人教版高中物理选修3第1讲电磁感应现象楞次定律.ppt

第1讲 电磁感应现象 楞次定律,聚焦一个热点,抓住三个考点,备选视频展台,突破三个考向,随堂 基础演练,1.磁通量 2.电磁感应现象 3.楞次定律 状元微博,1.电磁感应现象是否发生的判断 2.楞次定律的理解及应用 3.楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用,命题热点13 电磁感应现象和楞次定律 1.命题专家评述 阅卷老师叮咛 2.典例 预测2,第九章 电磁感应 备选多媒体展台 1.法拉第发现电磁感应现象 2.磁通量的概念 3.感应电动势与哪些因素有关 4.电磁感应-动生电动势 5.电磁感应-感生电动势 6.电动机线圈转动时产生的感应电动势 7.磁阻尼实验现象分析, 01抓住三个考点,【思维驱动】,如图所示，在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量A与穿过B环的磁通量B相比较( ) AAB BAB CAB D不能确定,解析 磁通量内外.对A、B两环,内相同；而对于外，B的大于A的，所以AB.故正确答案为A. 答案 A,【知识存盘】,1概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向_的面积S与B的乘积 2公式：_. 3单位：1 Wb_. 4公式的适用条件： 匀强磁场；磁感线的方向与平面垂直，即BS.,垂直,BS,1 T m2,思考：1.磁通量虽然是标量，却有正负之分（ ） 2.磁通量与线圈的匝数无关（ ）,解析/显隐, 01抓住三个考点,【思维驱动】,如图所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是( ) A线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生 B线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生 C线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能 D整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能,解析/显隐,解析 产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故选项B、D错误线框进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，产生了感应电流，故选项A正确在产生感应电流的过程中线框消耗了机械能，故选项C正确. 答案 AC, 01抓住三个考点,【知识存盘】,1电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量_时，电路中有_产生的现象 2产生感应电流的条件 (1)条件：穿过闭合电路的磁通量_ (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做_运动. 3产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生_，如果回路闭合则产生_；如果回路不闭合，则只有_，而无_.,发生变化,感应电流,发生变化,切割磁感线,感应电动势,感应电流,感应电动势,感应电流,【思维驱动】, 01抓住三个考点,如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是( ) A三者同时落地 B甲、乙同时落地，丙后落地 C甲、丙同时落地，乙后落地 D乙、丙同时落地，甲后落地,解析 甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙没有闭合回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故D正确 答案 D,解析/显隐, 01抓住三个考点,楞次定律,【知识存盘】, 01抓住三个考点,本栏内容 结束,三定则一定律,电流的磁效应,运动电荷、电流产生磁场,磁场力,磁场对运动电荷 电流的作用,电磁感应,部分导体做切割磁感线运动,闭合回路的磁通量变化,【典例1】 如图所示，一通电螺线管b放在闭合金属线圈a内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径MN重合要使线圈a中产生感应电流，可采用的方法有( ) A使通电螺线管中的电流发生变化 B使螺线管绕垂直于线圈平面且过线 圈圆心的轴转动 C使线圈a以MN为轴转动 D使线圈绕垂直于MN的直径转动,02突破三个考向,转 解析,产生感应电流的条件有两点： 1. a线圈闭合. 2. a线圈中的磁通量发生变化.,解析 题中图示位置无论螺线管中的电流怎样发生变化，均无磁感线穿过线圈平面，磁通量始终为零，故无感应电流产生，选项A错误 若螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动，穿过线圈的磁通量始终为零，故无感应电流产生，选项B错误 若线圈a以MN为轴转动，穿过线圈的磁通量始终为零，故无感应电流产生，选项C错误 若线圈绕垂直于MN的直径转动，穿过线圈的磁通量会发生变化，故有感应电流产生，选项D正确 答案 D,02突破三个考向,转 原题,电磁感应现象是否发生判断流程,02突破三个考向,【借题发挥】,审题视角 判定各种操作情况下，铜环中是否有磁通量变化.,02突破三个考向,【变式跟踪1】 如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( ) A线圈中通以恒定的电流 B通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动 C通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动 D将电键突然断开的瞬间,解析 当线圈中通恒定电流时，产生的磁场为稳恒磁场，通过铜环A的磁通量不发生变化，不会产生感应电流 答案 A,解析/显隐,02突破三个考向,楞次定律中“阻碍”的含义,02突破三个考向,转 解析,审题导析 1.条形磁铁穿过线圈的过程可分解为两个分过程：穿入线圈过程、穿出线圈过程. 2.在穿入线圈过程中,确定磁铁磁场的方向. 