1、感应电流的方向感应电流的方向2.1 楞次定律楞次定律知识回顾知识回顾NS1、通电螺线管的磁感线方向如何判定？、通电螺线管的磁感线方向如何判定？2 2、产生感应电流的条件是什么、产生感应电流的条件是什么? ? 穿过闭合回路的穿过闭合回路的磁通量磁通量发生发生变化变化 安培定则安培定则（右手螺旋定则）（右手螺旋定则） “ “穿过穿过”是什么含义？是什么含义？ 回路（线圈）平面；合磁通量回路（线圈）平面；合磁通量 实验探究：实验探究： 确定感应电流方向的方法确定感应电流方向的方法 N N S S提供的主要器材如下，试判断：为完成实验，要记提供的主要器材如下，试判断：为完成实验，要记录那些内容录那些内
2、容一一:实验探究实验探究-感应电流的方向感应电流的方向探究的过程：探究的过程： 探究探究1 1：电流计指针偏转方向和电流方向的关系电流计指针偏转方向和电流方向的关系 螺线管的导线绕向及与电流表的连接方式螺线管的导线绕向及与电流表的连接方式 探究探究2 2：记录电流的流向，判断感应电流产生的磁记录电流的流向，判断感应电流产生的磁 场的方向；记录原磁场（引起感应电流的磁场）场的方向；记录原磁场（引起感应电流的磁场） 方向，记录引起感应电流的磁通量的变化方向，记录引起感应电流的磁通量的变化 。 探究探究3 3：利用探究利用探究2 2的结果，找出判断感应电流的方向的结果，找出判断感应电流的方向的规律。
3、的规律。探究方向：探究方向：探究感应电流方向与实验中磁通量探究感应电流方向与实验中磁通量的变化间的关系；总结感应电流方向的判断方的变化间的关系；总结感应电流方向的判断方法。法。规律探究规律探究探究探究1：电流计指针偏转方向和螺线管电流方向关系电流计指针偏转方向和螺线管电流方向关系 试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系试触的方法确定电流方向与电流计指针偏转方向的关系结论结论1：电流从电流计的电流从电流计的正正接线柱流接线柱流入入，指针向，指针向正正接线柱一接线柱一方偏转方偏转， 电流从电流计的电流从电流计的负负接线柱流入，指针向接线柱流入，指针向负负接线柱一接线柱一方偏转方偏转结论结
4、论2：指针指针右偏右偏，螺旋管线圈中的电流方向是：由上而下看为，螺旋管线圈中的电流方向是：由上而下看为逆时针逆时针；指针指针左偏左偏，螺旋管线圈中的电流方向是：由上而下看为，螺旋管线圈中的电流方向是：由上而下看为顺时针顺时针线圈的导线绕向不同，形成的磁场方向不同线圈的导线绕向不同，形成的磁场方向不同判断感应电流的方向与原因的关系时，利用线圈的判断感应电流的方向与原因的关系时，利用线圈的绕向（即感应电流的方向）方便还是利用产生的感绕向（即感应电流的方向）方便还是利用产生的感应电流产生的磁场方向方便呢？应电流产生的磁场方向方便呢？ 规律探究规律探究探究探究2：利用电流计指针的偏转方向探究感应电利用
5、电流计指针的偏转方向探究感应电流产生的感应磁场（产生的磁场）的方向、和引起流产生的感应磁场（产生的磁场）的方向、和引起感应电流的磁场方向（原磁场）的关系感应电流的磁场方向（原磁场）的关系 、以及对、以及对磁铁的作用力磁铁的作用力 1组组2组组3组组4组组探究实验，填写表格探究实验，填写表格探究实验，填写表格探究实验，填写表格 N 极插入极插入 N 极拔出极拔出 S 极插入极插入 S 极拔出极拔出示意图示意图原磁场方向原磁场方向原磁场的磁原磁场的磁通变化通变化感应电流方感应电流方向向(俯 视俯 视）感应电流的感应电流的磁 场 方 向磁 场 方 向向下向下减小减小顺时针顺时针向下向下向上向上向上向
6、上减小减小顺时针顺时针逆时针逆时针向下向下向上向上增加增加S向下向下增加增加逆时针逆时针向上向上NGGNGSGB感感原因原因增增减减与与B原原与与B原原阻碍变变 化化反反同同楞次定律演示实验楞次定律演示实验1、内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流产、内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是生的磁场总是阻碍阻碍引起感应电流的磁通量的引起感应电流的磁通量的变化变化。二：楞次定律：二：楞次定律：思考：思考：“阻碍阻碍”的实质是什么的实质是什么?l 谁起阻碍作用？谁起阻碍作用？l 阻碍什么？阻碍什么？l 阻碍是阻止吗？阻碍是阻止吗？l “阻碍阻碍”就是感应电流的磁场总与原磁场的就是感
