第三节电磁感应的方向
电磁感应的方向实验

电磁感应的方向实验电磁感应是物理学中一个重要的概念,它描述了磁场和导体之间相互作用产生的电动势和电流。
在中学物理教学中,常常通过实验来证明电磁感应的存在和一些基本特性。
本文将介绍一种简单的电磁感应的方向实验。
这个实验需要准备一些简单的器材,包括一个导体线圈、一个磁铁和一个电流计。
首先,将导体线圈绕成一个圆形,确保导体的两端与电流计连接。
接下来,将磁铁放置在导体线圈的中心,确保磁铁的磁场垂直于导体线圈的平面。
在实验进行之前,先将电流计的指针归零,以便能够准确地观察后续的电流变化。
然后,将磁铁缓慢地向导体线圈靠近并远离,观察电流计的指针。
很显然,当磁铁接近导体线圈时,电流计的指针会发生偏转,指示出有电流流过导体。
当磁铁远离导体时,电流的方向也会相应改变。
这个实验的结果说明了电磁感应的基本原理:当导体和磁场相对运动时,会在导体中产生电流。
这是由于磁场的变化引起了导体中的电荷运动。
根据右手定则,我们可以确定导体中电流的方向与磁场的变化方向相互垂直。
除了磁场的变化,导体的运动也能够产生电磁感应。
在这种情况下,导体作为一个活动的回路,它的运动相对于磁场会导致电流的产生。
这个实验可以通过将导体线圈连接到一个电源上,然后将它在磁场中来回移动来进行。
通过这个实验,学生可以更直观地理解电磁感应的方向规律。
同时,他们还可以通过改变导体线圈的形状、改变磁铁的位置等来观察电流的变化。
这些操作将有助于他们进一步掌握电磁感应的原理和相关知识。
电磁感应在现代社会中有着广泛的应用。
我们使用的发电机、变压器等设备都是基于电磁感应原理工作的。
此外,电磁感应也是无线充电、感应炉等技术的基础。
通过进行这样的实验,学生能够对这些实际应用有更深入的了解。
总之,电磁感应的方向实验是中学物理教学中一种简单而有效的教学手段。
通过实验,学生可以亲自观察和探究电磁感应的基本原理和特性。
同时,这个实验还能激发学生对电磁学的兴趣,并帮助他们建立起对电磁学知识的深入理解。
第三节电磁感应的基本定律

2-3-3
ε
d 3. (同学自证) Φ < 0, Φ > 0 dt d 4. (同学自证) Φ < 0, Φ < 0 dt 若有N 匝导线 d (NΦ ) d ψ dΦ = N = i= dt dt dt
2-3-3
ε
d 3. (同学自证) Φ < 0, Φ > 0 dt d 4. (同学自证) Φ < 0, Φ < 0 dt 若有N 匝导线 d (NΦ ) d ψ dΦ = N = i= dt dt dt
2-3-3
ε
ψ = NΦ
d 3. (同学自证) Φ < 0, Φ > 0 dt d 4. (同学自证) Φ < 0, Φ < 0 dt 若有N 匝导线 d (NΦ ) d ψ dΦ = N = i= dt dt dt
2-3-3
ε
ψ = NΦ
磁通链数
d 3. (同学自证) Φ < 0, Φ > 0 dt d 4. (同学自证) Φ < 0, Φ < 0 dt 若有N 匝导线 d (NΦ ) d ψ dΦ = N = i= dt dt dt
Φ
n
绕 行方向
2-3-3
ε
L
分四种情况讨论: dΦ 1. Φ > 0, d t > 0 由定律得 i < 0
故 i与 L方向相反。
Φ
n
绕 行方向
2-3-3
ε
ε
εi
L
分四种情况讨论: dΦ 1. Φ > 0, d t > 0 由定律得 i < 0
故 i与 L方向相反。 2. Φ > 0,
Φ
n
绕 行方向
Φ
n
绕 行方向
2-3-3
ε
ε
εi
L
Φ
n
绕 行方向
物体的电磁感应与电磁感应定律的方向

物体的电磁感应与电磁感应定律的方向电磁感应是指在磁场中物体产生电流或电荷分布的现象。
这一现象是由电磁感应定律来描述的。
本文将对物体的电磁感应以及电磁感应定律的方向进行探究,并讨论其应用。
一、电磁感应现象物体的电磁感应是指当一个物体处于磁场中时,由于磁场的变化引起物体内部的电流的产生,或者由于物体的运动而产生感应电动势。
电磁感应是电磁学中的重要现象,可以应用于发电机、变压器等电磁设备。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本规律。
根据法拉第电磁感应定律,当一个闭合回路中磁通量发生变化时,该闭合回路中将产生感应电动势。
感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
数学表达式为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。
负号表示感应电动势与磁通量变化方向相反。
三、电磁感应定律的方向规律根据以上的电磁感应定律,我们可以总结出一些电磁感应的方向规律。
1. 磁场方向变化引起电流的产生当物体处于一个磁场中,磁场方向发生变化时,物体内部会产生电流。
根据电磁感应定律,电流的方向会使得产生的磁场方向与原来磁场方向相反,以抵消磁场的变化。
