重點)。
一、實驗:探究影響感應電流方向的因素
1.實驗原理
通過實驗,觀察、分析原磁場方向和磁通量的變化,記錄感應電流的方向,然后歸納出感應電流的方向與原磁場方向、原磁通量變化之間的關系。
2.實驗器材
條形磁體,線圈,電流表,滑動變阻器,干電池,開關,導線若干。
3.實驗過程
(1)采用試觸法探究電流表指針的偏轉方向和電流方向之間的關系。
一般情況電流從哪一側接線柱流入,指針就向哪一側偏轉,即左進左偏,右進右偏。(指針偏轉方向應由實驗得出,并非所有電流表都是這樣的)
(2)探究條形磁體插入或拔出線圈時感應電流的方向。
①按圖連接電路,明確線圈的繞線方向。
②畫出實驗草圖,記錄磁極運動的四種情況。
③觀察并記錄。
甲 乙 丙 丁
條形磁體運動的情況 N極向下插入線圈 S極向下插入線圈 N極朝下時拔 出線圈 S極朝下時拔 出線圈
磁體磁場方向(“向上”或“向下”) ______ ______ ______ ______
穿過線圈的磁通量變化情況(“增加”或“減少”) ______ ______ ______ ______
感應電流的方向(在線圈上方俯視) 逆時針 順時針 順時針 逆時針
感應電流的磁場方向(“向上”或“向下”) ______ ______ ______ ______
磁體磁場與感應電流磁場方向的關系(“相同”或“相反”) ______ ______ ______ ______
④整理器材。
4.分析現象得出結論
(1)甲、乙兩種情況下,磁通量都    ,感應電流的磁場方向與原磁場方向   。
(2)丙、丁兩種情況下,磁通量都    ,感應電流的磁場方向與原磁場方向    。
(3)結論:感應電流的磁場總要    引起感應電流的         。
例1 (2024·紹興市第一中學高二期末)(1)如圖所示,為了探究影響感應電流方向的因素,閉合開關后,通過不同的操作觀察指針擺動情況,以下正確的有     。
A.斷開與閉合開關時指針會偏向同一側
B.閉合開關,待電路穩定后,如果滑動變阻器不移動,指針不偏轉
C.閉合開關,滑動變阻器的滑片勻速向左或勻速向右滑動,靈敏電流計指針都靜止在中央
D.閉合開關,滑動變阻器的滑片向右加速移動或向右減速移動,都能使指針偏向同一側
(2)如圖所示,閉合開關前滑動變阻器的滑片應位于最     端(填“左”或“右”),當閉合開關時,發現靈敏電流計的指針右偏。指針穩定后,迅速將滑動變阻器的滑片P向右移動時靈敏電流計的指針    (選填“左偏”“不動”或“右偏”)。
二、楞次定律
1.內容:感應電流具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要     引起感應電流的         。
2.理解楞次定律中“阻礙”的含義
(1)誰阻礙——______________________________________________________________________。
(2)阻礙誰——______________________________________________________________________。
(3)如何阻礙——當原磁通量增加時,感應電流產生的磁場方向與原磁場方向   ;當原磁通量減少時,感應電流產生的磁場方向與原磁場方向    。
(4)阻礙效果——阻礙并    (填“是”或“不是”)阻止。只是    了磁通量的變化,這種變化還將繼續進行。
3.從能量的角度理解楞次定律
電磁感應產生的過程是其他形式的能轉化為電能的過程。
楞次定律中的“阻礙”作用,是能量守恒的必然結果。在克服“阻礙”的過程中,其他形式的能轉化為    ,在轉化過程中總能量    。
法拉第最初發現電磁感應現象的實驗如圖所示。軟鐵環上繞有M、N兩個線圈,
(1)S閉合瞬間
①穿過N的磁場方向為    ;
②穿過N的磁通量    (選填“增加”或“減少”);
③線圈N中感應電流磁場方向    ;
④N中感應電流方向為    (俯視);
(2)S斷開瞬間,N中感應電流方向為    (俯視)。
應用楞次定律解題的一般步驟:
(1)確定研究對象:哪個閉合回路;
(2)確定閉合回路中原磁場的方向;
(3)確定穿過閉合回路的磁通量如何變化;
(4)根據楞次定律判斷感應電流磁場的方向;
(5)由安培定則最終確定感應電流的方向。
例2 如圖甲所示,有一閉合線圈,磁場方向垂直于線圈平面向里(為正方向),當磁感應強度隨時間按如圖乙所示規律變化,則在0~2t0時間內,線圈中感應電流的方向 (  )
A.一直順時針 B.一直逆時針
C.先順時針后逆時針 D.先逆時針后順時針
例3 (多選)(2023·孝感市高二期末)矩形線圈abcd位于足夠長的通電直導線附近,且線圈平面與導線在同一平面內,如圖所示,線圈的兩條邊ad和bc與導線平行,則下列說法正確的是 (  )
A.導線向左平動時,線圈中電流方向為adcba
B.導線向右平動時,線圈中電流方向為adcba
C.線圈沿平行于導線方向向上做平動時,電流方向為abcda
