新步步高高二物理沪科版选修3-2学案：12电磁感应与现代生活含解析

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1、学案2探究感应电流的方向［目标定位］1.正确理解楞次定律的内容及其本质2常握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.基础自学落实重点互动探究知识•探究—、探究感应电流的方向［问题设计］1.用如图1所示的装置探究感应电流的方向.⑴当磁铁的N极移近铝环时，观察到的现象是什么？磁铁的S极远离铝环时，观察到的现象是什么？答案移近时，铝坏被排斥；远离时，铝坏被吸引.(2)铝环是非铁磁性物体，它怎么会被磁铁排斥和吸引呢？答案磁铁相对铝环运动的过程中，穿过

2、铝环的磁通量发生了变化，铝环屮产生了感应电流.感应电流也会产生磁场.磁铁和铝环之间的排斥和吸引，都是缘于感应电流磁场对磁铁的作用.2.如图2所示，思考并回答下列问题.(1)N极移近铝环时穿过铝环的磁通量是增加还是减少？远离时情况如何？答案移近时磁通量增加；远离时磁通量减少.(2)铝环中产生的感应电流的磁场对原磁通量的变化有什么影响？答案原磁通量增加时，两种磁场力向相反，感应电流的磁场阻碍原磁通量的增加；原磁通量减少时，两种磁场方向相同，感应电流的磁场阻碍原磁通量的减少.［要点提炼］1•楞次定律：感应电流的磁场总要阻

3、碍引起感应电流的磁通量的变化.2.楞次定律中“阻碍”的含义：(1)谁在阻碍一感应电流的磁场.(2)阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量木身.(3)如何阻碍——当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向担反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向担回，"阻碍”不一定是感应电流的磁场与原磁场的方向相反，而是“增反减同”.(4)阻碍效果——阻碍并不是阻止，最终增加的还增加，减少的还减少，只是延缓了原磁场的磁通量的变化.2.从相对运动的角度看，感应电流的磁场总是阻碍相对运动(来拒去留).

4、［延伸思考］电磁感应过程中有电能产生，该电能是否凭空增加？从能量守恒的角度如何解释？答案从能量守恒的角度來看，感应电流的磁场总是在阻碍着它自己的产生，为了维持感应电流，就必须克服这个阻碍作用做功，使其他形式能量转化成电能，这就是感应电流能量的来源.二、楞次定律的应用［问题设计］在长直通电导线附近有一闭合线圈abed,如图3所示.当直导线中的电流强度/逐渐减小时，试判断线圈中感应电流的方向.请从解答此题的实践中，体会用楞次定律判定感应电流方向的具体思路.答案线圈abed中感应电流方向为顺时针.若要判定感应电流方向，需

5、先弄清楚感应电流的磁场方向.根据楞次定律“阻碍”的含义，则要先明确原磁场的方向及其磁通量的变化情况.［要点提炼］应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(1)明确研究对象是哪一个闭合电路.(2)明确原磁场的方向.(3)判断闭合冋路内原磁场的磁通量是增加还是减少.(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JS向.三、右手定则［问题设计］如图4所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动.XXXfxXxQxxXIXX::XXXX:CXXXXV::~XXX：CXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX(1

6、)请用楞次定律判断感应电流的方向.(2)能否找到一种更简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢？(提示：研究电流/的方向、原磁场B的方向、字体棒运动的速度。的方向三者之间的关系)答案(1)感应电流的方向QfG.(2)可以用右手定则来判断.［要点提炼］1•内容：伸开右手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平而内，让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,苴余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.右手定则是楞次定律的特例.(1)楞次定律适用于各种电磁感应现象，对于磁感应强度B随时间t变

7、化而产生的电磁感应现象较方便.(2)右手定则只适用于导体在磁场小做切割磁感线运动的情况.3.当导体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).典例精析一、对楞次定律的理解【例1】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和原磁场方向相反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和原磁场方向相同D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通暈的变化解析楞次定律的內容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故选D.答案D二、楞次定律的应用

8、【例2】如图5所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abed,贝“)A.若线圈向右平动，其小感应电流方向是aT_c_dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以加边为轴转动时（转动角度小于90°）,其中感应电流方向是Lb-cfdD.当线圈向导线靠近时，其屮感应电流方向是cifb—cfd解析先由右手螺旋定则判断出导线产生的原磁场在线圈处垂直线圈向里，当线