2. 物体运动引起感应电动势的产生当物体相对于磁场运动时,也会产生感应电动势。
感应电动势的方向与运动方向、磁场方向以及物体本身的特性有关。
四、电磁感应的应用电磁感应在生活和工业中有着广泛的应用。
1. 发电机发电机是利用电磁感应原理工作的装置。
通过将导线与磁场相互作用,产生感应电动势,并通过外部电路将电能转化为机械能。
2. 变压器变压器是通过电磁感应原理传递电能的设备。
变压器利用来自原始线圈的交变电流产生的磁场,感应出次级线圈中的电流,从而实现电能的传递和变压。
3. 电磁感应传感器电磁感应传感器是一种利用电磁感应原理检测物理量的设备。
例如磁力计、感应电流测量仪等,通过测量产生的感应电动势来获取所需的物理量信息。
五、总结物体的电磁感应是指在磁场中由于磁场的变化或物体的运动而产生的感应电流或感应电动势的现象。
高二物理必修三电磁感应知识点

高二物理必修三电磁感应知识点电磁感应是物理学中的一个重要概念,是指由磁场的变化引起的感应电流或感应电动势。
电磁感应在我们日常生活中有着广泛的应用,例如发电机、变压器等。
下面将介绍高二物理必修三中的相关电磁感应知识点。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律。
它的表达式如下:ε = - N ∆Φ/∆t其中,ε表示感应电动势,N表示线圈匝数,∆Φ表示磁通量的变化量,∆t表示时间的变化量。
二、感应电动势的方向根据“左手定则”,我们可以确定感应电动势的方向。
左手握住导线,拇指指向运动方向,其他四指弯曲的方向即为感应电流的方向。
三、自感和互感自感是指磁场变化时,线圈自身感应出的感应电动势。
互感是指线圈之间的磁场相互影响而产生的感应电动势。
四、楞次定律楞次定律描述了感应电流的方向,根据楞次定律,感应电流的方向总是阻碍引起它产生的磁场的变化。
五、电感电感是指电流在闭合线路内感应自生电动势的能力。
它的单位是亨利,常用的符号是L。
电感和线圈匝数、磁通量以及线圈的几何尺寸有关。
六、互感系数互感系数是用来描述两个线圈之间互相影响程度的物理量。
两个线圈的互感系数越大,它们之间的互感效应就越强。
七、电磁感应的应用1. 发电机:通过恒定的磁场和旋转的线圈,将机械能转化成电能。
2. 变压器:利用电磁感应的原理,改变交流电的电压和电流。
3. 电磁感应炉:利用感应电流的热效应,将电能转化为热能,用于熔炼和加热等工艺。
4. 感应电动机:利用交变磁场在导体内产生感应电流,使电动机转动。
以上是关于高二物理必修三电磁感应的相关知识点。
通过学习和理解这些知识,我们可以更好地理解电磁感应的原理和应用。
电磁感应是现代社会中不可或缺的一部分,它在工业、交通、通信等各个领域都有着广泛的应用,对我们的生活产生着深远的影响。
希望通过本文的介绍,能为大家对电磁感应有更深入的认识和理解。
高中物理 第一章 电磁感应 第三节 感应电流的方向课件 粤教选修32粤教高中选修32物理课件

12/8/2021
第二十六页,共三十六页。
右手定则的应用
1.楞次定律与右手定则的区别及联系
内容
规律 楞次定律
右手定则
区别
研究 对象 适用
整个闭合回路 各种电磁感应
闭合回路的一部分,即做 切割磁感线运动的导体
只适用于导体在磁场中做
范围
现象
切割磁感线运动的情况
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―安―培→ 定则
判断线圈中感 应电流方向
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第二十四页,共三十六页。
[解析] 线圈由初始位置向Ⅰ位置运动过程中,沿磁场方向的 磁通量逐渐增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁 场方向相反,从右向左穿过线圈,根据安培定则,Ⅰ位置时感 应电流的方向(沿磁感线方向看去)是逆时针方向;在Ⅱ位置时 由左向右穿过线圈的磁通量最大,由Ⅱ位置向Ⅲ位置运动时, 向右穿过线圈的磁通量减少,根据楞次定律,感应电流的磁场 方向向右,阻碍它的减少,根据安培定则可判定Ⅲ位置的电流 方向(沿磁感线方向看去)是顺时针方向,且知Ⅱ位置时感应电 流为零.故选 D. [答案] D
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解析:选 BD.本题的关键是理解楞次定律,感应电流的磁场总 是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.如果是因磁通量的减小 而引起的感应电流,则感应电流的磁场方向与引起感应电流的 磁场方向相同,阻碍磁通量的减小;如果是因磁通量的增大而 引起的感应电流,则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方 向相反,阻碍磁通量的增大,故 A 项错误,B 项正确;楞次定 律既可以判定闭合回路中感应电流的方向,还可以判定不闭合 回路中感应电动势的方向.C 项错误,D 项正确.