D.減小導線中的電流,線圈中電流方向為abcda
拓展 若直導線通有恒定電流I,在線框由右向左勻速通過直導線的過程中,試分析線框中感應電流的方向。(導線框與直導線相互絕緣)
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三、右手定則的理解和應用
如圖所示,當閉合回路中的部分導體切割磁感線時,會引起磁通量的變化,從而使回路中產生感應電流。
(1)請用楞次定律判斷感應電流的方向;
(2)感應電流I的方向、原磁場B的方向、導體運動的速度v的方向三者之間滿足什么關系?(閱讀課本并伸開右手做一做)
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1.右手定則:伸開    ,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內;讓磁感線從掌心進入,并使    指向導線運動的方向,這時    所指的方向就是感應電流的方向。
2.兩點說明:(1)大拇指所指的方向是導體相對磁場切割磁感線的運動方向,既可以是導體運動而磁場未動,也可以是導體未動而磁場運動,還可以是兩者以不同速度同時運動。
(2)四指指向電流方向,切割磁感線的導體相當于    。
例4 如圖所示,同一平面內的三條平行導線串有兩個電阻R和r,導體棒PQ與三條導線接觸良好;勻強磁場的方向垂直紙面向里。導體棒的電阻可忽略。當導體棒向左滑動時,下列說法正確的是 (  )
A.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由b到a
B.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由b到a
C.流過R的電流為由d到c,流過r的電流為由a到b
D.流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由a到b
楞次定律與右手定則的比較
規律 比較內容 楞次定律 右手定則
區別 研究對象 整個閉合回路 閉合回路的一部分,即做切割磁感線運動的導體
適用范圍 各種電磁感應現象 只適用于部分導體在磁場中做切割磁感線運動的情況
聯系 右手定則是楞次定律的特例
答案精析
一、
3.(2)③向下 向上 向下 向上 增加 增加 減少 減少 向上 向下 向下 向上 相反 相反 相同 相同
4.(1)增加 相反 (2)減少 相同 (3)阻礙 磁通量的變化
例1 (1)BD (2)左 右偏
解析 (1)斷開時B中磁通量減小,閉合開關時B中磁通量增加,故指針偏向不同,A錯誤;閉合開關,待電路穩定后,如果滑動變阻器不移動,B中磁通量不變,所以指針不偏轉,B正確;滑動變阻器的滑片勻速向左或勻速向右滑動,B中磁通量都發生變化,所以有感應電流,靈敏電流計指針不在中央,C錯誤;滑動變阻器的滑片向右加速移動或者向右減速移動,回路中電阻減小,電流增大,B中磁通量增大,指針偏向同一側,D正確。
(2)閉合開關前要保證回路中的電流最小,防止燒毀用電器,所以滑動變阻器的滑片應位于最左端。當閉合開關時,B中磁通量增加,靈敏電流計的指針右偏。指針穩定后,迅速將滑動變阻器的滑片P向右移動時,回路中電阻減小,電流增大,B中磁通量增大,所以靈敏電流計的指針右偏。
二、
1.阻礙 磁通量的變化
2.(1)感應電流產生的磁場 (2)阻礙引起感應電流的磁通量的變化 (3)相反 相同 (4)不是 延緩
3.電能 守恒
思考與討論
(1)①向下 ②增加 ③向上
④逆時針方向 (2)順時針方向
例2 A [在0~t0內,穿過線圈向里的磁通量減小,根據楞次定律,感應電流的磁場方向垂直線圈向里,所以感應電流的方向為順時針方向;同理可得t0~2t0內穿過線圈向外的磁通量增大,感應電流的方向也為順時針方向,故A正確。]
例3 BD [根據安培定則可知線圈所在平面磁場方向垂直紙面向里,當導線向左平動時,線圈處垂直紙面向里的磁場減弱,穿過線圈的磁通量減少,根據楞次定律可判斷線圈中電流方向為abcda,故A錯誤;同理,當導線向右平動時,線圈中電流方向為adcba,故B正確;線圈沿平行于導線方向向上做平動時,穿過線圈的磁通量不變,線圈中沒有感應電流,故C錯誤;減小導線中的電流,穿過線圈垂直紙面向里的磁通量減小,根據楞次定律可判斷線圈中電流方向為abcda,故D正確。]
拓展 先adcba,后abcda,再adcba。
三、
(1)感應電流的方向為a→d→c→b→a;
(2)滿足右手定則。
梳理與總結
1.右手 拇指 四指
2.(2)電源
例4 B [依據右手定則可判斷出導體棒PQ中的電流由P到Q,Q處電勢最高,P處電勢最低,由P到Q電勢逐漸升高。外電路中的電流方向總是從高電勢流向低電勢處,因此流過R的電流為由c到d,流過r的電流為由b到a,故選B。]

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