高考物理总复习 第9章 电磁感应（第1课时）电磁感应现象 楞次定律课件.ppt

考纲要求 第1课时电磁感应现象楞次定律 基础过关 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 的面积s与b的乘积 2 公式 3 单位 1wb 4 公式的适用条件 1 匀强磁场 2 磁感线的方向与平面垂直 即b s 考点一电磁感应现象 b 垂直 bs 1t m2 二 电磁感应现象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 3 产生电磁感应现象的实质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 发生变化 感应电流 发生变化 切割磁感线 感应电动势 感应电流 感应电动势 感应电流 答案b 2 2014 浙江1月学考 如图甲所示为法拉第在研究电磁感应时用过的线圈 其工作原理如图乙所示 则实验中不会使电流表指针发生偏转的是 a 保持开关闭合b 开关闭合瞬间c 开关断开瞬间d 移动变阻器滑片答案a 要点突破 要点一磁通量理解应用 bs求解问题时应注意两点 1 公式 bs中 s为垂直于磁场方向的面积 2 穿过某个面有方向相反的磁场 则不能直接用 bs求解 应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量 例1 如图所示 在条形磁铁外套a b两个大小不同的圆环 穿过a环的磁通量 a与穿过b环的磁通量 b相比较 a a bb a b 故正确答案为a 答案a 要点二电磁感应现象判断判断电磁感应现象是否发生的一般流程 例2 如图所示 矩形线框在磁场内做的各种运动中 能够产生感应电流的是 解析根据产生感应电流的条件 闭合回路内磁通量发生变化才能产生感应电流 只有选项b正确 答案b 答案b 2 多选 下列情况能产生感应电流的是 a 如图甲所示 导体ab顺着磁感线运动b 如图乙所示 条形磁铁插入或拔出线圈时c 如图丙所示 小螺线管a插入大螺线管b中不动 开关s一直接通时d 如图丙所示 小螺线管a插入大螺线管b中不动 开关s一直接通 当改变滑动变阻器的阻值时 解析甲图中导体ab顺着磁感线运动 穿过闭合电路的磁通量没有发生变化 无感应电流 故选项a错误 乙图中条形磁铁插入线圈时 线圈中的磁通量增加 拔出时线圈中的磁通量减少 都有感应电流产生 故选项b正确 丙图中开关s一直接通 回路中为恒定电流 螺线管a产生的磁场稳定 螺线管b中的磁通量无变化 线圈中不产生感应电流 故选项c错 丙图中开关s接通 滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化 螺线管a的磁场变化 螺线管b中的磁通量变化 线圈中产生感应电流 故选项d正确答案bd 3 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量 如图所示 通有恒定电流的直导线mn与闭合线框共面 第一次将线框由位置1平移到位置2 第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2 设前后两次通过线框的磁通量变化分别为 1和 2 则 a 1 2b 1 2c 1 2d 无法确定 解析第一次将线框由位置1平移到位置2 磁感线从线框的同一侧穿入 1为前后两位置磁通量的绝对值之差 第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2 磁感线从线框的不同侧穿入 2为前后两位置磁通量的绝对值之和 故 1 2 选项c正确 答案c 4 多选 2016 绍兴一中期中 下列选项表示的是闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景 导体ab上的感应电流方向为b a的是 解析根据右手定则 a中感应电流方向是a b b c d中感应电流方向都是b a 故选b c d 答案bcd 基础过关 1 楞次定律 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 2 右手定则 如图 伸开右手 使拇指与其余四个手指 并且都与手掌在同一平面内 让磁感线从掌心进入 并使拇指指向导体运动的方向 这时 方向就是感应电流的方向 考点二楞次定律 c 垂直 四指所指的 3 楞次定律的推广应用对楞次定律中 阻碍 的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因 1 阻碍原磁通量的变化 增反减同 2 阻碍相对运动 来拒去留 3 使线圈面积有扩大或缩小的趋势 增缩减扩 4 阻碍原电流的变化 自感现象 增反减同 过关演练 1 如图 在一水平 固定的闭合导体圆环上方 有一条形磁铁 n极朝上 s极朝下 由静止开始下落 磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触 关于圆环中感应电流的方向 从上向下看 下列说法正确的是 a 总是顺时针b 总是逆时针c 先顺时针后逆时针d 先逆时针后顺时针 解析由楞次定律知 当磁铁向下靠近圆环时 圆环中产生向下的感应磁场 又结合安培定则可知圆环中产生顺时针方向 从上向下看 的感应电流 同理可判定 当磁铁向下远离圆环时 圆环中产生逆时针方向 从上向下看 的感应电流 故只有c正确 答案c 2 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放 形成一很长的竖直圆筒 一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置 其下端与圆筒上端开口平齐 