__阻__碍__磁通量的减 少
电学电磁感应中的感应电磁场方向判断

电学电磁感应中的感应电磁场方向判断在电学电磁学领域中,感应电磁场方向的判断是一个重要的问题。
准确地判断感应电磁场的方向对于理解电磁感应现象以及应用于实际问题的解决具有重要意义。
本文将从理论和实践两个方面阐述感应电磁场方向的判断方法。
一、理论分析根据电磁感应定律,当磁通量通过一个线圈变化时,会在该线圈中产生感应电动势。
而根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的方向与磁通量的变化率有关。
根据这两个定律,可以通过以下方法判断感应电磁场的方向。
1. 右手定则根据右手定则,当握住一根导线,使得拇指指向电流的方向,四指所指方向即为磁场的方向。
根据这一原理,可以将右手定则应用于感应电磁场的判断中。
当磁通量的增加方向与磁场方向一致时,感应电动势方向垂直于线圈中的导线方向。
在计算机辅助模拟中,可以通过绘制磁场线以及线圈的几何形状来判断感应电磁场方向。
2. 柯尔尼定律柯尔尼定律指出,在感应电路中,感应电动势的方向总是阻碍引起它的变化。
根据这一定律,当磁通量的改变方式已知时,可以通过柯尔尼定律来判断感应电磁场的方向。
例如,如果磁通量从大到小减小,感应电动势的方向将使其增大,即感应电磁场的方向与磁通量变化方向相反。
二、实际应用除了理论分析外,感应电磁场的方向判断在实际应用中也具有重要意义。
1. 感应电机感应电机是一种常见的电机类型,其工作原理基于电磁感应。
在感应电机中,可以通过判断感应电磁场的方向来确定电机的旋转方向。
根据感应电动势的方向,可以确定旋转方向,并采取适当的控制措施。
2. 电磁感应传感器电磁感应传感器广泛应用于工业自动化、交通运输等领域。
在传感器中,通过检测感应电动势的方向来获取有关物体位置、速度等信息。
正确判断感应电磁场的方向对于传感器的准确测量十分重要。
3. 变压器变压器是电力系统中常用的设备之一。
变压器的工作原理基于电磁感应。
在变压器中,通过判断感应电磁场的方向来确定原、副线圈之间的电流方向和电压关系。
准确判断电磁场的方向对于保证变压器正常运行非常关键。
高中物理教案:电磁感应的方向与大小

高中物理教案:电磁感应的方向与大小一、电磁感应的概念与原理电磁感应是指当磁场发生变化时,会在导体中产生感应电动势和感应电流的现象。
这是由法拉第电磁感应定律所描述的。
根据该定律,当导体与磁场相对运动或者磁场发生变化时,导体中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与导体的速度、磁场的强度以及两者之间的角度有关。
二、电磁感应的方向规律1. 右手定则为了判断感应电动势和感应电流的方向,我们可以使用右手定则。
具体的操作方法是:用右手将四指指向导线运动方向或磁场方向,大拇指则指向感应电流的方向。
2. 比奥-萨伐尔定律比奥-萨伐尔定律(Lenz's law)也给出了感应电动势和感应电流的方向规律。
根据该定律,感应电动势的方向与磁场变化的方向相反。
这意味着感应电流的方向会阻碍引起它的磁场变化的因素。
三、电磁感应的大小计算1. 导体在恒定磁场中运动当导体以速度v在恒定磁场中运动时,感应电动势E的大小可以通过下列公式计算:E = B × l × v × sinθ其中,B表示磁场的强度,l表示导体长度,v表示导体的运动速度,θ表示运动方向与磁场方向之间的夹角。
2. 磁通量的变化在磁通量Φ发生变化的情况下,感应电动势E的大小可以通过以下公式计算:E = - N × (ΔΦ/Δt)其中,N表示线圈的匝数,ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt表示时间间隔。
这些公式可以帮助我们准确地计算电磁感应的大小,以便在实际应用中进行相应的设计和调整。
四、电磁感应的应用1. 发电机和电动机电磁感应的原理被广泛应用于发电机和电动机的设计中。
在发电机中,机械能转化为电能;而在电动机中,则是电能转化为机械能。
这两种装置的核心是通过导磁体和线圈的相互作用,实现电磁感应现象。
2. 变压器变压器是一种利用电磁感应原理工作的重要设备,主要用于改变交流电的电压。
变压器由两个或更多的线圈组成,当一个线圈中的电流发生变化时,会在另一个线圈中产生感应电流。
2019第一章第三节感应电流的方向精品教育.doc

