【创新设计】2013-2014学年高中物理鲁科版选修3-2第2课2-1感应电流的方向.ppt
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1、【创新新设计】2013-2014学年高中学年高中物理物理鲁科版科版选修修3-2第第2课2-1感感应电流的方向流的方向自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练第第1节感应电流的方向节感应电流的方向自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练1理解楞次定律的内容理解楞次定律的内容2应应用楞次定律判定有关感用楞次定律判定有关感应电应电流的方向流的方向3会用右手定会用右手定则则及楞次定律解答有关及楞次定律解答有关问题问题自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂
2、对点演练课堂对点演练一、探究感应电流的方向一、探究感应电流的方向1实验探究实验探究将将螺螺线线管管与与电电流流表表组组成成闭闭合合回回路路,分分别别将将N极极、S极极插插入入、抽出抽出线线圈,如圈,如图图211所示,所示,记录记录感感应电应电流方向如下流方向如下自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2分析分析(1)线线圈内磁通量增加圈内磁通量增加时时的情况的情况图图号号磁磁场场方向方向感感应电应电流方向流方向感感应电应电流的磁流的磁场场方向方向甲甲逆逆时针时针(俯俯视视)乙乙顺时针顺时针(俯俯视视)向下向下向下向下向上向上向上向上自主学
3、习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(2)线线圈内磁通量减少圈内磁通量减少时时的情况的情况图图号号磁磁场场方向方向感感应电应电流的方向流的方向感感应电应电流的磁流的磁场场方向方向丙丙顺时针顺时针(俯俯视视)丁丁逆逆时针时针(俯俯视视)向下向下向下向下向上向上向上向上阻碍阻碍 阻碍阻碍 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练阻碍阻碍 变变化化 切割磁感切割磁感线线运运动动 垂直垂直 掌心掌心 导线导线运运动动 四指四指 自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规
4、范训练课堂对点演练课堂对点演练温馨提示温馨提示楞次定律中阻碍的含义理解:楞次定律中阻碍的含义理解:(1)“阻阻碍碍”不不是是“方方向向相相反反”:原原磁磁通通量量增增加加时时,方方向向相相反反,而原磁通量减少时,感应磁场与原磁场方向相同而原磁通量减少时,感应磁场与原磁场方向相同(2)“阻阻碍碍”不不是是“阻阻止止”:电电路路中中的的磁磁通通量量还还是是变变化化的的,只只是由于这种阻碍作用使原磁场变化延缓是由于这种阻碍作用使原磁场变化延缓.自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练一、楞次定律的应用一、楞次定律的应用1应用楞次定律的一般步骤应
5、用楞次定律的一般步骤运运用用楞楞次次定定律律判判定定感感应应电电流流的的思思路路,可可以以概概括括为为以以下下方方框框图图:上上图图描描述述了了磁磁通通量量变变化化、磁磁场场方方向向、感感应应电电流流方方向向三三个个因因素素的的关关系系,只只要要知知道道了了其其中中任任意意两两个个因因素素,就就可可以以确确定定第第三三个因素个因素自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2电磁感应现象中电磁感应现象中“阻碍阻碍”作用的拓展作用的拓展电电磁磁感感应应现现象象中中,感感应应电电流流产产生生的的“效效果果”总总要要“反反抗抗”(或或“阻碍阻碍”)
6、引起感引起感应电应电流的流的“原因原因”常常见见的的“阻碍阻碍”现现象有以下几种:象有以下几种:引起感引起感应应电电流的原因流的原因感感应电应电流流产产生的效果生的效果如何如何“阻碍阻碍”口口诀诀原磁通量原磁通量变变化化产产生磁生磁场场产产生的磁生的磁场场方向在磁方向在磁通量增加通量增加时时与原磁与原磁场场方向相反,反之相同方向相反,反之相同增反增反减同减同导导体相体相对对运运动动产产生磁生磁场场力力产产生的磁生的磁场场力力总总是阻是阻碍相碍相对对运运动动来拒来拒去留去留原磁通量原磁通量变变化化产产生安培生安培力使力使线线圈圈面积变化面积变化线线圈面圈面积积在磁通量增在磁通量增加加时时收收缩缩
