第1节《感应电流的方向》学案
[学习目标]
知道楞次定律的内容,理解感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化的含义
会利用楞次定律判断感应电流的方向
会利用右手定则判断感应电流的方向
[自主学习]
注意:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,是“阻碍”“变化”,不是阻止变化,阻碍的结果是使磁通量逐渐的变化。如果引起感应电流的磁通量增加,感应电流的磁场就跟引起感应电流的磁场方向相反,如果引起感应电流的磁通量减少,感应电流的磁场方向就跟引起感应电流的磁场方向相同。楞次定律也可理解为“感应电流的磁场方向总是阻碍相对运动”。
1.磁感应强度随时间的变化如图所示,磁场方向垂直闭合线圈所在的平面,以垂直纸面向里为正方向。t1时刻感应电流沿
方向,t2时刻
感应电流,t3时刻
感应电流;t4时刻感应电流的方向沿
。
2.如图所示,导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动,则a、b两端的电势关系是
。
[典型例题]
例1
如图3所示,通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,A环在螺线管的正中间;当螺线管中电流减小时,A环将:
(A)有收缩的趋势
(B)有扩张的趋势
(C)向左运动
(D)向右运动
分析:螺线管中的电流减小,穿过A环的磁通量减少,由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁通量的减少,以后有两种分析:(1)感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同,感应电流的磁感线也向左,由安培定则,感应电流沿逆时针方向(从左向右看);但A环导线所在处的磁场方向向右(因为A环在线圈的中央),由左手定则,安培力沿半径向里,A环有收缩的趋势。(2)阻碍磁通量减少,只能缩小A环的面积,因为面积越小,磁通量越大,故A环有收缩的趋势。A正确
例2
如图4所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断导线环在磁铁插入过程中如何运动?
分析:磁铁向导线环运动,穿过环的磁通量增加,由楞次定律感应电流的磁场阻碍磁通量的增加,导线环向右运动阻碍磁通量的增加,导线环的面积减小也阻碍磁通量的增加,所以导线环边收缩边后退。此题也可由楞次定律判断感应电流的方向,再由左手定则判断导线环受到的安培力,但麻烦一些。
[针对训练]
1.下述说法正确的是:
(A)感应电流的磁场方向总是跟原来磁场方向相反
(B)感应电流的磁场方向总是跟原来的磁场方向相同
(C)当原磁场减弱时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同
(D)当原磁场增强时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同
2.关于楞次定律,下列说法中正确的是:
(A)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强
(B)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱
(C)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化
(D)感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化
3.
如图所示的匀强磁场中,有一直导线ab在一个导体框架上向左运动,那么ab导线中感应电流方向及ab导线所受安培力方向分别是:
(A)电流由b向a,安培力向左
(B)电流由b向a,安培力向右
(C)电流由a向b,安培力向左
(D)电流由a向b,安培力向右
4.如图所示,若套在条形磁铁上的弹性金属导线圈Ⅰ突然缩小为线圈Ⅱ,则关于线圈的感应电流及其方向(从上往下看)是:
(A)有顺时针方向的感应电流
(B)有逆时针方向的感应电流
(C)先
逆时针后顺时针方向的感应电流
(D)无感应电流
5.如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然向左抽出时,A点的电势比B点的电势
;当磁铁突然向右抽出时,A点的电势比B点的电势
。
6.对楞次定律的理解:从磁通量变化的角度来看,感应电流总是
;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总是要
;从能量转化与守恒的角度来看,产生感应电流的过程中
能通过电磁感应转化成
电能.
7、楞次定律可以理解为以下几种情况
(1)若因为相对运动而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍相对运动
(2)若因为原磁场的变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍原磁场的变化
(3)若因为闭合回路的面积发生变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍面积的变化
(4)若因为电流的变化而产生感应电流时,感应电流引起的效果总是阻碍电流的变化
参考答案
自主学习
1.逆时针
无
有
顺时针
2.
针对训练
1.C
2.D
3.D
4.A
5.高
高
6.阻碍磁通量的变化
阻碍相对运动
是其它形式的
7.磁通量的变化
【反思】
收获
疑问
R
a
b
a