高考物理总复习 第10章 第1课时 电磁感应现象 楞次定律课件.ppt

第1课时电磁感应现象楞次定律 导学目标 能熟练应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向及相关的导体运动方向 一 电磁感应现象 基础导引 试分析下列各种情形中 金属线框或线圈里能否产生感应电流 知识梳理 1 电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生 时 电路中有 产生 这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应 2 产生感应电流的条件 表述1 闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动 表述2 穿过闭合电路的磁通量 3 能量转化发生电磁感应现象时 机械能或其他形式的能转化为 变化 感应电流 切割磁感线 发生变化 电能 答案 当电路不闭合时 没有感应电流 但有感应电动势 只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象 2 引起磁通量 变化的情况有哪些 答案 1 磁场变化如 永磁铁与线圈的靠近或远离 电磁铁 螺线管 内电流的变化 二 感应电流方向的判断 基础导引 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 其中正确的是 答案 cd 解析 根据楞次定律可确定感应电流的方向 以c选项为例 当磁铁向下运动时 1 闭合线圈原磁场的方向 向上 2 穿过闭合线圈的磁通量的变化 增加 3 感应电流产生的磁场方向 向下 4 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 运用以上分析方法可知 选项c d正确 知识梳理 1 楞次定律 1 内容 感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化 2 适用情况 所有的电磁感应现象 2 右手定则 1 内容 伸开右手 使拇指与其余四个手指 并且都跟手掌在同一个 让磁感线垂直从手心进入 拇指指向 的方向 其余四指所指的方向就是感应电流的方向 2 适用情况 产生感应电流 阻碍 磁通量 垂直 平面内 导体运动 导体棒切割磁感线 答案 引起感应电流的磁场 原磁场 的磁通量的变化磁通量的变化相反相同阻止延缓继续进行 考点一电磁感应现象能否发生的判断 典例剖析 例1如图1所示 一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中 下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是 a 圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动b 圆盘以某一水平直径为轴匀速转动c 圆盘在磁场中向右匀速平移d 匀强磁场均匀增加 解析只有当圆盘中的磁通量发生变化时 圆盘中才产生感应电流 当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时 圆盘中的磁通量不发生变化 不能产生感应电流 a c错误 当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场均匀增加时 圆盘中的磁通量发生变化 圆盘中将产生感应电流 b d正确 答案bd 跟踪训练1如图2所示 一个u形金属导轨水平放置 其上放有一个金属导体棒ab 有一个磁感应强度为b的匀强磁场斜向上穿过轨道平面 且与竖直方向的夹角为 在下列各过程中 一定能在轨道回路里产生感应电流的是 a ab向右运动 同时使 减小b 使磁感应强度b减小 角同时也减小c ab向左运动 同时增大磁感应强度bd ab向右运动 同时增大磁感应强度b和 角 0 90 答案 a 解析 设此时回路面积为s 据题意 磁通量 bscos 对a s增大 减小 cos 增大 则 增大 a正确 对b b减小 减小 cos 增大 可能不变 b错 对c s减小 b增大 可能不变 c错 对d s增大 b增大 增大 cos 减小 可能不变 d错 故只有a正确 考点解读 感应电流方向的判定及由此产生的其他问题是这一章的一个重点和难点 利用楞次定律和右手定则都可以判定感应电流方向 但楞次定律的应用更重要 考点二利用楞次定律判断感应电流的方向 典例剖析 例2某实验小组用如图3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 a a g bb 先a g b 后b g ac b g ad 先b g a 后a g b 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 b g a 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a g b 答案d 方法提炼楞次定律的使用步骤 a 由顺时针方向变为逆时针方向b 由逆时针方向变为顺时针方向c 由顺时针方向变为逆时针方向 再变为顺时针方向d 由逆时针方向变为顺时针方向 再变为逆时针方向 答案 d 解析 将一个周期分为四个阶段 对全过程的分析列表如下 看上表的最后一列 可知选项d正确 例3 2013 汕头质检 如图5所示 圆形导体线圈a平放在水平桌面上 在a的正上方固定一竖直螺线管b 二者轴线重合 螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图5所示的电路 若将滑动变阻器的滑片p向下滑动 下列表述正确的是 a 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流b 穿过线圈a的磁通量变小c 线圈a有扩张的趋势d 线圈a对水平桌面的压力fn将增大 解析通过螺线管b的电流如图所示 根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下 滑片p向下滑动 接入电路的电阻减小 电流增大 所产生的磁场的磁感应强度增强 根据楞次定律 a线圈中所产生的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上 再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向 a选项错误 由于螺线管b中的电流增大 所产生的磁感应强度增强 线圈a中的磁通量应变大 b选项错误 根据楞次定律 线圈a将阻碍磁通量的增大 因此 线圈a缩小 线圈a对水平桌面的压力增大 c选项错误 d选项正确 答案d命题意图本题考查楞次定律的知识 意在考查考生对楞次定律 右手螺旋定则等知识的掌握 跟踪训练3 2013 上海 如图6所示 通电导线mn与单匝矩形线圈abcd共面 位置靠近ab且相互绝缘 当mn中电流突然减小时 线圈所受安培力的合力方向 a 向左b 向右c 垂直纸面向外d 垂直纸面向里 答案 b 解析 当mn中电流突然减小时 穿过线圈中的合磁通量减小 线圈中产生感应电流 由楞次定律知产生的感应电流将阻碍磁通量的减小 即线圈所受的安培力的方向向右 故本题答案为b 例4如图7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 11 楞次定律 右手定则 左手定则 安培定则的综合应用 方法提炼 跟踪训练4两根相互平行的金属导轨水平放置于图8所示的匀强磁场中 在导轨上接触良好的导体棒ab和cd可以自由滑动 当ab在外力f作用下向右运动时 下列说法中正确的是 a 导体棒cd内有电流通过 方向是d cb 导体棒cd内有电流通过 方向是c dc