7、,反之,反之扩扩大大增增缩缩减减扩扩自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练3.楞次定律中的能量守恒楞次定律中的能量守恒楞楞次次定定律律中中的的“阻阻碍碍”作作用用正正是是能能量量转转化化和和守守恒恒定定律律的的反反映映电电磁磁感感应应现现象象中中,产产生生感感应应电电流流即即产产生生电电能能的的同同时时,由由于于“阻阻碍碍”作作用用的的存存在在,在在克克服服“阻阻碍碍”的的过过程程中中,必必然然伴伴随随着着其其他他能能量量的的减减少少所所以以,楞楞次次定定律律是是能能量量转转化化和和守守恒恒定定律律的的必必然然结结果果自主学习自主学习名
8、师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练如如图图212所所示示,将将条条形形磁磁铁铁插插入入或或拔拔出出螺螺线线管管的的过过程程中中,线线圈圈中中产产生生感感应应电电流流,感感应应电电流流的的磁磁场场阻阻碍碍磁磁铁铁与与线线圈圈的的相相对对运运动动,在在这这个个过过程程中中,外外力力克克服服磁磁场场力力做做功功,把把其其他他形形式的能式的能转转化化为电为电能能在在条条形形磁磁铁铁从从某某一一高高度度落落入入闭闭合合螺螺线线管管内内的的过过程程中中,若若产产生生的的感感应应电电流流的的磁磁场场对对条条形形磁磁铁铁的的下下落落有有吸吸引引作作用用,则则磁磁铁铁
9、的的机机械械能能会会增增加加,同同时时电电路路中中又又产产生生电电能能,这这样样就就凭凭空空产产生生了了增加的机械能和增加的机械能和电电能,能,违违背了能量背了能量转转化和守恒定律化和守恒定律自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练二、右手定则及应用二、右手定则及应用1右手定则右手定则(1)适适用用范范围围:导导体体切切割割磁磁感感线线产产生生感感应应电电流流的的电电磁磁感感应应现现象象(2)使使用用方方法法:伸伸开开右右手手,使使拇拇指指与与其其余余四四个个手手指指垂垂直直,并并且且都都与与手手掌掌在在同同一一个个平平面面内内;让让磁磁
10、感感线线从从掌掌心心进进入入,并并使使拇拇指指指指向向导导线线运运动动的的方方向向,这这时时四四指指所所指指的的方方向向就就是是感感应应电电流流的的方向方向自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练2楞次定律和右手定则的比较楞次定律和右手定则的比较(1)从从研研究究对对象象来来说说:楞楞次次定定律律研研究究的的是是闭闭合合回回路路,右右手手定定则则研研究究的的是是闭闭合合回回路路的的一一部部分分,即即切切割割磁磁感感线线的的那那一一段段导导体体(2)从从适适用用范范围围来来说说:楞楞次次定定律律适适用用各各种种电电磁磁感感应应现现象象中中感
11、感应应电电流流方方向向的的判判断断而而右右手手定定则则只只适适用用于于导导体体切切割割磁磁感感线线产产生的生的电电磁感磁感应现应现象中感象中感应电应电流方向的判断流方向的判断(3)从从实实际际应应用用来来看看:对对于于由由于于导导体体切切割割磁磁感感线线产产生生的的电电磁磁感感应应的的问问题题,应应用用右右手手定定则则判判断断较较方方便便;对对于于由由于于磁磁感感应应强强度度随随时时间间变变化化产产生生的的电电磁磁感感应应的的问问题题,应应用用楞楞次次定定律律判判断断较较方方便便自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练(4)列表列表对对照
12、如下:照如下:比比较项较项目目右手定右手定则则左手定左手定则则作用作用判断感判断感应电应电流方向流方向判断通判断通电导电导体所受磁体所受磁场场力的方向力的方向自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练已知条件已知条件已知切割运已知切割运动动方向方向和磁和磁场场方向方向已知已知电电流方向和磁流方向和磁场场方向方向图图例例因果关系因果关系运运动电动电流流电电流运流运动动应应用用实实例例发电发电机机电动电动机机自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练教材资料分析教材资料分析讨论与交流讨论与交
13、流如如图图27所所示示,将将A,B两两只只轻轻小小铝铝环环固固定定在在一一根根轻轻杆杆的的两两端端A环环是是闭闭合合的的,B环环是是断断开开的的,轻轻杆杆可可以以绕绕支支点点O在在水水平平面内自由面内自由转动转动自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练想想想想这这是是为为什么,并与同学什么,并与同学讨论讨论交流交流得得出出结结论论后后,请请猜猜想想如如果果把把条条形形磁磁铁铁的的任任一一极极从从A环环或或B环环中中拔拔出出(注注意意不不要要相相碰碰),将将分分别别发发生生什什么么现现象象,并并用用实实验验加加以以验证验证点点拨拨解解法法1
