第三節(jié) 感應(yīng)電流的方向
[學(xué)科素養(yǎng)與目標(biāo)要求]
物理觀念:1.正確理解楞次定律的內(nèi)容及其本質(zhì).2.掌握右手定則,并理解右手定則實(shí)際上是楞次定律的一種具體表現(xiàn)形式.
科學(xué)思維:1.通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、歸納、概括,抽象得出影響感應(yīng)電流方向的因素.2.掌握運(yùn)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流方向的方法和步驟.
科學(xué)探究:經(jīng)歷探究螺線管中感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn),記錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,交流討論,歸納出普遍的規(guī)律.
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:參與實(shí)驗(yàn)、多角度分析和逐步明確歸納感應(yīng)電流方向的過程,領(lǐng)略楞次定律的表述因高度抽象和概括而表現(xiàn)出的簡潔美.
一、探究感應(yīng)電流的方向
1.實(shí)驗(yàn)探究
將螺線管與電流表組成閉合回路,分別將N極、S極插入、抽出線圈,如圖1所示,記錄感應(yīng)電流方向.
圖1
研究感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn)記錄
2.分析
(1)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí)的情況:(表內(nèi)選填“向上”或“向下”)
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圖序
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磁場方向
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感應(yīng)電流的方向(俯視)
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感應(yīng)電流的磁場方向
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甲
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向下
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逆時(shí)針
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向上
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乙
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向上
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順時(shí)針
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向下
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(2)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí)的情況:(表內(nèi)選填“向上”或“向下”)
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圖序
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磁場方向
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感應(yīng)電流的方向(俯視)
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感應(yīng)電流的磁場方向
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丙
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向下
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順時(shí)針
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向下
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丁
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向上
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逆時(shí)針
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向上
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3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
(1)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反,阻礙磁通量的增加.
(2)當(dāng)線圈內(nèi)磁通量減少時(shí),感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同,阻礙磁通量的減少.
二、楞次定律
感應(yīng)電流的方向可以這樣確定,即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.
三、右手定則
伸開右手,讓拇指跟其余四個(gè)手指垂直,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi),讓磁感線垂直從手心進(jìn)入,拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向,其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.
1.判斷下列說法的正誤.
(1)感應(yīng)電流的磁場總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反.( × )
(2)感應(yīng)電流的磁場可能與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同.( √ )
(3)感應(yīng)電流的磁場總是阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.( × )
(4)右手定則和楞次定律都適用于所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的判斷.( × )
2.如圖2所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌PP′和QQ′,都處于同一水平面內(nèi),P和Q之間連接一電阻R,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中.現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌放置一根導(dǎo)體棒MN,MN向右運(yùn)動(dòng)時(shí),MN中的電流方向?yàn)開_______;MN向左運(yùn)動(dòng)時(shí),MN中的電流方向?yàn)開_______.(均填“M→N”或“N→M”)
圖2
答案 N→M M→N