高考物理 91 电磁感应现象　楞次定律课件 新人教版.ppt

第1讲电磁感应现象楞次定律 1 电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量时 电路中有 产生的现象 2 产生感应电流的条件 1 条件 穿过闭合电路的磁通量 2 特例 闭合电路的一部分导体在磁场内做运动 发生变化 感应电流 发生变化 切割磁感线 针对训练 1 如图9 1 1所示 开始时矩形线圈平面与匀强磁场垂直 且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外 若要线圈产生感应电流 下列方法中不可行的是 a 将线圈向左平移一小段距离b 将线圈向上平移c 以ab为轴转动 小于90 d 以ac为轴转动 小于60 解析 当线圈向左平移一小段距离时 穿过闭合电路abdc的磁通量变化 减小 有感应电流产生 a正确 将线圈向上平移时 穿过闭合电路的磁通量不变 无感应电流 b错误 以ab为轴转动小于90 和以ac为轴转动小于60 时 穿过闭合电路的磁通量都是从最大减小 故有感应电流 c d正确 答案 b 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 适用范围 一切电磁感应现象 2 右手定则 1 内容 伸开右手 使拇指与其余四个手指垂直 并且都与手掌在同一个平面内 让从掌心进入 并使拇指指向的方向 这时四指所指的方向就是的方向 2 适用情况 导体产生感应电流 阻碍 磁通量 磁感线 导线运动 感应电流 切割磁感线 针对训练 2 如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 先根据楞次定律 来拒去留 判断线圈的n极和s极 a中线圈上端为n极 b中线圈上端为n极 c中线圈上端为s极 d中线圈上端为s极 再根据安培定则确定感应电流的方向 a b d错误 c正确 答案 c 1 磁通量的物理意义 1 磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数 2 同一平面 当它跟磁场方向垂直时 磁通量最大 当它跟磁场方向平行时 磁通量为零 当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时 磁通量为零 2 磁通量发生变化的三种常见情况 1 磁场强弱不变 回路面积改变 2 回路面积不变 磁场强弱改变 3 回路面积和磁场强弱均不变 但二者的相对位置发生改变 2012 杭州模拟 现将电池组 滑动变阻器 带铁芯的线圈a 线圈b 电流计及电键如图9 1 2所示连接 下列说法中正确的是 a 电键闭合后 线圈a插入或拔出都会引起电流计指针偏转b 线圈a插入线圈b中后 电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转c 电键闭合后 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 电键闭合后 只有滑动变阻器的滑片p加速滑动 电流计指针才能偏转 审题视点 能够引起线圈b中磁通量发生变化的因素有三点 1 电键的闭合和断开 2 电键闭合后 线圈a插入或拔出 3 电键闭合后 滑片p左 右滑动 解析 电键闭合后 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 从而电流计指针偏转 选项a正确 线圈a插入线圈b中后 电键闭合和断开的瞬间 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 电键闭合后 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 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 即学即用 1 在图9 1 3所示的闭合铁芯上绕有一组线圈 与滑动变阻器 电池构成闭合电路 a b c为三个闭合金属圆环 假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内 则当滑动变阻器的滑片左右滑动时 能产生感应电流的金属圆环是 a a b两个环b b c两个环c a c两个环d a b c三个环 解析 当滑片左右滑动时 通过a b的磁通量变化 而通过c环的合磁通量始终为零 故a b两环中产生感应电流 而c环中不产生感应电流 故a对 答案 a 2012 上海高考 为判断线圈绕向 可将灵敏电流计g与线圈l连接 如图9 1 4所示 已知线圈由a端开始绕至b端 当电流从电流计g左端流入时 指针向左偏转 1 将磁铁n极向下从线圈上方竖直插入l时 发现指针向左偏转 俯视线圈 