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人教版高中物理第二册（必修加选修）
第十六章 电磁感应
对线圈中感应电流方向研究
+
G
N
S
科学猜想
请各小组猜想：
线圈中感应电流的方向和磁通量的变化、磁场的方向有关。
线圈中感应电流的方向和哪些因素有关？
温馨提示：可以利用提供的器材探究。
实验探究
1.实验目的：
探究线圈中感应电流的方向和磁通量的变化、磁场的方向的关系。
2.根据提供的器材，设计实验电路。
3.讨论怎样进行实验操作，设计表格。
一.制定方案
实验探究
1.熟悉仪器：
⑴电流表：电流从哪个接线柱流入，指针就向哪边偏转；
⑵线圈的绕向：从上往下看逆时针绕向。
约定：用顺时针/逆时针表示线圈中“感应电流的方向”；用增加/减少表示线圈中“磁通量的变化”；用向上/向下表示线圈中“磁场的方向”。
2.实验操作，记录现象：
二.实验探究，分析总结
由实验，你可以总结出感应电流的方向由什么因素决定吗
上面的实验用简单的图表示为：
可以根据图示概括出感应电流的方向与磁通量变化的关系吗
很难！
是否可以通过一个中介——感应电流的磁场来描述感应电流与磁通量变化的关系
磁铁磁场的变化在线圈中产生了感应电流,而感应电流本身也能产生磁场,感应电流的磁场方向既跟感应电流的方向有联系,又跟引起磁通量变化的磁场有关系.
下面就来分析这三者之间的关系!
示意图
感应电流的磁场方向
感应电流方向(俯视）
线圈中磁通量的变化
线圈中磁场的方向
S 极拔出
S 极插入
N 极拔出
N 极插入
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
N
G
G
N
G
S
G
原磁场方向
原磁场磁通量的变化
B感
Φ原
增
减
与
B原
与
B原
阻碍
变化
反
同
三. 抽象概括
思考：感应电流方向有什么规律？
1、内容：
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
2、理解“阻碍” ：
谁起阻碍作用
阻碍什么
阻碍不是阻止,更不是相反
如何阻碍
感应电流的磁场
引起感应电流的磁通量的变化
“增反减同”
使磁通量的变化变慢
结果如何
如图,当线圈远离通电导线而去时，线圈中感应电流的方向如何？
I
A
B
C
D
远离
原磁场方向
穿过回路磁通量的变化
感应电流磁场方向
感应电流方向
向里
减少
向里
A-C-D-B
自主学习
明
确
研
究
对
象
原磁通
量变化
原磁场
方向
楞次定律
感应电流
磁场方向
感应电
流方向
安培定则
一根竖直放置的直导线MN通以向上的电流，在直导线MN的右方平行放置一个矩形导线框ABCD，MN与ABCD在同一个竖直平面内。当直导线MN中的电流减小时，试判断：
矩形导线框ABCD中感应电流的方向。
课堂巩固训练
析与解
③判断原磁场磁通量的变化：
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：
①明确研究对象:
变小
②判断原磁场的方向：
垂直纸面向里
垂直纸面向里
顺时针方向
×× ×
×× ×
×× ×
×
×
I
矩形导线框ABCD
4.体会了电和磁之间的对立统一。
1.探究出了一种判断感应电流方向的方法
楞次定律：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。
3.经历了规律的探究过程；增进了交流与合作。
2.学到了一种分析方法——引入“中介”。
课堂小结
课本182页（1）、（4）
课后巩固练习
谢谢各位专家、老师和同学！(共40张PPT)
楞次定律
复习提问
2.怎样判定通电螺线管内部磁场的方向？在图1中画出线圈内部的磁感线。
1.感应电流的产生条件是什么？
只要闭合电路的磁通量发生变化
问题：条形磁铁的N极插入或拔出线圈，有什么现象？这意味着什么
+
G
如何判定感应电流的方向呢？
N
S
左进左偏 右进右偏
+
G
问题:灵敏电流计中电流的流入方向和指针偏转方向有什么关系？
试触！
N
S
G
+
－
N
S
G
+
－
在图中标出感应电流的方向
N
N
N
N
S
S
S
S
感应电流的方向
逆时针
顺时针
顺时针
逆时针
原磁场的变化
中介——感应电流的磁场
向下增加
向上增加
向下减少
向上减少
N 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
增 反 减 同
N
G
G
N
G
S
G
感应电流的磁场怎样影响原磁场磁通量的变化？
感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化。
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
楞次定律：
2、“阻碍”的实质
思考： 1、谁起阻碍作用 ？阻碍什么 ？怎么阻碍？
楞 次（1804~1865）， 俄国物理学家和地球物理学家
从相对运动看，感应电流的磁场总是阻碍相对运动。
楞次定律可以看成是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。
来 阻 去 留
对楞次定律的进一步理解：
（1）引起感应电流的磁通量是指原磁通量．
（2）“阻碍”并不是“相反”。当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。 “阻碍”的是“变化”
“阻碍”更不是“阻止”。感应电流的磁场对原磁通量的变化所起的阻碍作用不能改变磁通量变化的趋势，仅起到一种延缓作用．
例1、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的步骤。
v
I
分析：
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
楞次定律的应用：
用楞次定律判定感应电流方向的
一般步骤
1．确定穿过电路原磁场的方向．
2．确定穿过的磁通量是增大还是减小．