7、应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗？方向相反吗？2、楞次定律结论：、楞次定律结论：原原增加，增加，B感感与与B原原反向反向 原原减少，减少，B感感与与B原原同向同向3、注意：用、注意：用楞次定律楞次定律能判定能判定_方向方向思考：怎么能确定感应电流的方向呢？思考：怎么能确定感应电流的方向呢？感应电流的磁场感应电流的磁场 安培定则安培定则大拇指的方向大拇指的方向四指的绕向四指的绕向楞次定律回顾 内容： 感应电流具有这样的方向，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 “阻碍”的含义 增反减同 楞次定律直接判断出的是哪个物理量的方向？ 感应电流的磁场 怎样判断出感应电流的方向？ 楞
8、次定律+安培定则 思考：怎样使用楞次定律判断感应电流的方向？思考：怎样使用楞次定律判断感应电流的方向？ 下图中滑动变阻器滑片下图中滑动变阻器滑片p左移时，标出电流计回路左移时，标出电流计回路中感应电流的方向。中感应电流的方向。p GNSI 楞次定律的基本应用楞次定律的基本应用 原磁场的方向原磁场的方向 原磁通量的变化原磁通量的变化 感应电流的磁场方向感应电流的磁场方向 感应电流的方向感应电流的方向 R R增，增，I I减，减，B B减，减，引引减小减小 应用楞次定律判断感应电流方向的应用楞次定律判断感应电流方向的 基本步骤：基本步骤：（1 1）明确穿过闭合电路原磁场的方向。）明确穿过闭合电路原
9、磁场的方向。（2 2）明确穿过闭合电路的磁通量是增加）明确穿过闭合电路的磁通量是增加 还是减少。还是减少。（3 3）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。（4 4）利用安培定则确定感应电流的方向。）利用安培定则确定感应电流的方向。小试牛刀篇小试牛刀篇法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。法拉第最初发现电磁感应现象的实验如图所示。软铁软铁环上绕有环上绕有A A、B B两个线圈两个线圈, ,则：则：、当、当A线圈电路中的开关闭合的瞬间，线圈线圈电路中的开关闭合的瞬间，线圈B中通过电流计中通过电流计的感应电流沿什么方向？的感应电流沿什么方向？、当、当A线圈电路
10、中的开关断开的瞬间，线圈线圈电路中的开关断开的瞬间，线圈B中的感应中的感应电流沿什么方向？电流沿什么方向？、电键闭合，滑动变阻器的滑片向右滑动，线圈、电键闭合，滑动变阻器的滑片向右滑动，线圈B中的感中的感应电流沿什么方向？应电流沿什么方向？GABab从从b到到a 从从b到到a 从从a到到b 思考：这个电磁感应中产生的电能是怎么转化来的？思考：这个电磁感应中产生的电能是怎么转化来的？小试牛刀篇小试牛刀篇SNV 判定圆环导线中的感应电流方向判定圆环导线中的感应电流方向 ？ 判定感应电流的磁场和等效的小磁针的判定感应电流的磁场和等效的小磁针的N、S极极 思考：这个电磁感应中产生的电能是怎么转化来的？
11、思考：这个电磁感应中产生的电能是怎么转化来的？GNSSN从相对运动看，感应电流的磁场总是阻从相对运动看，感应电流的磁场总是阻碍相对运动。碍相对运动。 从能量观点看：克服相互作用力做功，从能量观点看：克服相互作用力做功，机械能转化为感应电流的电能。机械能转化为感应电流的电能。N 来来 阻阻 去去 留留GNGSGNSSSN从相对运动看从相对运动看从能量观点看从能量观点看三：楞次定律揭示的能量守恒规律三：楞次定律揭示的能量守恒规律 如何判定如何判定 I 方向方向楞次定律小试牛刀篇小试牛刀篇SNV判定圆环导线中的感应电流方向判定圆环导线中的感应电流方向 楞次定律的基本应用楞次定律的基本应用 已知：电流
12、从电流表正接线柱进入，指针向右偏转。已知：电流从电流表正接线柱进入，指针向右偏转。判断磁铁运动时，感应电流流向、指针偏转方向判断磁铁运动时，感应电流流向、指针偏转方向NS1、向左移到虚线位置处的过程、向左移到虚线位置处的过程 2、从虚线位置继续向左移动的过程、从虚线位置继续向左移动的过程 原磁场的方向原磁场的方向 原磁通量的变化原磁通量的变化 感应电流磁场方向感应电流磁场方向 感应电流的方向感应电流的方向 思考题思考题：通电直导线与矩形线圈在同一平面内，：通电直导线与矩形线圈在同一平面内，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方向，并总结判断感应电流
