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2.1 科学探究：
感应电流的方向
当车身不稳，“辫子”瞬间脱离电网。 “辫子”与电网间会出现火花，发出“啪、啪”的响声。
电器在工作时，直接从插座上拔下插头，插头与插座间会出现火花
1、探究影响感应电流方向的因素
安培定则：右手握住螺旋管，让弯曲的四指所指的方向跟电流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向。
只要使闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生.
（1）电路闭合
（2）磁通量发生变化
那么，感应电流的方向和哪些因素有关呢？如何判定感应电流的方向呢？
+
G
N
S
在上述的实验中，电流计指针有时左偏，有时右偏？
N 极插入 N 极拔出 S 极插入 S 极拔出
示意图
原磁场方向
原磁场的磁通变化
感应电流方向(俯视）
感应电流的磁场方向
向下
减小
顺时针
向下
向上
向上
减小
顺时针
逆时针
向下
向上
增加
S
向下
增加
逆时针
向上
N
G
G
N
G
S
G
实验结论：
不论条形磁铁哪一极插入螺线管，磁通量都是增加的。在这一过程中，感应电流的磁场B’的方向与条形磁铁的磁场B的方向相反。
不论条形磁铁哪一极从螺线管拔出，磁通量都是减少的。在这一过程中，感应电流的磁场B’的方向与条形磁铁的磁场B的方向相同。
如果磁铁不动，让螺线管动，实验结果如何？如果磁铁和螺线管保持相对静止一起动，结果又会怎样？
2、楞次定律
楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
谁起阻碍作用？
阻碍什么？
阻碍是阻止吗？
怎样阻碍？感应电流的磁场总与原磁场的方向相反吗？
感应电流产生的磁场
引起感应电流的磁通量的变化
“增反减同”
否，只是使磁通量的变化变慢
不一定!
俄国科学家楞次总结了大量电磁实验结果的基础上提出了关于感应电流方向的规律：
I感
B感
产生
阻碍
产生
因果关系：
判断感应电流方向的步骤：
N
明确原磁场方向
明确穿过闭合电路磁
通量是增加还是减少
根据楞次定律（增反减同）确定感应电流的磁场方向
利用安培定则判断感应电流方向
探索感应电流的方向
用螺线管、发光二极管、条形磁铁等，按图2-2方式联接，探究感应电流的方向，条形磁铁的磁场方向、以及磁通量变化之间的关系。
红灯亮
绿灯亮
绿灯亮
红灯亮
例、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。
v
I
N
S
S
N
S
N
N
S
由于磁场与导体的相对运动产生电磁感应现象时，产生的感应电流与磁场间有力的作用， 这种力的作用会阻碍相对运动。
“来拒去留”
总能量守恒
从能量的转化与守恒的角度看：
磁铁靠近线圈时，外力克服磁铁与线圈的排斥力做功，其它形式的能转化为电能；
磁铁远离线圈时，外力克服磁铁与线圈的吸引力做功，其它形式的能转化为电能。
N
S
S
N
S
N
N
S
如图2-4所示，将内径一样的铝管（或铜管）和塑料管竖直放置在垫有毛巾的桌面上方，从同一高度同时释放两块磁性很强的磁体，一块从铝管内下落，另一块从塑料管内下落。进入铝管的磁体将会滞后一段时间落到桌面。
做一做，并说明这是为什么。
铝管中的磁体比塑料管中的磁铁后落地。
铝管可以看成是很多的铝环线圈组成的，当磁铁穿过铝管时，闭合的铝环的磁通量发生变化，产生感应电流，感应电流的磁场使磁体与铝管间的相对运动产生了阻碍作用。
闭合铝环，磁极靠或离开都能使A环因穿过的磁通量变化而产生感应电流。感应电流的磁场阻碍铝环中磁通量的变化而表现为“来拒去留”；而不闭合铝环，不能产生感应电流，所以上述现象。
四根同样光滑的细铜杆a,b,c,d在同一水平桌面上，其中c,d固定，a,b静止在cd杆上且接触良好，O点为回路中心，当条形磁铁一端向下靠近回路若：
①N极向下，则ab杆将如何运动？
②S极向下，则ab杆将如何运动
a
b
c
d
N
S
a
b
c
d
N
S
“增缩减扩”
例、如图所示，光滑固定导体轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合路，当一条形磁铁从高处自由下落，接近回路过程中（ ）
A．P、Q将互相靠拢
B．P、Q相互相远离
C．磁铁的加速度仍为g
D．磁铁的加速度小于g
A、D
如图2-5所示，两平行金属导轨P、Q水平放置在匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面，在两导轨之间连接一电阻R.当一根垂直于导轨的导体棒ab沿着导轨向右滑动时，棒ab中感应电流的方向是怎样的？请说明理由。
讨论：若棒ab不动，磁场的感应强度增大，分析ab棒的感应电流方向。
I
若棒ab要保持向右做匀速直线运动，外力的方向应指向哪一边？为什么？请用能量转化和守恒的角度进行解释。
I
v
力的角度：由楞次定律判断电流的方向，再由左手定则判断棒ab受到磁场向左的安培力，因此，二力平衡，应施加方向应水平向右的外力。
F安
能量的角度：安培力做负功，机械能转化为电能。所以，外力必须克服安培力做功。外力克服安培力做功使外界其他形式的能量转化为电能。即外力应做正功，所以外力的方向应水平向右。且安培力做的功等于电能的转化量。
＋
－
I
F外
3、右手定则
右手定则：伸开右手，让四指与拇指垂直，且在同一平面，让磁感线垂直穿过掌心，使拇指指向导体运动方向，其余四指所指方向就是感应电流的方向。
适用范围:闭合电路一部分导体切割磁感线产生感应电流。
①楞次定律适用于由磁通量变化引起感应电流的一切情况;
右手定则只适用于导体切割磁感线。
“右手定则”是“楞次定律”的特例。
说明：
②在判断导体切割磁感线产生的感应电流时右手定则比楞次定律方便。
× × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × ×
a
b
v
如图导体棒ab在线框轨道上向右运动时，ab中的感应电流的方向。ab哪端相当于电源的正极。
× × × × × × × × × × × ×
× × × × × × × × × × × ×
a
b
v
a
b
v
b
v
a
+
+
+
+
-
-
-
-
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
B
逆时针
逆时针
2.导线框abcd与直导线在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，当线框自左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流如何流动？
I
先是顺时针，
a
b
d
v
c
然后为逆时针，
最后为顺时针。
3、在竖直向下的匀强磁场中，放在水平光滑的导轨上的两平行导线aa′,bb′,其中aa受外力作用而向左运动，试分析导线bb′向哪边运动？
I
I
F
F
a
a′
b
b′
×
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×
×
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×
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×
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×
×
×
×
×
×
×
×
×
发电机
电动机
v
M
谢谢！

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