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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
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
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
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”(靠近排斥,远离吸引)
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
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.
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
法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示,软铁环上绕有A、B两个线圈,当A线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈B中的感应电流沿什么方向
例题1
感
I感
“增反减同”
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.线圈在导线的右侧平移时,其中产生了A→B→C→D→A方向的电流. 请判断,线圈在向哪个方向移动
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!
例题2
原磁场的方向:
向里
向外
增大
“增反减同”
“增反减同”、 “来拒去留”、 “增缩减扩”,这些现象的共同本质是什么?
阻碍磁通量的变化
楞次定律是能量守恒定律 在电磁感应现象中的反映.
为什么会出现这种现象 这些现象的背后原因是什么
1、楞次定律的内容:
从磁通量变化看:
感应电流磁场总要阻碍磁通量的变化
从相对运动看:
感应电流磁场总要阻碍相对运动
课堂小结:
Δφ
I感
B感
产生
阻碍
产生
3、楞次定律中“阻碍”的含意:
不是相反、不是阻止;
可理解为“增反减同”,
“结果”反抗“原因”
2、楞次定律中的因果关系:
“来拒去留”
“增缩减扩”
磁铁下落经过一样高的空心玻璃管和铁管,落地时间有何区别?
磁铁下落经过铁管过程,发生电磁感应,铁管中产生感应电流,减小的重力势能出了一部分转化为动能外,还有电能产生,所以下落速度小于经过空心玻璃管时;
或者解释为有阻碍作用,有向上的阻力作用
当闭合导体的一部分做切割磁感
线的运动时,如何判断感应电流的方
向?
假定导体棒AB向右运动
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
1.右手定则是应用楞次定律中的特例.
在一部分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.
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)
练习1
如图,导线AB和CD互相平行,在闭合开关S时导线CD中感应电流的方向如何
I
× × × × ×
× × × × ×
练习2
练习3
在图中CDEF是金属框,当导体
AB向右移动时,请用楞次定律判断
ABCD和ABFE两个电路中感应电流
的方向。我们能不能用这两个电路中
的任一个来判定导体AB中感应电流
的方向?
答:
ABCD中感应电流方向:A→B→C→D→A
ABFE中感应电流方向:A→B→F→E→A
AB中感应电流方向:A→B
练习4、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
s
逆时针
逆时针
N
s
如图,M、N是套在同一铁芯上的两个线圈,M线圈与电池、电键、变阻器相连,N线圈与R’连成一闭合电路.当电键合上时、稳定后、将图中变阻器R的滑片向右端滑动的过程中,流过电阻R’的感应电流什么方向
B感
B原↑
I
练习5
有动画
“来拒去留”
练习6
法拉第的圆盘发电机
练习7、圆盘图示转动时,流进R的电流方向
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?
a
b
[分析:]
1、若螺线管中电流从a进b出
2、若螺线管中电流从b进a出
原磁场方向如图
电流应减小
原磁场方向如图
电流应增大
课堂练习1
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2
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
课堂练习3
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?
课堂练习4
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
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
(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