江苏省桃州中学高考物理一轮复习 4.1 电磁感应现象 楞次定律导学案 新人教版选修32.doc

选修3-22013届桃州中学高三物理导学案第四章 电磁感应【课 题】4.1 电磁感应现象 楞次定律【学习目标】 1.电磁感应现象2磁通量 3楞次定律【知识要点】一、磁通量1概念：在磁感应强度为b的匀强磁场中，与磁场方向 的闭合导体回路的面积s和b的乘积2公式： ，此式的适用条件是匀强磁场，且线圈平面与磁场垂直3单位：1 wb .4磁通量是标量，但有正负磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的即若以向里穿过某平面的磁通量为正，则向外穿过这个平面的磁通量为负5磁通量的物理意义是穿过某一面积的磁感线条数二、电磁感应现象1产生感应电流的条件：穿过闭合电路的 发生变化2引起磁通量变化的常见情况(1)闭合电路的部分导体做 运动，导致变(2)线圈在磁场中转动，导致变(3) 变化，导致变3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 发生变化，线路中就有感应电动势4电磁感应现象的实质是产生 ，如果回路闭合则产生 ；如果回路不闭合，则只有 ，而无 三、楞次定律和右手定则1楞次定律(1)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 (2)适用情况：所有 现象2右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与 垂直，并且都与手掌在同一平面内，让 从掌心进入，并使拇指指向导线 ，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【典型例题】 一、对磁通量的理解【例题1】如图所示，一通电圆环a，电流大小不变，在通电圆环外有两个同心圆环b、c，scsb，则下列判断正确的是()abcbbccbbc，故a正确.变式1：答案c解析是标量，但有正负之分，在计算21时必须注意2、1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进若取转到末位置时穿过线框方向为正方向，则2bs，1bs，再由穿过多匝线圈的磁通量的大小与匝数无关，故bs.2. 答案左收缩 解析本题考查楞次定律的理解及应用滑片p向左移动时，电阻减小，电流增大，穿过金属环a的磁通量增加，根据楞次定律，金属环将向左运动，并有收缩趋势变式2：答案：ac解析 当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，由楞次定律可知，为了阻碍磁通量的增加，钻头m向右运动远离左边线圈，故a项正确；当开关由闭合到断开的瞬间，穿过右线圈的磁通量要减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头m要向左运动靠近左边线圈，故b项错误；开关闭合时，当变阻器滑片p迅速向左滑动时，回路的电阻减小，回路电流增大，产生的磁场增强，穿过右线圈的磁通量增大，为了阻碍磁通量的增加，钻头m向右运动远离左边线圈，故c项正确；当变阻器滑片p迅速向右滑动时，回路的电阻增大，回路电流减小，产生的磁场减弱，穿过右线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头m向左运动靠近左边线圈，故d项错误.变式3：答案：b解析：本题用逆向解题法对a选项，当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于有顺时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内(金属圆环a内)有垂直纸面向里的磁场，其外(金属圆环b处)有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里(因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分)而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，所以a错误；同样的方法可判断b选项正确；而c选项，b中产生顺时针方向的感应电流，具有扩张趋势；而d选项，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，所以c、d都不正确所以本题选b.3. 答案b 解析线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面的磁通量逐渐减少，由楞次定律可得感应电流的方向为dcbad；线框过竖直位置继续向左摆动过程中，穿过线框平面的磁通量逐渐增大，由楞次定律可得感应电流的方向仍为dcbad，故b正确变式4 答案abd 尝试解答赤道上方的地磁场方向是由南指向北，根据右手定则，飞机由东向西飞行时，杆下端电势高，而飞机由西向东飞行时，杆上端电势高，故a、b对若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时，杆均不切割磁感线，杆中不会产生感应电动势，故c错、d正确4. 解析b本题可以用以下两种方法求解，借此区分右手定则和楞次定律解法1：首先，由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示)，由对称性可知合磁通量0；其次，当导线框向右运动时，穿过线框的磁通量增大(方向垂直向里)，由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外；最后，由安培定则判知感应电流沿逆时针方向故b选项正确解法2：ab导线向右做切割磁感线运动时，由右手定则判断感应电流由ab，同理可判断cd导线中的感应电流方向由cd，ad、bc两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感应电流沿逆时针方向【规律总结】导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定感应电流方向的右手定则也是楞次定律的特例用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律来判定只是不少情况下，不如用右手定则判定来得方便简单能力训练答案 1. 解析b当p向左滑动时，电阻变大，通过a线圈的电流变小，则通过线圈b中的原磁场减弱，磁通量减少，线圈b中有使电流计指针向右偏转的感应电流通过，当线圈a向上运动或断开开关，则通过线圈b中的原磁场也减弱，磁通量也减少，所以线圈b中也有使电流计指针向右偏转的感应电流通过，而滑动变阻器的滑动端p向右移动，则通过线圈b中的原磁场增加，磁通量也增加，所以线圈b中有使电流计指针向左偏转的感应电流通过，所以b选项正确2. 解析b线框下落过程中，穿过线框的磁通量减小，a项错误；由楞次定律可判断出感应电流方向一直沿顺时针方向，b项正确；线框受到的安培力的合力竖直向上，但小于重力，则合力不为零，c项错误；在下落过程中，安培力对线框做负功，则其机械能减小，选项d错误3. 解析cd若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落，a、b项错，c项对；正