其绕向为 填 顺时针 或 逆时针 2 当条形磁铁从图中虚线位置向右远离l时 指针向右偏转 俯视线圈 其绕向为 填 顺时针 或 逆时针 审题视点 1 由磁铁运动的方向确定磁通量的变化情况 由楞次定律确定线圈的n极 s极 2 由指针偏转的方向确定电流方向 由安培定则确定线圈导线的绕向 解析 1 将磁针n极向下插入l时 根据楞次定律l的上方应为n极 由电流计指针向左偏转 可确定l中电流由b端流入 根据安培定则 俯视线圈 电流为逆时针 线圈绕向为顺时针 2 将磁针远离l 由楞次定律 线圈l上方仍为n极 由于此时电流计指针向右偏转 可确定l中电流由a端流入 根据安培定则 俯视线圈 电流为逆时针 线圈绕向也为逆时针 答案 1 顺时针 2 逆时针 即学即用 2 如图9 1 5所示为一个圆环形导体 圆心为o 有一个带正电的粒子沿图中的直线从圆环表面匀速飞过 则环中的感应电流的情况是 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 所以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先沿顺时针方向 后沿逆时针方向 故d正确 答案 d 如图9 1 6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 潜点探究 1 导线mn切割磁感线运动时 应用右手定则来判断感应电流的方向 2 结合导线mn的运动情况判断电磁铁a的磁场变化及通过金属环b的磁通量的变化情况 3 利用楞次定律判断金属环b中电流方向及磁场方向 从而确定b的受力情况 规范解答 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 答案 d 即学即用 3 2013届黄山模拟 某实验小组用如图9 1 7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 通过电流计的感生电流方向是 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 当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时 穿过线圈的磁通量方向始终竖直向下 大小先增大后减小 根据楞次定律 线圈中产生的感应电流的磁场方向先竖直向上后竖直向下 再根据右手定则可知 线圈中产生的感应电流的方向先是逆时针方向后是顺时针方向 从上往下看 所以通过电流计的感生电流方向是先b g a 后a g b 本题答案为d 答案 d 产生感应电流的条件1 如图所示 能产生感应电流的是 解析 a图中线圈没闭合 无感应电流 b图中磁通量增大 有感应电流 c图中导线在圆环的正上方 不论电流如何变化 穿过线圈的磁感线相互抵消 磁通量恒为零 也无感应电流 d图中的磁通量恒定 无感应电流 故选b 答案 b 楞次定律的理解和应用2 2012 苏州模拟 在一根较长的铁钉上 用漆包线绕上两个线圈a b 将线圈b的两端接在一起 并把cd段直漆包线沿南北方向放置在静止的小磁针的上方 如图9 1 8所示 下列判断正确的是 a 开关闭合时 小磁针不发生转动b 开关闭合时 小磁针的n极垂直纸面向里转动c 开关断开时 小磁针的n极垂直纸面向里转动d 开关断开时 小磁针的n极垂直纸面向外转动 解析 开关保持接通时 a内电流的磁场向右 开关断开时 穿过b的磁感线的条数向右减少 因此感应电流的磁场方向向右 感应电流的方向由c到d cd下方磁感线的方向垂直纸面向里 小磁针n极向里转动 答案 c 右手定则的应用3 2013安师大附中模拟 在北半球 地磁场的水平分量由南向北 竖直分量竖直向下 北京平安大街上 如图9 1 9 某人骑车从东往西行驶 则下列说法正确的是 a 自行车左车把的电势与右车把的电势等高b 自行车左车把的电势比右车把的电势低c 图中辐条ab此时a端比b端的电势高d 图中辐条ab此时a端比b端的电势低 解析 从东往西 车把切割地磁场的竖直分量 由右手定则知左车把电势高 而辐条切割水平分量 b端电势高 即d正确 答案 d 楞次定律 右手定则 左手定则 安培定则的综合应用4 2013届安庆一中模拟 如图9 1 10所示 通电直导线cd右侧有一个金属框与导线cd在同一平面内 金属棒ab放在框架上 若ab受到向左的磁场力 则cd中电流的变化情况是 cd中通有由d c方向逐渐减小的电流 cd中通有由d c方向逐渐增大的电流 cd中通有由c d方向逐渐减小的电流 cd中通有由c d方向逐渐增大的电流a b c d 解析 若ab受到向左的磁场力 根据楞次定律知金属框和ab围成的回路中的磁通量一定在增加 故不论c d中电流方向怎样 c d中的电流一定是增大的 故 正确 答案 d 5 如图9 1 11所示 闭合的矩形金属框