高考物理总复习（重难点突破+题型探究）第十章第1课 电磁感应现象 楞次定律课件.ppt

第十章电磁感应 第一单元电磁感应及其规律第1课电磁感应现象楞次定律 一 对电磁感应现象及其产生条件的应用1 电磁感应现象 利用磁场产生电流或电动势的现象 2 电磁感应产生条件 穿过闭合或不闭合电路的磁通量发生变化 3 磁通量发生变化的原因在匀强磁场中 磁通量 bssin 是b与s间的夹角 磁通量的变化 2 1有多种情形 可通过下表了解 二 感应电流方向的判定感应电流判定的基本方法 应用右手定则和楞次定律 1 右手定则 适用于闭合电路的一部分导体切割磁感线产生电磁感应的情况 2 楞次定律 适用于各种电磁感应现象中感应电流方向的判断 包括闭合电路的一部分导体切割磁感线产生的感应电流 回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流时 用右手定则判断较为简单 用楞次定律判断较为麻烦 1 对楞次定律中 阻碍 的理解 谁阻碍谁 感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量 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 感应电流的磁场方向与原磁场方向相反 原磁通量减少时 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同 即 增反减同 阻碍的结果 阻碍并不是阻止 结果是增加的最终还得增加 减少的最终还得减少 2 应用步骤 楞次定律说明的是感应电流的磁场与原磁场方向之间的关系 即穿过闭合电路的磁通量增大时 两磁场方向相反 磁通量减小时 两磁场方向相同 因此 根据楞次定律判断感应电流的方向时 应按以下步骤进行 三 楞次定律的拓展与应用楞次定律中的因果关系 闭合电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因 而感应电流的磁场是感应电流产生的 因此楞次定律也可以理解为 感应电流的效果总是要反抗 阻碍 产生感应电流的原因 常见的方式有四种 1 阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 2 阻碍相对运动如下图所示 当磁体突然向铜环运动时 穿过圆环的磁通量增加 铜环中产生感应电流 为 反抗 磁通量的增加 它们之间有斥力作用 阻碍磁铁的靠近 实际上是圆环的感应电流使其变成了一个小磁体 左边是s极 右边是n极 故与磁体相互排斥 所以向右运动 而磁体向左运动时 磁通量减少 为了阻碍减少 圆环的感应电流吸引磁体 挽留磁体 力的作用是相互的 磁体吸引圆环向左运动 故称之为 来拒去留 如上图所示 当磁铁下落时 螺线管产生感应电流 阻碍 磁铁靠近 但是不能 阻止 所以磁铁加速度小于g 3 使线圈面积有扩大或缩小的趋势如右图所示 当线框所处的磁场增强时 产生逆时针电流 磁场对感应电流的安培力使线框产生收缩的趋势 当线框所处的磁场减弱时 产生顺时针电流 磁场对感应电流的安培力使线框产生扩张的趋势 4 阻碍原电流的变化 自感现象 在自感现象中 原电流减少时 自感电流与之同向 原电流增加时 自感电流与之反向 故 增反减同 四 安培定则 左手定则 右手定则和楞次定律的适用范围 对感应电流产生条件的判定 例1 2013 东莞模拟 现将电池组 滑动变阻器 带铁芯的线圈a 线圈b 电流计及开关如图所示连接 下列说法中正确的是 a 开关闭合后 线圈a插入或拔出时都会引起电流计指针偏转b 线圈a插入线圈b中后 开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转c 开关闭合后 滑动变阻器的滑片p匀速滑动 会使电流计指针静止在中央零刻度d 开关闭合后 只有滑动变阻器的滑片p加速滑动 电流计指针才能偏转 审题突破 1 产生感应电流的条件是什么 提示 穿过闭合回路的磁通量发生变化 2 本题中开关闭合后 线圈a插入或拔出是否会引起磁通量的变化 提示 线圈插入或拔出时 发生相对运动 使回路的磁通量发生变化 解析 开关闭合后 线圈a插入或拔出都会引起穿过线圈b的磁通量发生变化 从而使电流计指针偏转 选项a正确 线圈a插入线圈b中后 开关闭合和断开的瞬间 线圈b的磁通量会发生变化 电流计指针会偏转 选项b错误 