第一章电磁感应第三节感应电流的方向A 级抓基础1. (20佃上海卷)磁铁在线圈中心上方开始运动时,线圈中产生如图方向的感应电流,则磁铁( )A .向上运动B.向下运动C .向左运动D .向右运动解析:若磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,原磁场方向向下,所以感应磁场方向向上,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,故可判断出产生了如图中箭头所示的感应电流;同理,若磁铁向上运动,则感应电流的方向与图中感应电流的方向相反.故A 错误,B 正确;若磁铁向右运动或向左运动,穿过线圈的磁通量变小,原磁场方向向下,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,故可判断出产生的感应电流的方向与图中感应电流的方向相反.故C、D 错误.答案:B2. 美国物理学家卡布莱用实验寻找磁单极子. 实验根据的原理就是电磁感应现象,仪器的主要部分是由超导体做成的线圈,设想有一个磁单极子穿过超导线圈,如图所示,于是在超导线圈中将产生感应电流,关于感应电流的方向下列说法正确的是( )A. 磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中产生的感应电流的方向发生变化B. N磁单极子与S磁单极子分别穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向相同C. 磁单极子穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向不变D. 假若磁单极子为N磁单极子,穿过超导线圈的过程中,线圈中感应电流方向始终为顺时针(从上往下看)解析:若N 磁单极子穿过超导线圈的过程中,当磁单极子靠近线圈时,当穿过线圈中磁通量增加,且磁场方向从上向下,所以由楞次定律可知,感应磁场方向从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向为逆时针;当N 磁单极子远离线圈时,当穿过线圈中磁通量减小,且磁场方向从下向上,所以由楞次定律可知,感应磁场方向从下向上,再由右手螺旋定则可确定感应电流方向为逆时针,且线圈中产生的感应电流方向不变;若是S 磁单极子穿过超导线圈,同理得出:靠近线圈时,感应磁场从上向下,则感应电流方向顺时针,当远离时,感应电流方向也是顺时针.故ABD 错误,C 正确.答案:C3.如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)()A. 沿顺时针方向B. 先沿顺时针方向后沿逆时针方向C. 沿逆时针方向D .先沿逆时针方向后沿顺时针方向解析:条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,原磁场方向向右,且磁通量在增加,根据楞次定律,感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化,所以感应电流的磁场向左,由安培定则,知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向.故C 正确,A、B、D 错误.答案:C4.(多选)小明有一个磁浮玩具,其原理是利用电磁铁产生磁性,让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,其构造如图所示.若图中电源的电压固定,可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置,则下列叙述正确的是( )A .电路中的电源必须是直流电源B. 电路中的a端点须连接直流电源的负极C .若增加环绕软铁的线圈匝数,可增加玩偶飘浮的最大高度D .若将可变电阻的电阻值调大,可增加玩偶飘浮的最大高度解析:让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来,则需让玩偶受到向上的恒定的磁场力,在线圈中要产生上面是N 极的恒定的磁场,故电路中的电源必须是直流电源,且根据左手定则,电路中的a端点须连接直流电源的正极,选项A 正确、B 错误;若增加环绕软铁的线圈匝数,可使电磁铁产生的磁场增强,从而增加玩偶飘浮的最大高度,选项C 正确;若将可变电阻的电阻值调大,则通过电磁铁的电流减小,磁场减弱,则可减小玩偶飘浮的最大高度,选项D 错误.故选A、C.答案:AC5. 目前,我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平,将很快装备到下一代航母中. 航母上舰载机电磁弹射的驱动原理如图所示,当闭合开关S,固定线圈中突然通过直流电流时,线圈左侧的金属环(舰载机)被弹射出去.则( )A .闭合S的瞬间,从左侧看环中的感应电流沿顺时针方向B. 若将电池正负极调换后,金属环将向右弹射C. 若将金属环置于线圈的右侧,金属环将向左弹射D. 若将金属环置于线圈的右侧,金属环将向右弹射解析:闭合S 瞬间穿过金属环的磁通量增大,依据楞次定律,从左侧看感应电流沿逆时针方向,故A 错误;电池正负极变化只影响磁场方向并不影响磁场的变化,根据“来拒去留”可得,金属环受力向左,故将向左弹射出去,故B 错误;若将金属环置于线圈的右侧,根据“来拒去留”可得,金属环受力向右,故将向右弹射出去,故C错误,D正确.