xx届高考物理第一轮电磁感应复习学案

1 / 9 XX 届高考物理第一轮电磁感应复习学案 本资料为 WoRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址莲山课 件 k 第九章电磁感应 1、电磁感应属于每年重点考查的内容之一，试题综合程度高，难度较大。 2、本章的重点是：电磁感应产生的条件、磁通量、应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向、感生、动生电动势的计算。公式 E=Blv的应用，平动切割、转动切割、单杆切割和双杆切割，常与力、电综合考查，要求能力较高。图象问题是本章的一大热点，主要涉及 -t 图、 B-t 图、和 I-t图的相互转换，考查楞次 定律和法拉第电磁感应定律的灵活应用。 3、近几年高考对本单元的考查，命题频率较高的是感应电流产生的条件和方向的判定，导体切割磁感线产生感应电动势的计算，电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合题，以及电磁感应与实际相结合的问题，如录音机、话筒、继电器、日光灯的工作原理等 第一课时电磁感应现象楞次定律 2 / 9 【教学要求】 1、通过探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。 2、通过实验过程的回放分析，体会楞次定律内容中 “ 阻碍 ”二字的含义，感受 “ 磁通量变化 ” 的方式和 途径，并用来分析一些实际问题。 【知识再现】 一、电磁感应现象 感应电流产生的条件 1、内容：只要通过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生 2、条件： _ ； _ 二、感应电流方向 楞次定律 1、感应电流方向的判定：方法一：右手定则；方法二：楞次定律。 2、楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 3、掌握楞次定律，具体从下面四个层次去理解： 谁阻碍谁 感应电流的磁通量 阻碍原磁场的磁通量 阻碍什么 阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身 如何阻碍 原磁通量增加时，感应电流磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流磁场方向与原磁3 / 9 场方向相同，即 “ 增反减同 ” 阻碍的结果 阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少 知识点一磁通量及磁通量的变化 磁通量变化 =2 -1 ，一般存在以下几种情形： 投影面积不变，磁感强度变化，即 =BS ； 磁感应强度不变，投影面积发生变化，即=B S 。其中投影面积的变化又有两种形式： A处在磁场的闭合回路面积发生变化，引起磁通量变化； B闭合回路面积不变，但与磁场方向的夹角发生变化，从而引起投影面积变化 磁感应强度和投影面积均发生变化，这种情况少见。此时，=B2S2 -B1S1；注意不能简单认为 =BS 。 【应用 1】如图所示，平面 m 的面积为 S，垂直于匀强磁场B，求水平面 m 由此位置出发绕与 B 垂直的轴转过 60 和转过 180 时磁通量的变化量。 导示：初位置时穿过 m 的磁通量为： 1=BS ； 当平面 m 转过 60 后，磁感线仍由下向上穿过平面，且=60 所以 2=BScos60=BS/2 。 当平面转过 180 时，原平面的 “ 上面 ” 变为 “ 下面 ” ，而“ 下面 ” 则成了 “ 上面 ” ，所以对平面 m 来说，磁感线穿进、4 / 9 穿出的顺序刚好颠倒，为了区别起见，我们规定 m 位于起始位置时其磁通量为正值，则此时其磁通量为负值，即：3= -BS 由上述得，平面 m 转过 60 时其磁通量变化为： 1=2 -1=BS/2 平面 m 转过 180 时其磁通量变化为： 2=3 -1=2BS 。 1、必须明确 S 的物理 意义。 2、必须明确初始状态的磁通量及其正负（一定要注意在转动过程中，磁感线相对于面的穿入方向是否发生变化）。 3、注意磁通量与线圈匝数无关。 