2.1 感应电流的方向 课件 高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册(共26张PPT)

(共26张PPT)
第一节 感应电流的方向
第二章 电磁感应
【旧课回顾】
B不变，S变化
S不变，B变化
Φ=BS 变化！
S不变，B变化
实验表明：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。
一、影响感应电流的方向
1.方案设计：
问题
感应电流的方向与什么因素有关？
观察磁铁插拔螺线管现象
影响感应电流方向的因素
转化为记录电流计指针的偏转方向
感应电流方向如何观测？
猜想
磁极朝向
磁极运动方向
可直接观察得到
可直接观察得到
证据
一、影响感应电流的方向
2.电表验证：感应电流的方向看不见、
摸不着，于是将其转化为电流计指针的
偏转方向进行记录。
一、影响感应电流的方向
3.实验表明：感应电流的方向与磁极朝向、磁极运动方向＿＿＿较明显的关系。
左偏
a→b
左偏
a→b
右偏
b→a
不存在
一、影响感应电流的方向
4.整理思路：
原磁通量变化
感应电流
原磁场的方向
感应电流磁场的方向
？
感应电流方向
一、影响感应电流的方向
4.深入探究：
向下
减小
左偏
a→b
向下
向上
增大
左偏
a→b
向下
向上
减小
右偏
b→a
向上
一、影响感应电流的方向
5.归纳总结：
(1)当原磁通量Φ增加时，感应电流
产生的磁场的方向与原磁场方向＿＿；
(2)当原磁通量Φ减小时，感应电流
产生的磁场的方向与原磁场方向＿＿。
如图乙所示。
原磁通量Φ
增加
原磁通量Φ
减小
相反
相同
感应电流的磁场
阻碍
原磁通量的变化
感应电流的磁场的方向
安培定则
感应电流的方向
二、楞次定律
1.内容：闭合回路中感应电流具有这样的方向，
即感应电流的磁场总要＿＿引起感应电流的磁通量
的变化。
2.关系：
阻碍
原磁通量Φ的变化
产生感应电流I
产生感应磁场B
阻碍作用
楞次
二、楞次定律
3.理解：
(1)阻碍的含义：
谁阻碍谁
感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)磁通量的变化
阻碍什么
阻碍的是磁通量的变化，而不是磁通量本身
如何阻碍
当原磁通量增加时，感应电流的磁场阻碍了线圈中磁通量的增加(反向) ；
当原磁通量减少时，感应电流的磁场阻碍了线圈中磁通量的减少(同向)
阻碍效果
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
增反减同
二、楞次定律
3.理解：
(2)阻碍的表现：
①阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；
②阻碍导体和磁体的相对运动——“来拒去留”；
③阻碍线圈面积的扩大或缩小——“增缩减扩”。
N
S
N
S
N
S
N
S
来拒
来拒
去留
去留
增
缩
增
缩
减
扩
减
扩
二、楞次定律
3.理解：
(3)阻碍的实质：从能量的角度分析，感应电流的方向符合＿＿＿＿是＿＿＿＿定律的必然结果。由于回路中存在电阻，
感应电流会产生＿＿。根据＿＿＿＿定律，这部分
内能只可能从其他形式的能量转化而来。
楞次定律
能量守恒
内能
能量守恒
其他形式的能量
阻碍
电磁感应
产生电能
阻碍
电热现象
产生内能
穿过回路的磁通量向下增加
感应电流的磁场竖直向上
感应电流方向为逆时针abcd
ab受到的安培力向右
cd受到的安培力向左
例题1 如图，水平面上有两根平行导轨，上面放着两根金属棒ab、cd。当条形磁铁向下运动时（不到达水平面）， 从上往下看，感应电流方向是＿＿， ab向＿运动，cd向＿运动。
N
S
a
b
c
d
常规解法
阻碍原磁通量增加
安培定则
左手定则
ab向右运动
cd向左运动
abcd
右
左
例题1 如图，水平面上有两根平行导轨，上面放着两根金属棒ab、cd。当条形磁铁向下运动时（不到达水平面）， 从上往下看，感应电流方向是＿＿， ab向＿运动，cd向＿运动。
abcd
右
左
N极向下运动
感应电流方向为逆时针abcd
简捷解法
来拒
安培定则
穿过回路的磁通量向下增加
增缩
减少面积
ab向右运动，cd向左运动