答案:D6. (多选)如图所示,线圈竖直放置且固定不动,当它正上方的磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R到B,则磁铁可能()A .向下运动B.向上运动C .向左平移D .以上运动都不可能解析:因为流过电阻的电流是由A经R到B,则由右手定则可知,产生感应电流在线圈中的磁场方向向下,与原磁场方向相同,故穿过线圈的磁通量是减小的,故线圈可能向上运动或者向左平移,选项B、C 正确.答案:BCB 级提能力7. 如图所示,一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度L将()A. S减小,L变长B. S减小,L变短C.S 增大,L 变短D.S 增大,L 变长解析:根据右手螺旋定则可知,直线电流下边磁场方向垂直纸面向里,由于电流增大,则弹性的金属圆环中的磁通量增大,导致产生感应电流,根据楞次定律可知,圆环中的感应电流方向为逆时针方向;根据左手定则可知,弹性的金属圆环上边的所受的安培力竖直向下,弹性的金属圆环下边的所受的安培力竖直向上,由于下边离长直导线电流越远,磁场越弱,所以向下的安培力大于向上的安培力,从而导致橡皮绳的长度I变长;可将圆环等效成一段一段的导线,由左手定则可知,安培力指向圆心,导致弹性环面积S减小,故A正确,BCD 错误.答案:A8. 如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A. F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B. F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C. F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右D. F N先小于mg后大于mg,运动趋势向右解析:根据楞次定律可知,在磁铁穿过线圈的过程中,线圈先受斥力作用后受引力作用,所以线圈所受的支持力先大于重力后小于重力,“来拒去留”,线圈有向右的运动趋势,所以只有选项C正确.答案:C9. 如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0〜£时间内,直导线中电流向上,则在2〜T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是()图甲图乙A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B. 感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左解析:在T时间内,直线电流方向向下,根据安培定则,知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐增大,则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生顺时针方向的感应电流. 根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向右,右边受到的安培力水平向左,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属框所受安培力的合力水平向右.故C正确.答案:C10. 如图所示,两个完全相同的闭合导线环挂在光滑绝缘的水平横杆上,当两导线环中通有同向电流时,两导线环的运动情况是( )A .互相吸引,电流大的环其加速度也大B.互相排斥,电流小的环其加速度较大C .互相吸引,两环加速度大小相同D .互相排斥,两环加速度大小相同解析:同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,知两线圈的运动情况是相互靠近.由牛顿第二、三定律,贝S加速度大小相同,故C 正确,A、B、D错误.答案:C11. 如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的变化电流,t=t2时电流的方向为顺时针(如图中箭头所示),在t i〜t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是( )图甲图乙A. 线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B. 线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C. 线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D. 线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势解析:在1〜t2时间内,由于线圈A的电流增大,导致线圈B磁通量增大,感应电流的磁场与它相反,根据安培定则,可知线圈A 在线圈B 内部产生的磁场方向垂直纸面向里,则线圈B 内有逆时针方向的电流.