高考物理复习课件：楞次定律

一 【 考情 报 告 】二 【 思 维诊 断 】三 【 小 题 慢 练 】四 【 典例剖析 】 典 1典 2第 1讲 电磁感应现象 楞次定律典 3考点 1考点 2考点 3变式变式变式 加固考纲考情 三年 9考 高考指数： 1.磁通量 2.电磁感应现象 3.楞次定律 一 【 考情 报 告 】(1)磁通量虽然是标量 ,但有正、负之分。 ( )(2)当导体切割磁感线运动时 ,导体中一定产生感应电流。 ( )(3)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。 ( )(4)电路中磁通量发生变化时 ,就一定会产生感应电流。 ()(5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。 ( )(6)由楞次定律可直接判断出感应电流的方向。 ( )二 【 思维诊断 】 三 【 小题慢练 】1.如图所示 ,ab是水平面上一个圆的直径 ,在过 ab的竖直面内有一根通电直导线 cd,且 cd平行于 ab,当 cd竖直向上平移时 ,穿过圆面积的磁通量将 ( )A.逐渐变大 B.逐渐减小C.始 终为 零 D.不 为 零 ,但始 终 保持不 变 2.下列图中能产生感应电流的是 ( )3.如图所示 ,当磁场的磁感应强度 B增强时 ,内、外金属上的感应电流的方向应为 ( )A.内环顺时针 ,外环逆时针B.内环逆时针 ,外环顺时针C.内、外环均为顺时针D.内、外环均为逆时针4.(多选 )下列各图是验证楞次定律实验的示意图 ,各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况 ,其中与事实相符的是 ( )5.匀强磁场区域宽为 d,一正方形线框 abcd的边长为 l,且 ld,线框以速度 v通过磁场区域 ,如图所示 ,从线框进入到完全离开磁场的时间内 ,线框中没有感应电流的时间是 ( )【 典例 1】 如图所示 ,一个 U形金属导轨水平放置 ,其上放有一个金属导体棒 ab,有一个磁感应强度为 B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面 ,且与竖直方向的夹角为 。在下列过程中 ,一定能在轨道回路里产生感应电流的是 ( )A.ab向右运动 ,同时使 减小B.使磁感应强度 B减小 ,角同时也减小C.ab向左运动 ,同时增大磁感应强度 BD.ab向右运动 ,同时增大磁感应强度B和 角 (090)关键信息 思考方向与竖直方向的夹角为 不是 B与 S的夹角 ,=BScosab向左运动 ,同时增大磁感应强度 B磁通量可能不变 ,也可能增加或减少【 变式 】1.(2014新课标全国卷 )在法拉第时代 ,下列验证 “由磁产生电 ”设想的实验中 ,能观察到感应电流的是 ( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路 ,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈 ,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接 ,往线圈中插入条形磁铁后 ,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈 ,分别接电源和电流表 ,在给线圈通电或断电的瞬间 ,观察电流表的变化判断电磁感应现象能否发生的一般流程：考点 1：【 典例 2】 长直导线与矩形线框 abcd处在同一平面中静止不动 ,如图甲所示。长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电： i=Imsint,i-t图像如图乙所示。规定沿长直导线向上的电流为正方向。关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向 ,下列说法正确的是 ( )A.由顺时针方向变为逆时针方向B.由逆时针方向变为顺时针方向C.由顺时针方向变为逆时针方向 ,再变为顺时针方向D.由逆时针方向变为顺时针方向 ,再变为逆时针方向【 解题探究 】本题可结合表格分时段分析：时段 磁通量变化 感应电流方向向里增加 _时针_ _时针向外增加 _时针_ _时针逆向里减小 顺顺向外减小 逆【 变式训练 】 如图 ,在一水平、固定的闭合导体圆环上方 ,有一条形磁铁 (N极朝上 ,S极朝下 )由静止开始下落 ,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触。关于圆环中感应电流的方向(从上向下看 ),下列说法正确的是 ( )A.总是顺时针 B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针考点 2 楞次定律的理解及应用1.楞次定律中 “阻碍 ”的含义：(1)谁阻碍谁 ：感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场 (原磁场 )的磁通量变化。(2)阻碍什么 ：阻碍的是磁通量变化 ,而不是阻碍磁通量本身。(3)如何阻碍 ：当磁通量增加时 ,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反 ;磁通量减少时 ,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 ,即 “增反减同 ”。(4)阻碍效果 ：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。2.楞次定律与能量守恒：楞次定律在本质上就是能量守恒在电磁感应现象中的体现 ,发生电磁感应现象时 ,感应电流所受安培力会阻碍产生感应电流的原因 ,因此必须有外力克服安培力做功 ,而克服安培力做功的过程就是将其他形式的能量转化成电能的过程。3.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：(1)明确研究对象：确定研究的是哪一个闭合回路。(2)分析原因：分析该回路中原磁通量的变化情况。(3)增反减同：根据感应电流的磁场总阻碍原磁通量的变化判定感应电流磁场的方向。(4)方向判定：根据安培定则由感应电流磁场方向判定感应电流方向。【 典例 3】 (多选 )(2014山东高考 )如图 ,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内 ,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定 ,导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右匀速通过M、 N两区的过程中 ,导体棒所受安培力分别用 FM、 FN表示。不计轨道电阻 ,以下叙述正确的是 ( )A.FM向右 B.FN向左C.FM逐渐增大 D.FN逐渐减小【 解题探究 】解答本题时可从以下角度进行探究：探究方向 探究结果电流 I形成磁场的方向、大小M区域 _N区域 _靠近导线 ,磁场 _垂直轨道面向外垂直轨道面向里强探究方向 探究结果导体棒产生的电流方向、大小M区域 _N区域 _靠近导线 ,电流 _导体棒受到的安培力方向、大小FM向 _逐渐 _FN向 _逐渐 _向下向上大左 增大减小【 变式训练 】 (多选 )如图所示 ,光滑平行金属导轨 PP和 QQ都处于同一水平面内 ,P和 Q之间连接一电阻 R,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒 MN,用一水平向右的力 F拉动导体棒 MN,以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是 ( )A.感应电流方向是 NM B.感应电流方向是 MNC.安培力水平向左 D.安培力水平向右【 加固训练 】 (多选 )如图所示 ,在匀强磁场中 ,放有一与线圈 D相连接的平行导轨 ,要使放在线圈 D中的线圈 A(A、 D两线圈同心共面 )各处受到沿半径方向指向圆心的力 ,金属棒 MN的运动情况可能是 ( )A.匀速向右 B.加速向左C.加速向右 D.减速向左考点 3 楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则1.“三个定则、一个定律 ”的应用对比：名 称 基本现象 因果关系 应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场 因电生磁 安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力 因电受力 左手定则电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律2.“三个定则、一个定律 ”的相互联系：(1)应用楞次定律时 ,一般要用到安培定则。(2)研究感应电流受到的安培力 ,一般先用右手定则确定电流方向 ,再用左手定则确定安培