高中物理 第1章 电磁感应与现代社会 学案2 探究感应电流的方向同步备课学案 沪科版选修3-2-沪科版高二选修3-2物理学案VIP免费

学案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，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？远离时情况如何？(2)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)移近时磁通量增加；远离时磁通量减少．(2)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，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)．[延伸思考]电磁感应过程中有电能产生，该电能是否凭空增加？从能量守恒的角度如何解释？答案从能量守恒的角度来看，感应电流的磁场总是在阻碍着它自己的产生，为了维持感应电流，就必须克服这个阻碍作用做功，使其他形式能量转化成电能，这就是感应电流能量的来源．例1如图3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3A．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．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4所示．当直导线中的电流强度I逐渐减小时，试判断线圈中感应电流的方向．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．图4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5所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd，则()图5A．若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB．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→dD．当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d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，C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，D正确，故选B、D.针对训练如图6所...