13、的步骤。并总结判断感应电流的步骤。vI分析分析：、原磁场的方向：、原磁场的方向： 向里向里、原磁通量变化情况：、原磁通量变化情况： 减小减小、感应电流的磁场方向：、感应电流的磁场方向： 向里向里、感应电流的方向：、感应电流的方向： 顺时针顺时针练习练习如图如图5所示，导线框所示，导线框abcd与导线在同一与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是是 A先先abcd，后，后dcba，再，再abcdB先先abcd，后，后dcbaC始终始终dcbaD先先dcba，后，
14、后abcd，再，再dcbaE先先dcba，后，后abcd2.1楞次定律（2）右手定则1、内容：、内容：2、不同角度理解楞次定律：、不同角度理解楞次定律：从磁通量变化角度：感应电流阻碍磁通量的变化。从磁通量变化角度：感应电流阻碍磁通量的变化。从导体和磁体的相对运动角度：感应电流阻碍相对从导体和磁体的相对运动角度：感应电流阻碍相对运动。运动。3、楞次定律的实质：、楞次定律的实质：是能的转化与守恒定律的一种具体表现形式。是能的转化与守恒定律的一种具体表现形式。楞次定律的理解4 4、产生感应电流的条件：、产生感应电流的条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合回只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变
15、化，闭合回路中就产生感应电流路中就产生感应电流 感应电流具有这样的方向，即感应电流感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。复习：复习： 3 3、楞次定律基本应用方法、楞次定律基本应用方法 SNV判定圆环导线中的感应电流方向判定圆环导线中的感应电流方向 原因：原因： B B引引向右，向右， 引引减少；减少； 结果：结果： B B感感的向右；的向右；阻碍阻碍引引减少减少 原因：原因： N N极远离极远离 结果：结果： 左侧左侧S S极；极； 阻碍远离阻碍远离 （1 1）明确穿过闭合电路原磁场的方向、磁通量是的变化）明确穿
16、过闭合电路原磁场的方向、磁通量是的变化（2 2）根据楞次定律）根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。确定感应电流的磁场方向。（3 3）利用安培定则）利用安培定则确定感应电流的方向。确定感应电流的方向。A A B B 当当ABAB向右运动时，感应电流在向右运动时，感应电流在ABAB内的方向？内的方向？ 思考思考用右手，如何表示用右手，如何表示产生感应电流的磁场产生感应电流的磁场方向、方向、导线运动导线运动方向、方向、感应电流感应电流的方向，三者之间的关系？的方向，三者之间的关系？ A A B B （二）右手定则（二）右手定则1 1判定方法判定方法：伸开右手，让大拇指跟其：伸开右手，让大拇指跟其余四
17、指垂直，并且都跟手掌在同一平面余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让内，让磁感线磁感线从从手心手心垂直进入，垂直进入，大拇指大拇指指向导体指向导体运动的方向运动的方向，其余，其余四指四指所指的所指的方向就是方向就是感应电流的方向感应电流的方向。2 2适用范围适用范围：适用于闭合电路：适用于闭合电路一部分导线切割磁感线一部分导线切割磁感线产生感应产生感应电流的情况。电流的情况。使用现象：使用现象： “ “动生电动生电” ” （三）楞次定律与右手定则的比较（三）楞次定律与右手定则的比较1、楞次定律可适用于引起感应电流的各种情楞次定律可适用于引起感应电流的各种情况；况； 右手定则可以看作楞次定律的
18、特殊情况。右手定则可以看作楞次定律的特殊情况。2、在判断由、在判断由导体切割磁感线导体切割磁感线产生的感应电流产生的感应电流时时，右手定则比楞次定律更方便。右手定则比楞次定律更方便。3、通常：、通常： 现象用楞次定律；现象用楞次定律； 切割现象用右手定则切割现象用右手定则vG1判断：金属棒在金属导轨上运动时，判断：金属棒在金属导轨上运动时， 流过电流表的感应电流流向流过电流表的感应电流流向vG1vG1I I右手定则右手定则-动生电动生电 安培定则安培定则-电生磁电生磁 V A B 判断：金属棒在金属导轨上运动时，判断：金属棒在金属导轨上运动时， 铁芯的铁芯的A、B端，谁是端，谁是N极？极？右手
