高考物理大一轮复习专题九电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课件.ppt

专题九电磁感应,第1讲,电磁感应现象楞次定律,一、电磁感应现象,1.磁通量,乘积,磁感线条数,BScos,(1)定义：在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的_叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通.(2)意义：穿过某一面积的_的多少.(3)定义式：_，式中Scos为面积S在垂直于磁场方向的平面上投影的大小，是S所在平面的法线方向与磁场方向的夹角.,(4)磁通量是_，有正负，其正负表示与规定的正方向是相同还是相反.若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁感线条数为1，反向磁感线条数为2，则总磁通量1,2.,(5)单位：韦伯，符号是Wb.1Wb1Tm2.,标量,2.电磁感应,磁通量,电磁感应,感应电流,(1)定义：只要穿过闭合回路的_发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做_，产生的电流叫做_.,(2)条件：闭合回路中的_发生变化.,磁通量,【基础检测】1.(2014年新课标全国卷)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，观察电流表的变化答案：D,二、楞次定律和右手定则,1.楞次定律,感应电流,(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起_的磁通量的变化.(2)适用情况：所有电磁感应现象.,2.右手定则,垂直,掌心,导线运动,感应电流,(1)内容：伸开右手，让大拇指与四指_，并与手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿过_，大拇指指向_的方向，其余四指所指方向即为_的方向.(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电动势.,【基础检测】2.如图9-1-1所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO，OO与线圈在同一平面上.在线圈以OO为轴翻转180的过程中，,线圈中电流流向(,),A.始终由ABCAB.始终由ACBA,图9-1-1,C.先由ACBA再由ABCAD.先由ABCA再由ACBA答案：A,考点1对磁通量的理解与计算重点归纳,1.BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况.2.多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关.3.总磁通量求法,先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，然,后求该平面内各个方向的磁通量的代数和.,【考点练透】1.如图9-1-2所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的,磁通量为(,),图9-1-2,BL2A.2,B.,NBL22,C.BL2,D.NBL2,答案：A,考点2楞次定律感应电流方向的判定重点归纳,1.楞次定律中“阻碍”的含义,2.判断感应电流方向的两种方法方法一用楞次定律判断,方法二用右手定则判断,该方法适用于切割磁感线产生的感应电流.判断时注意掌,心、拇指、四指的方向：,(1)掌心磁感线垂直穿入；,(2)拇指指向导体运动的方向；(3)四指指向感应电流的方向.,典例剖析例1：如图9-1-3所示，一个闭合的轻质圆环穿在一根光滑的水平绝缘杆上，当条形磁铁的N极自右往左向圆环中插去时，,圆环将如何运动(,),图9-1-3,A.向左运动C.先向左，再向右,B.向右运动D.先向右，再向左,思维点拨：对电磁感应中的相对运动问题，楞次定律的“阻碍”的本质是阻碍相对运动，即“来拒去留”，由此可以大大简化问题的分析过程.另外，圆环向左运动的速度一定比磁铁的运动速度小，虽有阻碍，但磁通量仍然在增加.,解析：方法一：根据楞次定律的最原始表述，原磁场穿过圆环的磁感线方向向左，磁铁向左运动，穿过圆环的磁通量增加，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据右手螺旋定则，感应电流的方向在圆环前半圈向下.此环形电流的磁场与条形磁铁相互排斥，所以圆环向左运动.,方法二：根据相对运动中的楞次定律，原磁场与圆环之间有相对运动时，感应电流的磁场要阻碍这种相对运动，结果相互间形成的是排斥力，所以当原磁场相对圆环向左运动时，圆环在排斥力的作用下，必定要向左运动.,答案：A,备考策略：如果问题不涉及感应电流的方向，则用楞次定律的推广含义进行研究，可以使分析问题的过程简化.