探究感应电流的方向

复习---磁通量如图，在匀强磁场B中，平面S与磁场垂直。定义：B与S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量。（简称磁通）磁通量用Φ表示。Φ=BS单位:韦伯,韦Wb1Wb=1T·1m2函数与θ有关平面与磁场不垂直时的磁通量θ投影通过面S的磁通量，即通过投影的磁通量。Φ=BS投影=BScosθ实验现象1：当闭合回路中磁通量变化时，电路中就有了电流实验2：1、当磁铁与线圈相对静止时，线圈中无电流。2、当磁铁插入线圈，或从线圈中拔出时，线圈中有电流。NSNS_+_+当闭合回路中磁通量变化时，电路中就有了电流感应电流产生的条件是：2,穿过电路的磁通量发生变化.1,电路要闭合;那么感应电流的方向怎么判断？实验设计：1、实验准备：查明电流表的电流方向和指针偏转方向的关系2、实验探究：（1）N极向下插入线圈（2）N极向下从线圈拔出（3）S极向下插入线圈（4）S极向下从线圈拔出+GN极插入N极拔出S极插入S极拔出示意图原磁场方向原磁场的磁通变化感应电流方向(俯视）感应电流的磁场方向向下减小顺时针向下向上向上减小顺时针逆时针向下向上增加S向下增加逆时针向上NNS•当磁铁离开线圈或从中拔出时，穿线圈的磁通量减少，这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同，阻碍磁通量减少．减同推理与结论•当磁铁移近或插入线圈时，穿过线圈的磁通量增加，这对感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加；增反•结论：感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．从另一个角度认识规律在下面四个图中标出线圈上的N、S极GNSGSNGSNGNSNSNNNSSS移近时斥力阻碍相互靠近移去时引力阻碍相互远离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规律的表述二：来拒去留感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律：楞次定律1、内容：。（1834年俄国物理学家楞次）2、理解1：（1）弄清主谓宾关系：主语是“感应电流的磁场”；谓语是“阻碍”；宾语是“引起感应电流的磁场”。引起感应电流的磁场指原磁场。（2）弄清“阻碍”的几个关系：①谁阻碍谁？②阻碍什么？③如何阻碍？④阻碍结果？感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化。阻碍的是原磁磁场的变化，而不是原磁场本身。如果原磁场不变化，即使再强也不会产生感应电流。增反减同阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响。表述二：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（一）通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，并总结判断感应电流方向的步骤。（根据提示按步骤边画示意图边分析，独立完成题目之后可小组内讨论得出解题步骤和方法，然后请同学展示，不完善的可由其他同学补充。）分析提示：1、原磁场的方向：向里2、原磁通量变化情况：减小3、感应电流的磁场方向：向里4、感应电流的方向：顺时针I××××××××××××××××v迁移运用，能力提升利用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤：明确所研究的闭合回路，判断原磁场的方向判断闭合回路内原磁通量的变化由楞次定律判断感应电流的磁场的方向由安培定则根据感应电流的磁场的反向，判断出感应电流的方向1、如图所示，在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放置一个直导体棒MN，在导轨的左端连接一个电阻R。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。当直导体棒受到一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止开始在导轨上向右运动时，试根据楞次定律判断直导体棒感应电流的方向。例与练析与解判断原磁场磁通量的变化：由楞次定律判断感应电流的磁场方向：由安培定则判断感应电流的方向：明确研究对象，判断原磁场方向变大逆时针方向I垂直纸面向外训练1、下图中弹簧线圈面积增大时，判断感应电流的方向是顺时针还是逆时针。IBBNＮⅠⅡⅢ例题：一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，由图示位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ．在这个过程中，线圈中感应电流：（）A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D.从Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动ⅠⅡⅢabcd●●●A如何根据楞次定律判断感应电流的方向？逆时针逆时针1．两个金属圆环连接如图2－1－8所示，环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．当磁感应强度逐渐增大时，内、外金属环中感应电流的方向为()A．外环顺时针，内环逆时针B．外环逆时针，内环顺时针C．内、外环均为逆时针D．内、外环均为顺时针图2－1－8B训练3、下图中滑动变阻器滑片p左移时，标出电流计回路中感应电流的方向。pGNSI一般概括：“明确增减和方向，‘增反减同’切莫忘，安培定则来判断，四指环绕是方向。”2、如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落靠近回路时()A.p、q将互相靠拢B.p、q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于gAD变式训练如图2－1－5所示，导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是()A．先abcd，后dcba，再abcdB．先abcd，后dcbaC．始终dcbaD．先dcba，后abcd，再dcba图2－1－5D（二）导体棒AB向右运动切割磁感线时，怎样判断感应电流的方向?1、我们研究的是哪个闭合电路?2、穿过这个闭合电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?4、导体棒AB中的感应电流沿哪个方向?ABEF增大垂直纸面向外向上迁移运用，能力提升（根据上一题目中总结的规律按步骤独立判断，完成以后可以举手展示结果，其他同学有不同意见可以补充。）1.内容：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直（或倾斜）从手心进入，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。右手定则2.作用：判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动方向间的关系4.研究对象：回路中的一部分导体3.适用范围：导体切割磁感线用右手定则和楞次定律判断感应电流的方向，结果是一致的。右手定则可以看作是楞次定律的特殊情况。右手定则与楞次定律的区别例题3：如图3所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）A、向右匀速运动B、向左加速运动C、向右减速运动D、向右加速运动NMB······ab图3······综合分析：如图2－1－7所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是()A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动图2－1－7BC变式训练3例3、如图,一个水平放置的导体框架,宽度L=1.50m,接有电阻R=20Ω,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上,并能无摩擦地沿框滑动,导体ab电阻r=10Ω，框架的电阻不计,当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：(1)导体ab上的感应电动势的大小(2)回路上感应电流的大小(3)ab两点间的电压(4)a、b哪点的电势高E=BLv=2.4VA08.0rREIUab=IR=1.6Va点电势高谢谢！