让条形磁铁从静止开始下落 条形磁铁在圆筒中的运动速率 a 均匀增大b 先增大 后减小c 逐渐增大 趋于不变d 先增大 再减小 最后不变解析对磁铁受力分析可知 磁铁重力不变 磁场力随速率的增大而增大 当磁场力等于重力时 磁铁匀速下落 所以选c 答案c 要点突破 要点一楞次定律中 阻碍 的含义 例1 多选 如图所示 aoc是光滑的直角金属导轨 ao沿竖直方向 oc沿水平方向 ab是一根金属直棒 立在导轨上 它从静止开始在重力作用下运动 运动过程中b端始终在oc上 a端始终在ao上 直到ab完全落到oc上 整个装置放在一匀强磁场中 磁场方向垂直纸面向里 则ab棒在运动过程中 解析本题用楞次定律判断方便 磁通量变化分两个阶段 先变大后变小 棒与oa成45 角时最大 用楞次定律可判断感应电流先b a后a b 安培力用左手定则可知先垂直棒向左下方 后垂直棒向右上方 b d对 答案bd a 感应电流方向始终是b ab 感应电流方向先是b a 后变为a bc 所受安培力方向与ab垂直 如图中箭头所指方向d 所受安培力方向与ab垂直 开始斜向左下方 后来变为斜向右上方 要点二感应电流的 效果 1 线圈 回路 中磁通量变化时 阻碍原磁通量的变化 增反减同 2 导体与磁体间有相对运动时 阻碍相对运动 来拒去留 3 当回路可以形变时 感应电流可使线圈面积有扩大或缩小的趋势 增缩减扩 4 自感现象中 感应电动势阻碍原电流的变化 增反减同 例2 多选 如图所示 光滑固定导轨m n水平放置 两根导体棒p q平行放于导轨上 形成一个闭合回路 当一条形磁铁从高处下落接近回路时 a p q将互相靠拢b p q将互相远离c 磁铁的加速度仍为gd 磁铁的加速度小于g 解析根据楞次定律的 阻碍 的内涵 感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因 本题的 原因 是磁铁靠近回路 穿过回路的磁通量增加 效果 便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近 所以p q将互相靠近 且磁铁的加速度小于g 答案ad 精练题组 1 多选 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 解析当pq向右运动时 用右手定则可判断出pq中感应电流的方向是q p 由安培定则可判断出穿过l1的磁场方向是自下而上的 若pq向右加速运动 则穿过l1的磁通量增加 用楞次定律可判断出流过mn的感应电流方向是n m 用左手定则可判断出mn受到向左的安培力 将向左运动 可见选项a错误 若pq向右减速运动 流过mn的感应电流方向 mn所受的安培力的方向均反向 mn向右运动 所以选项c正确 同理可判断出选项b正确 d错误 答案bc 2 如图所示 一水平放置的矩形线圈abcd 在细长的磁铁的n极附近竖直下落 保持bc边在纸外 ad边在纸内 从图中的位置 经过位置 到位置 位置 和 都很靠近位置 在这个过程中 线圈中感应电流 a 沿abcd流动b 沿dcba流动c 由 到 是沿abcd流动 由 到 是沿dcba流动d 由 到 是沿dcba流动 由 到 是沿abcd流动 解析本题考查用楞次定律判断感应电流的方向 由条形磁铁的磁场可知 线圈在位置 时穿过闭合线圈的磁通量为零 线圈从位置 到位置 从下向上穿过线圈的磁通量在减小 线圈从位置 到位置 从上向下穿过线圈的磁通量在增大 根据楞次定律和安培定则可知感应电流的方向是abcd 答案a 3 如图所示 一个有界匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向外 一个矩形闭合导线框abcd 沿纸面由位置1 左 匀速运动到位置2 则 a 导线框进入磁场时 感应电流方向为a b c d ab 导线框离开磁场时 感应电流方向为a d c b ac 导线框离开磁场时 受到的安培力方向水平向右d 导线框进入磁场时 受到的安培力方向水平向左 解析导线框进入磁场时 cd边切割磁感线 由右手定则可知 电流方向沿a d c b a 由左手定则可知cd边受到的安培力方向向左 在导线框离开磁场时 ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动 同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为a b c d a 安培力的方向仍然向左 故选项d正确 答案d 4 如图所示 在两根平行长直导线m n中 通以同方向同大小的电流 导线框abcd和两导线在同一平面内 线框沿着与两导线垂直的方向 自右向左在两导线间匀速运动 在移动过程中 线框中感应电流方向 a 先abcd 后dcbab 先dcba 后abcdc 始终是abcdd 始终是dcba 解析线框在两电流中线oo 的右侧时 穿过线框的合磁通量垂直纸面穿出 线框左移 磁通量变小 为阻碍这个方向的磁通量减小 感应电流的方向就是abcd 当线框跨越两电流中线oo 时 线框的合磁通量由穿出变为穿进 感应电流还是abcd 线框再左移 线框合磁通量穿入且增加 感应电流方向还是abcd 所以线框中感应电流方向始终是abcd 故选项c正确 答案c 5 2016 浙江温州选考模拟 多选 如图所示 两个闭合圆形线圈a b的圆心重合 放在同一个水平面内 线圈a中通以如图所示的交变电流 设t 0时电流沿逆时针方向 下列说法中 正确的是 a 0 t1内 线圈b有逆时针方向的电流 且有收缩的趋势b t1 t2内 线圈b有逆时针方向的电流 且有扩张的趋势c 在t1时刻 线圈b的电流大小和方向同时改变d 在t1时刻 线圈a b的作用力最小 解析0 t1内 线圈a的电流逆时针减小 通过线圈b的磁通量减少 根据楞次定律