探究右手定则

探究右手定则 验证性规则研究实验 探究右手定则 斗门区和风中学物理科组-----蒋 剑、赵立新、黄炯明、赵新利、罗志垣 一、实验探究学习 (一)实验操作 【提出问题与发现问题】 (1)进一步掌握产生感应电流的条件 (2)感应电流的方向应用什么来判断，如何通过演示实验让归纳出感应电流的方向 (3)如何区别左手定则和右手定则。 【推测与猜想】 1、产生感应电流的条件, (1)、闭合电路 (2)、磁通量发生变化 2、我们在前面学习了当穿过一个电路的磁通量发生变化时，电路中会产生感应电流。 ,,通过法拉第电磁感应定律。我们能够计算感应电动势的大小，其中:or E=BLV E,n,t 猜想:那么感应电流的方向呢,如果磁通量的变化是由于导体切割磁感线引起的。感应电流的方向和磁感线方向，导体运动的方向之间有什么关系呢, 【实验】 描述方法原理 右手定则:伸开右手，让大拇指跟其它四个手指垂直，且都在手掌的同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，使大拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 实验器材: 线圈、蹄形磁铁、电流计、电池、电键、导线、话筒、喇叭 【实验并记录现象】 1、安装好实验装置，开始操作探究实验 2、明确感应电流方向由电流计指针的偏角测出，电流从那一端流入电流计，指针就偏向电流计的那一端 3、在测出感应电流方向后，明确产生感应电流的磁场方向，导体的运动方向 4、结合实验中的具体条件，找出感应电流方向与磁场方向和导体运动方向的关系 5、在实验小组内相互讨论总结规律，用自己的语言得出结论 6、下面我们电脑再来模拟这个实验(加深学生对实验的理解和印象)请同学们总结。 总结:右手定则:伸开右手，让大拇指跟其它四个手指垂直，且都在手掌的同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，使大拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 并用电脑验示定则内容(形象生动、具体、简洁明了，便于学生掌握) 因果关系:因:导体在磁场中切割磁感线运动 果:电流 适应条件:只适用于闭合电路中的部分导体作切割磁感线运动时的感应电流方向的判定。 【注意事项】 1、应用右手定则时要注意对象是一段直导线，而且速度v和磁场B都要垂直于导线，v与B也要垂直，右手定则不能用来判断感生电动势的方向 2、确定导体切割磁感线运动时在导体中产生的动生电动势方向的定则。 【分析与论证】 如图所示，细杆的一端可以绕轴转动，另一端有一个铝框。图中的磁场可以认为集中中两个磁极之间，外面没有磁场，细杆从高处向下摆动，当铝框进入磁场时，分析铝框的受力。 N 图1 图2 图3 分析和解答:铝框进入磁场时的示意图如图2所示，这个图是从磁铁的S极一侧向N极一侧看的，所以磁感线用圆点表示。这时。铝框的AB边从右向左运动，切割磁感线，根据右手定则，感应电流由B流向A。因为AB边的电流，所以它一定受到安培力的作用。根据左手定则，安培力向右，和运动方向相反。图3是铝框离开磁场时的示意图，通过类似的分析可以看到，铝框所受到的安培力方向仍然和运动方向相反，这种现象叫做电磁阻尼。在电工中有广泛的应用。 如图4所示，当导线MN沿导轨向右匀速运动时，流过R的电流方向是( ) M A V B N 图4 A、由A B B、由B A C、无感应电流 D、无法确定 【拓宽与延伸】 思考:右手定则确定的感应电动势的方向符合能量转化与守恒定律, 分析和解答:如图4所示，导线向右运动，用右手定则判定导线中感应电动势方向向上，电路中产生感应电流如图。磁场对载流导线作用的安培力方向向左，要保持导线向右匀速运动外力要克服安培力做功，消耗了外界的能量，电路中得到了电能。 作切割磁感线运动的导体具有将其它形式的能转化为电能的功能，所以我们可以把作切割磁感线运动的导体等效处理为电源。利用右手定则判定的感应电流的方向应理解为沿电源内部的电流方向。 左手定则和右手定则的区别: 左手定则: 右手定则: 因:通电导线在磁场中 因:导体在磁场中切割磁感线运动 果:受力 果:产生电流 左手定则反映的是B、I、F三者之间的关系 右手定则反映的是B、V、I三者之间的关系 例题3:如图5所示，磁场中有两条平行光滑金属杆AB和CD，导线ab和cd跨接于两金属杆间。试分析，当导线ab向右运动时，abcd回路中有什么方向的感应电流,导线cd会怎样的运动, d a V b C 图5 解析:由于导线ab向右运动，由右手定则可以判断感应电流的方向为顺时针，导线cd由于有感应电流受到安培力向右运动 巧记左手定则与右手定则: 1、两个定则的应用可简单地总结为“因电流而动用左手，因运动而生电用右手”。因果关系不能混淆。 2、利用所学历史知识联想记忆 同学们在初中已学过世界古代史:幼发拉底河和底格里斯河蕴育了古巴比伦的两河流域文化。谐音联想记忆:“幼发”河上水力发电即右(手)发(电)。 3、利用生理习惯联想记忆做一个实验:一只手摇动发电机发电，另一只手辅助固定整个实验装置。从生理角度来说，右手比左手更灵活，更有力。学生会自觉地用右手摇发电机。可得出结论:右手定则就是用来判断(右手发电)电流的方向。(加深印象，增强师生之间的互动) 【巩固提高】 A 1、如图，导体棒AB在金属框CDEF上从左向右移动，试判断E、FF C 间和C、D间的电流方向 G G v 2、导线中产生的感应电流如图所示，则导线是怎样运动的, E D B I N × N N S S S 【拓展视野】 1、电磁阻尼应用: 使用电学测量仪表时，为了便于读数，希望指针能迅速稳定在应指的位置上而不左右摇摆。为此，一般电学测量仪表都装有阻尼器。它就是用电磁阻尼的原理来得到阻尼作用的。此外，磁电式电流计的线圈常绕在一个封闭铝框上，测量时，铝框随线圈在磁场中转动，铝框由于感应电流而受到安培力，同样起到电磁阻尼作用。除了仪表之外，电磁阻尼作用还常用于电气机车的电磁制动器中。 2、话筒的原理 【小结】 1、右手定则:伸开右手，让大拇指跟其它四个手指垂直，且都在手掌的同一平面内，让磁感线垂直穿入手心，使大拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 2、适应条件:只适用于闭合电路中的部分导体作切割磁感线运动时的感应电流方向的判定。 3、右手定则确定的感应电动势的方向符合能量转化与守恒定律 4、左手定则和右手定则的区别 5、巧记左手定则与右手定则