高考物理一轮复习 第十二章第一节 电磁感应现象 楞次定律课件 人教版.ppt

第十二章电磁感应 2014高考导航 第一节电磁感应现象楞次定律 本节目录 基础梳理 自学导引 要点透析 直击高考 考点探究 讲练互动 知能演练 轻巧夺冠 技法提炼 思维升华 一 磁通量1 概念 磁感应强度b与面积s的 2 计算 1 公式 2 适用条件 匀强磁场 s是 磁场方向的有效面积 3 单位 韦伯 wb 1wb 3 意义 穿过某一面积的磁感线的 4 标矢性 磁通量是 但有正 负 乘积 bs 线圈垂直于 1t m2 条数 标量 二 电磁感应1 电磁感应现象当穿过闭合电路的 发生变化时 电路中有电流产生 这种现象称为电磁感应现象 2 产生感应电动势和感应电流的条件 1 产生感应电动势的条件无论回路是否闭合 只要穿过线圈平面的磁通量发生 回路中就有感应电动势 产生感应电动势的那部分导体相当于 2 产生感应电流的条件 电路闭合 磁通量变化 磁通量 变化 电源 三 感应电流方向的判断1 右手定则 伸开右手 使拇指与其余四个手指 并且都与手掌在同一个平面内 让磁感线从掌心垂直进入 并使拇指指向 的方向 这时四指所指的方向就是 的方向 2 楞次定律内容 感应电流具有这样的方向 即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化 名师点拨 右手定则一般用于判断部分导体切割磁感线产生的感应电流方向 而楞次定律一般用于由于b变化或 角变化而引起的感应电流的方向判断 垂直 导线运动 感应电流 阻碍 原磁场磁通量 一 楞次定律的理解及应用1 因果关系应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系 磁通量发生变化是原因 产生感应电流是结果 原因产生结果 结果又反过来影响原因 2 楞次定律中 阻碍 的含义 特别提醒 运用楞次定律判定感应电流的方向可归结为 一原 二感 三电流 即 明确原磁场 确定感应电流磁场 判定感应电流方向 即时应用1 2012 高考海南卷 如图 一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上 细线从一水平金属圆环中穿过 现将环从位置 释放 环经过磁铁到达位置 设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为t1和t2 重力加速度大小为g 则 a t1 mg t2 mgb t1mg t2mg 解析 选a 当圆环经过磁铁上端时 磁通量增大 根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上推 根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力 因此有t1 mg 当圆环经过磁铁下端时 磁通量减小 根据楞次定律可知磁铁要把圆环向上吸 根据牛顿第三定律可知圆环要给磁铁一个向下的磁场力 因此有t2 mg 所以只有a正确 二 楞次定律 右手定则 左手定则 安培定则的综合应用1 规律比较2 应用区别关键是抓住因果关系 1 因电而生磁 i b 安培定则 2 因动而生电 v b i安 右手定则 3 因电而受力 i b f安 左手定则 3 相互联系 1 应用楞次定律 必然要用到安培定则 2 感应电流受到的安培力 有时可以先用右手定则确定电流方向 再用左手定则确定安培力的方向 有时可以直接应用楞次定律的推论确定 即时应用2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 选d mn向右加速滑动 根据右手定则 mn中的电流方向从n m 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 考点1电磁感应现象及其产生条件北半球地磁场的竖直分量向下 如图所示 在北京某中学实验室的水平桌面上 放置边长为l的正方形闭合导体线圈abcd 线圈的ab边沿南北方向 ad边沿东西方向 下列说法中正确的是 a 若使线圈向东平动 则a点的电势比b点的电势低b 若使线圈向北平动 则a点的电势比b点的电势低c 若以ab为轴将线圈向上翻转 则线圈中感应电流方向为a b c d ad 若以ab为轴将线圈向上翻转 则线圈中感应电流方向为a d c b a 思路点拨 本题考查涉及地磁场的电磁感应问题 核心工作是进行感应电流方向的判定 并注意电磁感应现象产生条件的把握 解析 根据地磁场分布可知 线圈向东平动时 ba和cd两边切割磁感线 且两边切割磁感线产生的感应电动势大小相同 a点电势比b点电势低 a对 同理 线圈向北平动 则a b电势相等 高于c d两点电势 b错 以ab为轴将线圈翻转 向下的磁通量减少了 感应电流的磁场方向应该向下 再由安培定则知 感应电流的方向为a b c d a 则c对 同理得d项错误 答案 ac 规律总结 1 引起磁通量变化有三种方式 面积变化 在磁通量计算公式 bs中 s为闭合线圈在匀强磁场中垂直磁场方向的有效面积 引起有效面积变化有两种情况 导体切割磁感线运动 闭合线圈在磁场中转动 磁场变化 由于磁场的磁感应强度发生变化 引起回路磁通量变化 面积和磁场同时变化 2 磁通量的变化及计算应注意的问题 磁通量有正负 可以规定磁感线从某个方向穿入线圈为正 穿出为负 如图 当线圈在磁场中转过180 时 b s不变 若开始时磁通量 bs 则磁通量变化量 2bs 围绕磁铁的两个线圈s1 s2面积s2 s1 但通过线圈的合磁通量 2 1 线圈面积发生变化 磁通量不一定变化 如图甲 s1是磁场区 s2为闭合线圈 s2面积增大时 其磁通量 bs1不变 如图乙 线圈面积由s1变为s2时 若垂直于b方向的有效面积不变 则其磁通量 bs2cos bs1不变 考点2楞次定律和左 右手定则的综合应用如图所示 水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒pq mn 当pq在外力的作用下运动时 mn在磁场力的作用下向右运动 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 解析 分析该类问题 首先要明确pq运动是引起mn运动的原因 然后根据楞次定律和左手定则判断 由右手定则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 若pq向左加速运动 情况正好和a相反 故b对 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对 若pq向左减速运动 情况恰好和c相反 故d错 答案 bc 范例 一长直铁芯上绕有一固定线圈m 铁芯右端与一木质圆柱密接 木质圆柱上套有一闭合金属环n n可在木质圆柱上无摩擦移动 m连接在如图所示的电路中 其中r为滑动变阻器 e1和e2为直流电源 s为单刀双掷开关 下列情况中 可观测到n向左运动 的是 a 在s断开的情况下 s向a闭合的瞬间 b 在s断开的情况下 s向b闭合的瞬间 c 在s已向a闭合的情况下 将r的滑动头向c端移动 d 在s已向a闭合的情况下 将r的滑动头向d端移动 寻规探法批注 若n因受力运动 则应是因电流变化引起m中磁场变化造成的 批注 n受向左的作用力 可分析产生向左作用力的原因 批注 s的闭合都会造成m中有电流 电流会形成磁场使穿过n的磁通量变化 批注 r的滑动头位置变化 也会造成m的磁场变化 使n中的磁通量变化 解析 在s断开的情况下 s向a b 闭合的瞬间m中电流瞬时增加 左端为磁极n s 极 穿过n的磁通量增加 根据楞次定律要 阻碍 磁通量的增加 则n向右运动 选项a b均错误 在s已向a闭合的情况下 将r的滑动头向c端移动时 电路中电流减小 m产生的磁场减弱 穿过n的磁通量减小 根据楞次定律可知n向左运动才能 阻碍 磁通量的减少 故选项d错误 c正确 答案 c 方法提炼 逆反思维法是指从事物正向发展的目标 规律的相