如果问题涉及感应电流的方向，若导体不动，回路中磁通量变化，应该用楞次定律判断感应电流的方向；若是回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单.,【考点练透】2.如图9-1-4所示，ef、gh为两水平放置的相互平行的金属导轨，ab、cd为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况,的描述正确的是(,),A.不管下端是何极性，两棒均向外相互远离B.不管下端是何极性，两棒均相互靠近C.如果下端是N极，两棒向外运动，如果下端是S极，两棒相向靠近D.如果下端是S极，两棒向外运动，如,果下端是N极，两棒相向靠近,图9-1-4,解析：当磁铁靠近导轨时，穿过导轨与金属棒组成的回路的磁通量增加，根据楞次定律，回路中产生的感应电流阻碍其磁通量的增加，故使闭合回路的面积有缩小的趋势，即两棒均相互靠近，选项B正确.,答案：B,考点3右手定则、左手定则和安培定则重点归纳,1.三个定则的区别,2.相互联系,(1)电流可以产生磁场，当电流的磁场发生变化时，也会,发生电磁感应现象.,(2)感应电流在原磁场中也要受安培力，这是确定感应电流,阻碍“相对运动”的依据.,(3)有些综合问题中，有时要同时应用三个定则.,典例剖析例2：(多选)如图9-1-5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.当PQ在外力作用下运动时，,),MN在磁场力作用下向右运动，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,图9-1-5,思维点拨：此题可用倒推法，即假设选项的条件，然后得出现象，看它是否与题中描述的现象相同，若相同，则正确，若不同，则错误.也可通过判断L1的感生磁场方向(向上)，进而判断要产生这样的感生磁场，L2的磁场应如何变化(向上减小或向下增加，即“增反减同”)，由此可确定L2中的电流方向和大小变化情况，进而确定PQ的运动情况.,解析：由右手定则，若PQ向右加速运动，穿过L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断MN向左运动，故A错误；若PQ向左加速运动，情况正好和A相反，故B正,确；若PQ向右减速运动，由右手定则，穿过L1的磁通量向上且减小，由楞次定律和左手定则可判断MN向右运动，故C正确；若PQ向左减速运动，情况恰好和C相反，故D错误.,答案：BC,备考策略：三个定则容易相混，特别是左、右手易错，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安)右手定则.(3)因电而受力(I、BF安)左手定则.,【考点练透】3.(2014年大纲卷)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落，条形,磁铁在圆筒中的运动速率(,),A.均匀增大B.先增大，后减小C.逐渐增大，趋于不变D.先增大，再减小，最后不变答案：C,4.(2016年湖北武汉名校联考)如图9-1-6甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t,向分别是(,),甲,A.顺时针，向左C.顺时针，向右,乙图9-1-6B.逆时针，向右D.逆时针，向左,线右侧磁场的方向垂直纸面向里，电流逐渐增大，则磁场逐渐增强，根据楞次定律，金属线框中产生逆时针方向的感应电流.根据左手定则，金属线框左边受到的安培力方向向右，右边受到的安培力向左，离导线越近，磁场越强，则左边受到的安培力大于右边受到的安培力，所以金属线框所受安培力的合力方向向右，故B正确，A、C、D错误.,答案：B,易错点忽略磁通量的正负号导致错误例3：如图9-1-7所示，通有恒定电流的导线与闭合金属框abcd共面，第一次将金属框由位置平移到位置，第二次将金属框由位置绕cd边翻转到位置，设先后两次通过金属框,),的磁通量变化分别为1和2，则(A.12B.12C.12D.12,图9-1-7,正解分析：设线框在位置、时的磁通量分别为1、2，直线电流产生的磁场在处比在处要强，12.将线框从位置平移到位置，磁感线是从线框的同一面穿过的，所以1|21|12；将线框从位置绕cd边翻转到位置，磁感线分别从线框的正、反两面穿过，所以2|(2)1|12.故选A.,答案：A,指点迷津：磁通量BScos，公式中是线圈所在平面的法线与磁感线方向的夹角.若90时，为正；若90时，为负，所以磁通量有正负之分，磁通量的正负符号既不表示大小关系，也不表示方向，只为处理问题方便而使用.解题