N
S
a
b
c
d
例题2 如图所示是必修第三册中探究电磁感应电流产生条件的一种实验方案，请利用该实验方案中的器材，设计一个验证楞次定律的实验，写出实验步骤与论证过程。
I感
I感
B感
v
I感
I感
B感
例题3 如图所示，有两条导轨PQ、MN平行水平放置，连接电阻R，磁场方向竖直向下，把一根导体棒ab置于水平导轨上，紧贴导轨向右运动，则电阻上的电流方向从＿到＿。
P
Q
M
N
R
a
b
v
ab向右运动
回路面积增大
穿过回路的磁通量增加
感应电流的磁场竖直向上
感应电流方向为逆时针
电阻R上的电流从P到M
有简单的方法判断吗？
I
常规解法
阻碍Φ增加
安培定则
P
M
三、右手定则
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＿＿＿＿的方向，其余四指所指的方向就是＿＿＿＿的方向。
导体运动
感应电流
（切割生电，右掌向北，拇指运动，四指电流）
用右手定则重做例3
P
Q
M
N
R
a
b
v
I
I
2.对象：回路中的＿＿＿导体；
3.适用：本定则适用于这一部分导体＿＿＿＿＿时。
三、右手定则
一部分
切割磁感线
楞 次 定 律 右 手 定 则
研究对象 整个闭合回路 闭合回路中的一段导体
适用范围 磁通量变化的各种情况 只适用于导体切割磁感线
联 系 右手定则可以看作楞次定律的特殊情况 【比较】楞次定律与右手定则
“通电受力用左手，运动生电用右手”
【课堂练习】
1.如图所示，导线AB与CD平行。在闭合开关S时，导线CD与G表的回路中的感应电流方向是＿＿＿(填“顺时针”或“逆时针”)；在断开开关S时，导线CD与G表的回路中的
感应电流方向是＿＿＿(填“顺时针”
或“逆时针”)。
顺时针
逆时针
【课堂练习】
2. 如图所示，CDEF是金属框，当导体AB向右移动时，ABCD中感应电流的方向是＿＿＿(填“顺时针”或“逆时针”)，ABFE中感应电流的方向是＿＿＿(填“顺时针”或
“逆时针”)。
顺时针
逆时针
【课堂练习】
3. 如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上，从左向右看(填“顺时针”或“逆时针”)，则
(1)当合上S的瞬间，P中的感应电流方向是＿＿＿；
(2)当断开S的瞬间，P中的感应电流方向是＿＿＿。
顺时针
逆时针
【课堂练习】
4.如图，水平面上有两根光滑的平行导轨，上面放着两根金属棒ab、cd，水平面处于竖直向下的匀强磁场中。当ab棒在外力作用下向右运动时，回路中的感应电流方向是＿＿， cd棒向＿运动。
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
× × × × × × ×
a
b
c
d
v
右手定则
ab棒向右运动
回路的电流感应方向是dcba
I
I
电流从d到c
左手定则
cd棒向右运动
dcba
右
5.如图所示,一导体圆环竖直固定在水平光滑杆ab上，当把条形磁铁的N极向左插向圆环时，从左向右看，圆环中产生的感应电流是沿＿＿＿方向，如果把条形磁铁从圆环中向右抽出时，从左向右看，圆环中产生的感应电流是沿＿＿＿方向。
当N极向左插向圆环时，圆环中产生的感应电流方向:
当把条形磁铁向右抽出时，圆环中产生的感应电流方向:
从左向右看，为顺时针方向
从左向右看，为逆时针方向
顺时针
逆时针
N S
a
b
【课堂练习】
【课堂练习】
分析：
研究对象——矩形线圈
由线圈中感应电流的方向，据右手螺旋
定则可以判断感应电流磁场方向：
楞次定律——原磁通量变化:
线圈是向左移动的！
原磁场的方向：
向里
向外
增大
“增反减同”
6.如图所示，在长直载流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.线圈在导线的一侧左右平移时,其中产生了A→B→C→D→A方向的电流。 则线圈在向＿移动。
左
应用楞次定律的一般步骤
明确要研究的回路及原磁场B的方向
明确原磁场Φ的变化
判断感应电流的磁场方向
判断感应电流的方向
楞次定律
安培定则(右手螺旋)
一原 二变 三感 四电流
【课堂小结】
如何判定 I 方向
楞次定律
相对运动
增反减同
来拒去留
磁通量变化
能量守恒
增缩减扩
【课堂小结】