2.磁铁穿入的过程中,明确线圈回路中磁通量的变化情况. 3.由楞次定律的“增反减同”判定感应电流产生的磁场方向. 4.应用右手定则判断感应电流的方向.,【典例2】 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是( ) AaGb B先aGb，后bGa CbGa D先bGa，后aGb,I感,I感,解析 确定原磁场的方向：条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下 明确回路中磁通量的变化情况：线圈中向下的磁通量增加 由楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上 应用右手定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)即：bGa. 同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，由楞次定律可得线圈中将产生顺时针方向的感应电流(俯视)，电流从aGb. 答案 D,02突破三个考向,转 原题,应用“程序法”解题的注意事项 “程序法”是分析、解决物理问题的一种常见方法，在使用“程序法”处理问题时，需注意以下两点： 根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序； 在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间,02突破三个考向,【借题发挥】,判断感应电流方向的“四步法”,右手定则 掌心磁感线垂直穿入， 拇指指向导体运动的方向， 四指指向感应电流的方向 楞次定律的推广 对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因： (1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”； (2)阻碍相对运动“来拒去留”； (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”,02突破三个考向,【变式跟踪2】 如图所示，通电螺线管左侧和内部分别静止吊一导体环a和b，当滑动变阻器R的滑动触头c向左滑动时( ). Aa向左摆，b向右摆 Ba向右摆，b向左摆 Ca向左摆，b不动 Da向右摆，b不动,02突破三个考向,解析 通电螺线管内部的磁场近似为匀强磁场当滑动变阻器R的滑动触头c向左滑动时，电路中的电流变大，螺线管产生的磁场逐渐增强，穿过a的磁通量变大，根据楞次定律可知，a向左摆动；b处于螺线管内部，其周围的磁场为匀强磁场，方向水平向左，圆环中虽然也产生感应电流，但根据左手定则可判断出，安培力与b在同一个平面内，产生的效果是使圆环面积缩小，并不使其摆动，所以C项正确 答案 C,解析/显隐,02突破三个考向,转 解析,【典例3】 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动则PQ所做的运动可能是( ) A向右加速运动 B向左加速运动 C向右减速运动 D向左减速运动,此条件为解题的关键条件. 由此判定MN受安培力作用MN感应电流的方向L1中感应电流的方向L2中电流的可能大小及方向PQ可能的运动情况,02突破三个考向,转 原题,02突破三个考向,【借题发挥】,“三个定则与一个定律”的规范应用 1一般解题步骤 (1)分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒 (2)结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律 (3)正确地利用所选择的规律进行分析和判断 2应用区别 关键是抓住因果关系 (1)因电而生磁(IB)安培定则； (2)因动而生电(v、BI)右手定则； (3)因电而受力(I、BF安)左手定则,本栏内容 结束,02突破三个考向,【变式跟踪3】 如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中( ) A有感应电流，且B被A吸引 B无感应电流 C可能有，也可能没有感应电流 D有感应电流，且B被A排斥,解析 MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从NM，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的左端为N极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，B被A排斥故D正确. 答案 D,解析/显隐,命题专家评述 考情分析 2012年全国各地的高考卷中，对电磁感应现象和楞次定律的考查有5处 高考题型：选择题 高考预测 2014年对电磁感应现象和楞次定律可能还会单独命题，也可能容纳到计算题中,03聚焦一个热点,阅卷教师叮咛 易失分点 1不能正确确定所研究的回路 2对楞次定律中的“阻碍”理解不透 3不能灵活选用楞次定律推广的规律 4分不清感应电流的磁场和原磁场的关系.,典例 (2012课标，20)如图示,一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行.已知在t0到tt1的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流i正方向与图中箭头所示方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( ),03聚焦一个热点,转 审题,03聚焦一个热点,【教你审题】,转 原题,转 解析,关键词：线框中的电流总沿顺时针得出线框左边的电流方向,关键词：安培力的合力先水平向左、后水平向右 线框合力的方向取决于线框左边受力的方向,由左手定则判断通电导线右侧的磁场方向应垂直纸面,先向里后向外； 由安培定则可判官出导线中电流的方向先正方向,后负方向,(自己得出吧),也可以用“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”来判断直导线中电流的方向.,F,解析 因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反. 导线框的左边受到的安培力大于