此时线圈B 的电流方向与线圈A 电流方向相反,由异向电流相互排斥,可知线圈间会相互排斥,所以线圈B 有扩张的趋势.故A、B、D 错误,C 正确.答案:C12. 如图所示,在两根平行长直导线中,通以方向相同、大小相等的恒定电流. 一个小线框在两导线平面内,从靠近右边的导线内侧沿着与两导线垂直的方向匀速向左移动,直至到达左边导线的内侧.在这移动过程中,线框中的感应电流方向( )A.沿abcda不变B.沿adcba不变C. 由abcda变为dcbad D .由dcbad变为dcbad解析:根据安培定则和磁场的叠加原理判断得知,在中线右侧磁场向外,左侧磁场向里.当导线框位于中线右侧运动时,磁场向外,磁通量减小,根据楞次定律可知,感应电流方向为adcba;当导线框经过中线,磁场方向先向外,后向里,磁通量先减小,后增加,根据楞次定律,可知感应电流方向为adcba当导线框位于中线左侧运动时,磁场向里,磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流方向为adcba故选B.答案:B。
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来拒去留
如图,在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒 AB、CD,当条形磁铁靠近与远离时导体棒如何运动? (不考虑导体棒间的磁场力)
靠近时: AB、CD相向运动
B D C
远离时: AB、CD相互远离
A
基础自测 1.如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况 是( ) A.向右摆动 B.向左摆动 C.静止不动 D.不能判定
【答案】AC
楞次定律
阻碍的四种表现:
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)回路面积有增大或减小的趋势来反抗磁通量的变化; 4)阻碍线圈自身电流变化(自感现象)。
利用楞次定律判断感应电流方向的方法步骤:
明确所研究的闭合回路,判断原磁场的方向
判断闭合回路内原磁通量的变化
阻碍
磁通量的变化
引起感应电流的磁场:(原磁场) 磁体产生的磁场或者电流产生的磁场 当回路中原磁通量增加时,感应电流的磁场与原来 的磁场方向相反 当回路中原磁通量减小时,感应电流的磁场与原来 的磁场方向相同
增反减同
如何利用楞次定律确定感应电流的方向
1. 判定回路内部原来的磁场方向 2. 判定原来的磁场磁通量的变化 ( 增大 或 减小? ) 3. 当原来的磁场磁通量增大时,则B感与B原反向 当原来的磁场磁通量减小时,则B感与B原同向 4. 根据B感的方向,利用安培定则,确定I感方向
如果原磁场不变化,即使再强也不会产生感应 电流。
③如何阻碍?增反减同 ④阻碍结果? 阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的
变化,这种变化将继续进行,最终结果 不受影响。
增反减同 D 1.下列说法正确的是 A、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向相反 B、感应电流的磁场总和回路中原磁场的方向在同一条直 线上 C、由于感应电流的磁场总阻碍原磁通量变化,所以回路 中磁通量不变 D、感应电流的磁场可能与原磁场的方向相反也可能相同 针对训练1:根据楞次定律知:感应电流的磁场一定是 A、阻碍引起感应电流的磁通量 C B、与引起感应电流的磁场方向相反 C、阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化 D、与引起感应电流的磁场方向相同
原磁场的方向
磁通量的变化
观看模拟实验
N靠近
感应电流方向 (从左向右看) 穿过回路磁通量 的变化 原磁场 方向 感应电流磁场方 向
N远离
S靠近
S远离
B
•与
•B 原 •反
感
•阻 碍 •Φ原
•增 • 减 •变
•与 •B 原
•同
即:感应电流的磁场总是阻碍原磁场在线圈中的磁通量的 变化(增加或减少)。
化
增加
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3)导体切割时,四指指向在电源内部由负极指向正极。
比较:楞次定律、右手定则、安培定则、左手定则 比较项目 右手定则
导体切割磁 感线:速度 方向、磁场 方向、感应 电流方向三 者相互判断
楞次定律
回路中磁通量 发生变化产生 感应电流时原 磁场方向、感 应电流方向相 互判断
安培定 则
左手定则
适用范围
通电导线、 通电导线所 环形电流产 受安培力: 生磁场时, 安培力方向、 磁场方向、 电流方向、 电流方向互 磁场方向互 判 判
1、电流的磁效应和电磁感应现象? 2、通电螺线管的磁感线方向怎样判断? 3、产生感应电流的条件是什么?