3. 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向，“增反减同”．
4．应用安培定则，确定感应电流的方向．
总而言之，理解“阻碍”含义时要明确：
①谁起阻碍作用——感应磁场
②阻碍的是什么——原磁场的磁通量变化
③怎样阻碍——“增反减同”,来“拒” 去“留”
④阻碍的结果怎样——减缓原磁场的磁通量的变化
例2、如图所示，条形磁铁水平放置，金属圆环环面水平，从条形磁铁附近自由释放，分析下落过程中圆环中的电流方向。
N
a
d
b
c
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
水平放置的矩形线框abcd经Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置竖直下落过程中感应电流的方向如何变化。
N
逆时针
逆时针
例3、如图所示，固定的金属环和螺线管正对放置。螺线管中有电流。要使金属环中出现如图所示的感应电流，则螺线管中的电流方向和大小如何？
分析：
2、若螺线管中的电流是从b流进，a流出，电流应增大。
a
b
1、若螺线管中的电流是从a流进，b流出，电流应变小;
例4、 两平行长直导线都通以相同电流，线圈abcd与导线共面，当它从左到右在两导线之间移动时，其感应电流的方向是
a
c
b
d
●
●
●
●
●
●
●
●
线圈中感应电流的方向始终为顺时针方向
线圈所在空间内的磁场分布如图，
当线圈从左往右运动时，穿过它的磁通量先减小，原磁场方向为垂直纸面向里，所以感应磁场方向为垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流方向为顺时针方向；
后来磁通量又逐渐增大，原磁场方向为垂直纸面向外，所以感应磁场方向为垂直纸面向里，由安培定则可知，感应电流方向为顺时针方向。
例5、
I
I
F
右手定则
1．右手定则是应用楞次定律中的特例．
在导体做切割磁感线运动时，可以用右手定则简单地判断出感应电流的方向．
2．右手定则：伸开右手让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向．
例5、
I
I
F
F
例6、如图所示，匀强磁场B中，放置一水平光滑金属框架，有一根金属棒ab与导轨接触良好，在外力F的作用下匀速向右运动，分析此过程中能量转化的情况。
a
b
F
1、由右手定则判定ab棒上感应
电流的方向应由b
a
2、由左手定则判断ab在磁场
中受到的安培力的方向是水平
向左的。
外力做正功，消耗外界能量，完全用来克服安培
力做功，转化成闭合回路中的电能，最后转化
成内能。
如何判定 I 方向
楞次定律
相对运动
增反减同
来阻去留
磁通量变化
能量守恒
结果阻碍原因
例7、如图所示,平行光滑金属导轨A、B上放置两根铜棒a 、 b。当磁铁N极从上向下插入铜棒a 、 b中时，铜棒a、b是否会运动 如果运动将怎样运动？
讨论：
（１）如果将磁铁N极从铜棒a 、 b中拔出呢？
（２）如果将磁铁Ｓ极从铜棒a 、 b中拔出呢？
F
F
a
b
A
B
N
Ｓ
例８、如图所示，轻质铝环套在光滑导轨上，当N极靠近铝环时，铝环将如何运动？
N
Ｓ
讨论：
（１）如果将磁铁S极靠近铝环呢？
（２）如果是两个铝环呢？
如图，软铁环上绕有M、N两个线圈，当M线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈N中的感应电流沿什么方向？
练习1：
I感
感
下列关于楞次定律的说法正确的是（ ）
A．感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反
B．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量
C．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化
D．感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场
E. 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
E
练习2.
练习3：如图，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。线圈在导线的右侧向左平移时，请判断：线圈中产生的感应电流的方向。已知距离载流直导线较近的位置，磁场较强。
×
×
×
×
×
×
理解应用
A
B
C
D
①线圈原磁场的方向 ：
②磁通量变化：
③感应电流的磁场方向 ：
④感应电流的方向：
向里
增加
.
.
.
向外
ABCDA
方法升华
明确研究的对象是哪一个闭合电路
电路原磁通量如何变化
电路原磁场的方向如何
感应电流的磁场方向
楞次定律
感应电流的方向
右手螺旋定则
应用楞次定律判定感应电流方向的思路
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
G
B
A
F
E
闭合导体的一部分做切割磁感线运动时，应用楞次定律判定感应电流方向？
练习4
ABEFA
1、判断将条形磁铁靠近圆环时，圆环中感应电流的方向(从左向右看)
课堂练习
2、如图所示，已知线圈中的感应电流的方向，线圈中的磁通量如何变化？试判断条形磁铁是向上运动，还是向下运动？
课堂练习
（3）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。
应用楞次定律解决问题
2、楞次定律的内容：
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
3、楞次定律中“阻碍”的含意：
增反、减同
1、实验结论：
不是阻止；可理解为“增反、减同”
课堂小结
今天，物理学为你打开一道门，引导你迈入科学的殿堂。
明天，你要为物理学再打开一扇窗，让人类迎接新的曙光！
