2019_2020学年高中物理第1章电磁感应与现代生活2探究感应电流的方向精练沪教版选修3_2.doc

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1、探究感应电流的方向　1．培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力．　2．理解并掌握楞次定律的内容．(重点)3．能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向，培养学生应用物理规律解决实际问题的能力．(难点)4．能利用右手定则判断导体切割磁感线时产生的感应电流的方向．一、探究感应电流的方向1．实验探究：如图所示，当条形磁铁的一极(N极或S极)靠近悬挂的铝环时，铝环将被排斥，说明铝环跟磁铁之间存在斥力作用；当磁铁离开铝环时，铝环将被吸引，说明铝环跟磁铁之间存在引力作用．2．分析论证：实验表明，当磁铁靠近或远离铝环时，铝环中磁通量发生变化，铝环中产生感应电流，排斥力

2、和吸引力说明了铝环中的感应电流的方向不同．实验中若选用铁环，实验还能成功吗？铝环中的电流方向是怎样判断的？提示：不能成功．将铝环中的环形电流的磁场等效为小磁针的磁场．二、楞次定律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．2．实验分析：当磁铁靠近铝环时，穿过铝环的磁通量增大，感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，阻碍原磁场的磁通量增大；当磁铁远离铝环时，穿过铝环的磁通量减小，感应电流产生的磁场与原磁场方向相同，阻碍原磁场的磁通量减小．三、右手定则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面内．让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动

3、的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向．2．适用范围：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动．四、电磁感应中的能量转化从能量转化和守恒的角度来看，把磁体移近线圈时，外力要克服磁体和线圈之间的排斥力做功，使外界其他形式的能转化为电能；磁体离开线圈时，外力则要克服磁体和线圈之间的吸引力做功，也使外界其他形式的能转化为电能．在这两种情况下，总能量是守恒的．15　对楞次定律的理解1．楞次定律中“阻碍”的含义谁阻碍谁是感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当原磁场磁通量增加时，感应电

4、流的磁场方向与原磁场的方向相反；当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行，最终结果不受影响2．“阻碍”的效果体现感应电流的效果，总是要反抗产生感应电流的原因．具体原因不同，反抗的形式也有所不同，具体情况见下表．产生感应电流的原因感应电流的效果磁通量增加或减小增反减同Φ增加时，感应电流产生反向磁场Φ减少时，感应电流产生同向磁场磁体与回路间的相对运动来拒去留磁体靠近时，感应电流利用磁场产生斥力磁体远离时，感应电流利用磁场产生引力回路发生形变增缩减扩回路面积增大时，感应

5、电流利用所受安培力使面积缩小；回路面积减小时，感应电流利用所受安培力使面积扩大通过线圈自身的电流发生变化增反减同原电流增大时，感应电流与之反向原电流减小时，感应电流与之同向　如图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是(　　)A．向右运动　　　　　　B．向左运动C．静止不动D．不能判定[思路点拨]解此题注意把握两点：(1)明确磁铁运动时铜环磁通量的变化情况．(2)感应电流会产生阻碍相对运动的效果以阻碍磁通量变化．15[解析]　法一：躲闪法．磁铁向右运动，使铜环的磁通量增加而产生感应电流，由楞次定律可知，铜环为阻碍原磁通量的增大，必向磁感线较疏的右方运动，即向躲

6、开磁通量增加的方向运动．故A正确．法二：阻碍相对运动法．产生磁场的物体与闭合线圈之间的相互作用力可概括为四个字“来拒去留”．磁铁向右运动时，铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用．故A正确．甲　　　　　　　　　乙法三：电流元受力分析法．如图甲所示，当磁铁向环运动时，由楞次定律判断出铜环的感应电流方向，把铜环的电流等效为多段直线电流元，取上、下两小段电流元进行研究，由左手定则判断出两段电流元的受力，由此可判断整个铜环所受合力向右．故A正确．法四：等效法．如图乙所示，磁铁向右运动，使铜环产生的感应电流可等效为条形磁铁，则两磁铁有排斥作用．故

7、A正确．[答案]　A(1)“阻碍”的现象说明了两个场间的方向关系，即感应电流的磁场方向与原磁场方向“增反减同”．(2)“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．　　1．扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(　　)　解析：选A．施加磁场来快速衰减STM的微小振动，其原理是电