电表偏转方向与电流方向的关系
电流从左接线柱进表时,指针向左偏, 电流从右接线柱进表时,指针向右偏。
磁铁靠近或远离螺线管时,电流方向一样吗? 如何判定感应电流的方向?
猜想与假设:
你认为感应电流的方向可能与哪些 因素有关?
A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到a B.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到a C.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到b D.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b
【答案】B
感应电动势的方向(电势高低判定) (1)分清内外电路。 (2)在电源内部,感应电流从电源负极流向正极;在 外电路中,感应电流从电源正极流向负极。
N
N
阻碍相互靠近 阻碍相互远离
规律的表述二:
感应电流的效果总是阻碍导体和引 起感应电流的磁体间的相对运动
楞次定律
1、内容: 2、理解
感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场 ①谁阻碍谁? (原磁场)的磁通量的变化。
。(1834年俄国物理学家楞次)
②阻碍什么? 阻碍的是原磁磁场的变化,而不是原磁场本身。
因果关系
因动而生电 因磁而生电 因电而生磁 因电而受力 (v、B→I (I→B) (I、B→F安) ( Δ B →B ) 感 安)
如图,线圈在N极附近竖直下落过程中,线圈 中的感应电流方向?
1.一水平放置的矩形闭合线圈abcd,在细长磁铁的N极附 近竖直下落,由图示位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ 和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ .在这个过程中,线圈中感应电 流:( ) A.沿abcd流动 B.沿dcba流动 C.从Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动,从Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动 D.从Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动,从Ⅱ到Ⅲ是 沿 abcd 流 动
2.
【答案】A
6.如图所示,螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上, 当B中通过的电流I减小时( ) A.环A有缩小的趋势 B.环A有扩张的趋势 C.螺线管B有缩短的趋势 D.螺线管B有伸长的趋势
【答案】AD
7.矩形闭合线圈放置在水平薄板上,有一块蹄形磁铁 如图1317所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线 圈的宽度).当磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不 动,那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应 电流的方向(从上向下看)是( ) A.摩擦力方向一直向左 B.摩擦力方向先向左、后向右 C.感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时 针 D.感应电流的方向顺时针→逆时针
阻碍增加 阻碍减少 无感应电流
原磁通量
减少 不变
感应电流具有这样的方向-----感应电流的磁场 总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
------------楞次定律
阻碍
磁通量的变化
从另一个角度认识规律
在下面四个图中标出线圈上的N、S极
S
来拒去留
S N
N
N
N
S
S
N
G G
S
G
S
G
N S
S
移近时 移去时 斥力 引力
【答案】D
2.如图1312所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆 形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在 磁铁开始运动时线圈中能得到逆时针方向的感应电流, 磁铁的运动方式应是( ) A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动 B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动 C.磁铁在线圈平面内顺时针转动 D.磁铁在线圈平面内逆时针转动
由楞次定律判断感应电流的磁场的方向
由安培定则根据感应电流的磁场的反向,判断 出感应电流的方向
A
Ⅰ
a
b c
d
Ⅱ Ⅲ
1.如图1311所示,一线圈用细杆悬于P点,开始 时细杆处于水平位置,释放后让它在匀强磁场中运 动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次 通过位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时(位置Ⅱ正好是细杆竖直位 置),线圈内的感应电流方向(顺着磁场方向看去)是 ( .Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是顺时针方向 ) A B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置均是逆时针方向 C.Ⅰ位置是顺时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置 是逆时针方向 D.Ⅰ位置是逆时针方向,Ⅱ位置为零,Ⅲ位置 是顺时针方向
V
下图中滑动变阻器滑片p右移时,标出电流计回路中 感应电流的方向。
p
G
I
一般概括:“明确增减和方向,‘增反减同’切莫忘,安 培定则来判断,四指环绕是方向。”
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。
B
B
I
右手定则
闭合电路的部分导体做切割磁感线
(适用条件)。
3.如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个 电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好,匀强磁 场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略,当导 体棒向左滑动时,下列说法正确的是( )
【答案】A
5.(双选)如图所示,将一条形磁铁插入一闭合螺线管 中,螺线管固定在停在光滑水平面的车中,在插入过程 中( ). A.车将向右运动 B.条形磁铁会受到向左的力 C.由于没标明条形磁铁极性,因此无法判断受力情 况 D.车会受向左的力 【答案】AB
楞次定律的理解:
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁场的磁通 量的变化