14、:用用磁磁铁铁任任一一极极去去接接近近A环环,则则因因磁磁通通量量增增加加而而产产生生感感应应电电流流,阻阻碍碍其其相相对对运运动动,故故环环向向远远离离该该磁磁极极的的方方向向运运动动;把把磁磁铁铁移移开开时时,磁磁通通量量减减少少,产产生生阻阻碍碍其其相相对对运运动动的的感感应应电电流流,A环环与与磁磁铁铁同同方方向向运运动动;对对B环环,由由于于不不闭闭合合,虽虽产产生感应电动势却没有受到磁场力作用,则不运动生感应电动势却没有受到磁场力作用,则不运动解解法法2:用用楞楞次次定定律律的的广广义义描描述述,当当磁磁铁铁移移近近A环环时时,A环环远远离离磁磁铁铁(来来拒拒)当当磁磁铁铁远远离离
15、A环环时时,A环环靠靠近近磁磁铁铁(去去留留);对对于于B环环,由由于于不不闭闭合合,所所以以不不会会产产生生感感应应电电流流,不不受受磁磁场场力力,不不运动运动自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练在在本本节节的的例例题题中中,若若ab边边要要保保持持向向右右做做匀匀速速直直线线运运动动,外外力力的的方方向向应应指指向向哪哪一一边边?为为什什么么?你你能能从从能能量量转转化化和和守守恒恒的的角度解角度解释吗释吗?谈谈谈谈你的想法,并与同学你的想法,并与同学讨论讨论交流交流点点拨拨在在本本节节例例题题中中,若若ab保保持持向向右右做做匀
16、匀速速直直线线运运动动,产产生生的的电电流流由由ba,由由左左手手定定则则可可知知,安安培培力力的的方方向向向向左左,因因此此外外力力的的方方向向应应该该与与安安培培力力大大小小相相等等,方方向向相相反反所所以以外外力力方方向水平向右向水平向右从从能能的的转转化化和和守守恒恒的的角角度度来来讲讲,外外力力要要做做正正功功使使其其他他形形式式的的能能转转化化成成电电能能进进而而转转化化成成内内能能因因此此外外力力的的方方向向与与位位移移的的方向一致,应为水平向右方向一致,应为水平向右自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【典典例例1】如如
17、图图213所所示示,试试判判定定当当开开关关S闭闭合合和和断断开瞬开瞬间间,线线圈圈ABCD中的中的电电流方向流方向思思路路点点拨拨根根据据电电流流的的方方向向,由由安安培培定定则则判判断断出出原原磁磁场场的方向再根据磁场的强弱变化用楞次定律判断的方向再根据磁场的强弱变化用楞次定律判断自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解析解析当当S闭合时:闭合时:(1)研研究究的的回回路路是是ABCD,穿穿过过回回路路的的磁磁场场是是电电流流I产产生生的的磁磁场场,方方向向(由由安安培培定定则则判判知知)指指向向读读者者(如如题题图图所所示示),且
18、且磁磁通通量量增大;增大;(2)由由楞楞次次定定律律得得知知感感应应电电流流磁磁场场方方向向应应和和B原原相相反反,即即离开读者指向纸面内;离开读者指向纸面内;(3)由由 安安 培培 定定 则则 判判 知知 线线 圈圈 ABCD中中 感感 应应 电电 流流 方方 向向 是是ADCBA.当当S断开时:断开时:研研究究的的回回路路仍仍是是线线圈圈ABCD,穿穿过过回回路路的的原原磁磁场场仍仍是是电电流流I产产生生的的磁磁场场,方方向向(由由安安培培定定则则判判知知)指指向向读读者者,且且磁磁通通量量减小;减小;自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂
19、对点演练由由楞楞次次定定律律得得知知感感应应电电流流磁磁场场方方向向应应和和B原原相相同同,即即指指向读者;向读者;由安培定则判知感应电流方向是由安培定则判知感应电流方向是ABCDA答案答案S闭闭合合时时,感,感应电应电流方向流方向为为ADCBA;S断开断开时时,感,感应电应电流方向流方向为为ABCDA.借题发挥借题发挥应用楞次定律的思路应用楞次定律的思路自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练【变式变式1】如如图图214所所示示,一一根根条条形形磁磁铁铁自自左左向向右右穿穿过过一一个个闭闭合螺合螺线线管,管,则电则电路中路中()A始始终
20、终有感有感应电应电流自流自a向向b流流过电过电流表流表GB始始终终有感有感应电应电流自流自b向向a流流过电过电流表流表GC先先有有aGb方方向向的的感感应应电电流流,后后有有bGa方方向向的的感感应电应电流流D将不会将不会产产生感生感应电应电流流自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析活页规范训练活页规范训练课堂对点演练课堂对点演练解解析析条条形形磁磁铁铁从从左左边边进进入入螺螺线线管管的的过过程程中中,在在螺螺线线管管内内产产生生的的磁磁场场方方向向向向右右,穿穿过过螺螺线线管管的的磁磁通通量量不不断断增增加加,根根据据楞楞次次定定律律,感感应应电电流流的的方方向向是是aGb.条条形
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