开关闭合后 滑动变阻器的滑片p无论匀速滑动还是加速滑动 都会导致线圈a的电流发生变化 从而引起线圈b的磁通量变化 电流计指针都会发生偏转 选项c d错误 答案 a 方法点窍磁通量变化的三种形式 1 s 不变 b改变 这时 b ssin 2 b 不变 s改变 这时 s bsin 3 b s不变 改变 这时 bs sin 2 sin 1 应用楞次定律判断感应电流方向的常规法 例2 双选 下图是验证楞次定律实验的示意图 竖直放置的线圈固定不动 将磁铁从线圈上方插入或拔出 线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流 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 其中表示正确的是 解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向 对于c选项 当磁铁向下运动时 闭合线圈原磁场的方向 向上 穿过闭合线圈的磁通量的变化 增加 感应电流产生的磁场方向 向下 利用安培定则判断感应电流的方向 与图中箭头方向相同 线圈的上端为s极 磁铁与线圈相互排斥 c项正确 同理可知d项正确 答案 cd 方法点窍感应电流方向的判断方法 1 楞次定律的使用步骤 2 右手定则 适用于部分导体切割磁感线 楞次定律的理解与应用 例3 2013 佛山模拟 如图所示为一个圆环形导体 圆心为o 有一个带正电的粒子沿如图所示的直线从圆环表面匀速飞过 则环中的感应电流情况是 a 沿逆时针方向b 沿顺时针方向c 先沿逆时针方向后沿顺时针方向d 先沿顺时针方向后沿逆时针方向 解析 由于带正电的粒子没有沿圆环的直径运动 所以它产生的磁场的磁感线穿过圆环时不能抵消 穿过圆环的磁通量开始时向外增加 然后向外减少 根据楞次定律 圆环中感应电流的方向是先沿顺时针方向 后沿逆时针方向 故d项正确 答案 d 方法点窍由楞次定律可知 感应电流的 效果 总是 阻碍 引起感应电流的 原因 由此可得楞次定律的推论 1 阻碍原磁通量的变化 即 增反减同 2 阻碍 导体 的相对运动 即 来拒去留 3 使线圈面积有扩大或缩小的趋势 即 大小小大 4 阻碍原电流的变化 自感 右手定则 安培定则 楞次定律等的综合使用 例4 双选 如图所示 金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时 铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引 a 向右做匀速运动b 向左做减速运动c 向右做减速运动d 向右做加速运动 解析 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流 线圈中的磁通量恒定不变 无感应电流产生 a项错误 当导体棒向左减速运动时 由右手定则可判定回路中出现从b a的感应电流且减小 由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱 由楞次定律知c中出现顺时针感应电流 从右向左看 且被螺线管吸引 b项正确 同理可判定c项正确 d项错误 答案 bc 方法点窍 三定则一规律 应用区别抓住因果关系 据因索果 1 因电而生磁 i b 安培定则 2 因动而生电 v b i感 右手定则 3 因电而受力 i b f安 左手定则 4 因变而生电 变 i感 楞次定律 楞次定律的推广应用 例5 双选 如图所示 质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上 当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈 沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高 快速经过时 线圈始终保持不动 则关于线圈在此过程中受到的支持力fn和摩擦力ff的情况 以下判断正确的是 a fn先大于mg 后小于mgb fn一直大于mgc ff先向左 后向右d ff一直向左 解析 条形磁铁贴近线圈 沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高 快速经过时 线圈中磁通量先增大后减小 由楞次定律中 来拒去留 关系可知a d项正确