19、定则右手定则-动生电动生电 安培定则安培定则-电生磁电生磁 N N S S G1G2v小试牛刀篇小试牛刀篇abcd拉动导体棒向右运动时，判定流过两个电流表的拉动导体棒向右运动时，判定流过两个电流表的电流向什么方向？试用两种方法电流向什么方向？试用两种方法导体棒受安培力么？方向如何？对运动起什么作用？导体棒受安培力么？方向如何？对运动起什么作用？ 右手定则右手定则-动生电动生电 安培定则安培定则-电生磁电生磁 左手定则左手定则-电受力电受力 阻碍导体棒的切割运动阻碍导体棒的切割运动遵守能量守恒定律遵守能量守恒定律- -发电机模型发电机模型 重要结论：重要结论： 感应电流所受的安培力，感应电流所受
20、的安培力， 阻碍产生感应电流的原因阻碍产生感应电流的原因 A A B B M M N N F F 例题：如图光滑水平导轨上有例题：如图光滑水平导轨上有MNMN、ABAB两个金属杆，两个金属杆，当用外力当用外力F F拉动金属杆拉动金属杆ABAB时，时，MNMN如何运动？如何运动？ABAB棒受安培力么？方向？起什么作用？棒受安培力么？方向？起什么作用？ MNMN棒受安培力起什么作用？棒受安培力起什么作用？ 发电机模型发电机模型ABAB棒棒切割切割B B产生产生I I感感，安培力是阻力；，安培力是阻力； 电动机模型电动机模型MNMN棒棒通电而运动通电而运动，安培力是动力。，安培力是动力。 F=BIL
21、F=BILF=BILF=BIL B B N N F F A A M M 例题：如图光滑水平导轨上有例题：如图光滑水平导轨上有MNMN、ABAB两个金属杆，两个金属杆，当用外力当用外力F F拉动金属杆拉动金属杆ABAB时，时，MNMN如何运动？如何运动？F=BILF=BILF=BILF=BILV V 右手定则右手定则-动生电动生电 左手定则左手定则-电受力电受力 练习：将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中，练习：将矩形线圈垂直于磁场方向放在匀强磁场中，如图如图2121所示。所示。将线圈在磁场中上下平移时，其感应电流为将线圈在磁场中上下平移时，其感应电流为_；将线圈前后平移时，其感应电流为将线圈
22、前后平移时，其感应电流为_；以以AFAF为轴转动（为轴转动（9090）时，其感应电流方向为）时，其感应电流方向为_；以以ACAC为轴转动（为轴转动（9090）时，其感应电流方向为）时，其感应电流方向为_；沿任意方向移出磁场时，其感应电流方向为沿任意方向移出磁场时，其感应电流方向为_。无无 无无 A-F-D-C-A A-F-D-C-A A-F-D-C-A A-F-D-C-A A-F-D-C-A A-F-D-C-A 变化的现象变化的现象 -楞次定律楞次定律 练习练习图图13中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路中小圆圈表示处于匀强磁场中闭合电路一部分导线的截面，速度一部分导线的截面，速度v在纸面内关于
23、感应电流有在纸面内关于感应电流有无及方向的判断正确的是无及方向的判断正确的是 A甲图中有感应电流，方向向里甲图中有感应电流，方向向里B乙图中有感应电流，方向向外乙图中有感应电流，方向向外C丙图中无感应电流丙图中无感应电流D丁图中丁图中a、b、c、d四位置上均无感应电流四位置上均无感应电流AC AC 切割现象切割现象-右手定则右手定则 练习练习纸面内有纸面内有U形金属导轨，形金属导轨，AB部分是直导线部分是直导线(图图12)。虚线范围内有向纸里的均匀磁场。为了使虚线范围内有向纸里的均匀磁场。为了使 AB中产生中产生A-BA-B方向的感应电流，贴着导轨的金属棒方向的感应电流，贴着导轨的金属棒MN在
24、磁场里在磁场里的运动情况是的运动情况是 A向右匀速运动向右匀速运动B向左匀速运动向左匀速运动C向右加速运动向右加速运动D向右减速运动向右减速运动 ACD ACD 练习练习位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨位于载流长直导线近旁的两根平行铁轨A和和B，与长直导线平行且在同一水平面上，在铁轨与长直导线平行且在同一水平面上，在铁轨A、B上套上套有两段可以自由滑动的导体有两段可以自由滑动的导体CD和和EF，如图，如图1所示，若所示，若用力使导体用力使导体EF向右运动，则导体向右运动，则导体CD将将 A保持不动保持不动B向右运动向右运动C向左运动向左运动D先向右运动，后向左运动先向右运动，后向左运动B B