知识点二安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较 （ 1）应用现象 （ 2）应用区别：关键是抓住因果关系 因电而生磁 (IB) 安培定则 因动而生电 (v、 BI 安） 右手定则 因电而受力 (I、 BF 安） 左手定则 【应用 2】如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经表示左线圈连着平行导轨 m 和 N，导轨电阻不计，在导轨 垂直方向上放着金属棒 ab,金属棒处于垂直5 / 9 纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是（） A当金属棒向右匀速运动时， a 点电势高于 b 点， c 点电势高于 d 点 B当金属棒向右匀速运动时， b 点电势高于 a 点， c 点与 d点为等电势 c当金属棒向右加速运动时， b 点电势高于 a 点， c 点电势高于 d 点 D当金属棒向右加速运动时， b 点电势高于 a 点， d 点电势高于 c 点 导示：选择 BD。在图中 ab棒和右线圈相当于电源。当导体棒向右匀速运动时，根据右手定则，可以判断 b 点电势高于a 点，此时通过右线圈在磁通量没有变化，所以，右线圈中不产生感应电流， c 点与 d 点为等电势。 当金属棒向右加速运动时， b 点电势高于 a 点，此时通过右线圈在磁通量逐渐增大，根据楞次定律可以判定 d 点电势高于 c 点。 类型一探究感应电流产生的条件 【例 1】如图，在通电直导线 A、 B 周围有一个矩形线圈 abcd，要使线圈中产生感应电流，你认为有哪些方法？ 导示 :当 AB 中电流大小、方向发生变化、 abcd 线圈左右、6 / 9 上下平移、或者绕其中某一边转动等都可以使线圈中产生感应电流。 类型二感应电流方向的判定 判定感应电流方向的步骤： 首先明确引起感应电流的原磁场方向 确定原磁场的磁通量是如何变化的 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向 “ 增反减同 ” 利用安培定则确定感应电流的方向 【例 2】如图所示，导线框 abcd 与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流 I，当线圈由左向右匀速通过直导线时，线圈中感应电流的方向是（） A.先 abcd后 dcba，再 abcd B.先 abcd，后 dcba c.始终 dcba D.先 dcba，后 abcd，再 dcba 导示：选择 D。当线圈由左向右匀速通过直导线 时，穿过线圈的磁通量先向外增大，当导线位于线圈中间时磁通量减小为 o；然后磁通量先向里增大，最后又减小到 o。 类型三楞次定律推论的应用 楞次定律的 “ 阻碍 ” 含义，可以推广为下列三种表达方式： 阻碍原磁通量（原电流）变化（线圈的扩大或缩小的趋7 / 9 势） “ 增反减同 ” 阻碍（磁体的）相对运动，（由磁体的相对运动而引起感应电流） “ 来推去拉 ” 从能量守恒角度分析：能量的转化是通过做功来量度的，这一点正是楞次定律的根据所在，楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的具体体现。 【例 3】如图所 示，光滑固定导体 m、 N 水平放置，两根导体捧 P、 Q 平行放于导轨上，形成一个闭合回路当一条形磁铁从高处下落接近回路时（） A、 P、 Q 将互相靠拢 B、 P、 Q 将互相远离 c、磁铁的加速度仍为 g D、磁铁的加速度小于 g 导示：方法一：设磁铁下端为 N 极，如图所示，根据楞次定律可判断 P、 Q 中的感应电流方向。根据左手定则可判断 P、Q 所受安培力的方向。可见 P、 Q 将互相靠拢。由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律，磁铁将受到反作用力，从而加速度小于 g。当磁铁下端为 S 极时，根据类似的分析可得到相同的结果。所以， 本题应选 A、 D。 方法二：根据楞次定律知： “ 感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的变化 ” ，为阻碍原磁通量的增加， P、 Q 只有互相靠拢来缩小回路面积，故 A 正确， B 错。楞次定律可以理解为感8 / 9 应电流的磁场总要阻碍导体间的相对运动，可把 PQmN 回路等看为一个柱形磁铁，为了阻碍磁铁向下运动，等效磁铁的上面必产生一个同名磁极来阻碍磁铁的下落，故磁铁的加速度必小于 g，故 c 错 D 正确。 1、如图是某同学设计的用来测量风速的装置。请解释这个装置是怎样工作的。 2、已知一灵敏电流计，当电流从正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转，现把它与线圈串联接成图示电路，当条形磁铁按如图所示情况运动时，以下判断正确的是（） A甲图中电流表偏转方向向右 B乙图中磁铁下方的极性是 N 极 c丙图中磁铁的运动方向向下 D丁图中线圈的绕制方向与前面三个相反 3、（赣榆县教研室 XX年期末调研）如甲图所示， 光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导