2.1 感应电流的方向 学案Word版含答案

2.1 感应电流的方向 学案
学习目标：
理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向。理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。掌握右手定则，并理解右手定则的实质。
基础知识：
探究感应电流的方向
将螺线管与电流表组成闭合回路，分别将条形磁铁的任一极插入、抽出螺线管，如图所示，记录感应电流方向。
　(a)　　　　　　　　　　(b)
图号 磁场
方向 感应电流
的方向 感应电流的
磁场方向 归纳总结
(a) 向下 逆时针 向上 感应电流的磁场阻碍磁通量的增加
(b) 向下 顺时针 向下 感应电流的磁场阻碍磁通量的减少
结论
当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过螺线管的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
二．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。
三、右手定则
1．内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向，如图所示。
2．适用范围：适用于闭合电路部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
重难点理解：
对楞次定律的理解
1．因果关系
闭合导体回路中原磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的产生是感应电流存在的结果，即只有当闭合导体回路中的磁通量发生变化时，才会有感应电流的磁场出现。
2．楞次定律中“阻碍”的含义
3．“阻碍”的表现
从能量守恒定律的角度，楞次定律可广义地表述为：感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因。常见的情况有三种：
(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)。
(2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)。
(3)通过改变线圈面积来“反抗”(增缩减扩)。
4．楞次定律的实质
“阻碍”的结果，是实现了其他形式的能向电能转化，如果没有“阻碍”，将违背能量守恒定律，可以得出总能量增加的错误结论。所以楞次定律体现了在电磁感应现象中能的转化与守恒，能量守恒定律也要求感应电流的方向服从楞次定律。
右手定则的应用
1．右手定则：将右手手掌伸平，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内，让磁感线从手心穿入，大拇指指向导体运动方向，这时四指的指向就是感应电流的方向，也就是感应电动势的方向．(注意等效电源的正、负极)
2．适用条件：只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况．
3．当切割磁感线时四指的指向就是感应电流的方向，即感应电动势的方向(在等效电源内，从负极指向正极)．
4．楞次定律与右手定则的区别及联系
规律 比较内容　　　 楞次定律 右手定则
区 别 研究对象 整个闭合回路 闭合回路的一部分，即做切割磁感线运动的导体
适用范围 各种电磁感应现象 只适用于导体在磁场中做切割磁感线运动的情况
应用 用于磁感应强度B随时间变化而产生的电磁感应现象较方便 用于导体切割磁感线产生的电磁感应现象较方便
联系 右手定则是楞次定律的特例
典例1、关于楞次定律，下列说法正确的是(　　)
A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B．闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，必受磁场阻碍作用
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D．感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化
A　[感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；闭合电路的一部分导体在磁场中平行磁感线运动时，不受磁场阻碍作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；当原磁场增强时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁场减弱时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误。]
典例2、下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流的方向为a→b的是(　　)
解析　题中四图都属于闭合电路的一部分导体切割磁感线，应用右手定则判断可得：A中感应电流的方向为a→b，B中感应电流的方向为b→a，C中感应电流沿a→d→c→b→a方向，D中感应电流的方向为b→a.故选A.
答案　A
巩固练习：
1．关于感应电流，以下说法中正确的是 (　　)
A．感应电流的方向总是与原电流的方向相反
B．感应电流的方向总是与原电流的方向相同
C．感应电流的磁场总是阻碍闭合电路内原磁场的磁通量的变化
D．感应电流的磁场总是与原线圈内的磁场方向相反
2．根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是 (　　)
A．与引起感应电流的磁场反向
B．阻止引起感应电流的磁通量的变化
C．阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D．使电路磁通量为零
3．如图是验证愣次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流，各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是(　　)
4.矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面上，ab边与MN平行，导线MN中通入如图所示的电流，当MN中的电流增大时，下列说法正确的是 (　　)
A．导线框abcd中没有感应电流
B．导线框abcd中有顺时针方向的感应电流
C．导线框所受的安培力的合力方向水平向左
D．导线框所受的安培力的合力方向水平向右
参考答案：
1.C 2.C 3.CD 4.　D
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