高考物理新一轮复习（热点视角+对点自测+讲练互动）第九章第一节 电磁感应现象 楞次定律课件 新人教版.ppt

第九章电磁感应 2015高考导航 第一节电磁感应现象楞次定律 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 磁场中的有效面积 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 垂直 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 磁通量 发生变化 切割磁感线 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 特别提醒 当回路不闭合时 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 且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源 电能 三 感应电流方向的判断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 并且都与手掌在同一个 让磁感线从掌心进入 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 导体切割磁感线 1 单选 如图所示 ab是水平面上一个圆的直径 在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef 且ef平行于ab 当ef竖直向上平移时 穿过圆面积的磁通量将 a 逐渐变大b 逐渐减小c 始终为零d 不为零 但始终保持不变 c 2 单选 如图所示 小圆圈表示处于磁场中的闭合电路一部分导线的横截面 速度v在纸面内 关于感应电流的有无及方向的判断正确的是 a 甲图中有感应电流 方向向外b 乙图中有感应电流 方向向外c 丙图中无感应电流d 丁图中a b c d四位置上均无感应电流 c 3 多选 如图 磁场垂直于纸面 磁感应强度在竖直方向均匀分布 水平方向非均匀分布 一铜制圆环用丝线悬挂于o点 将圆环拉至位置a后无初速释放 在圆环从a摆向b的过程中 a 感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针b 感应电流方向一直是逆时针c 安培力方向始终与速度方向相反d 安培力方向始终沿水平方向 ad 判断电路中能否产生感应电流的一般流程 电磁感应现象的判断 单选 如图所示 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 a 尝试解答 总结提升 判断能否产生电磁感应现象 关键是看回路的磁通量是否发生了变化 磁通量的变化量 2 1有多种形式 主要有 1 s 不变 b改变 这时 b ssin 2 b 不变 s改变 这时 s bsin 3 b s不变 改变 这时 bs sin 2 sin 1 解析 ab向右运动 回路面积增大 减小 cos 增大 由 bscos 知 增大 故a正确 同理可判断b c d中 不一定变化 不一定产生感应电流 1 多选 2014 宁波检测 如图所示 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 bd 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 1 楞次定律中 阻碍 的含义 楞次定律的理解及应用 2 应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 单选 长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动 如图甲所示 长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电 i imsin t i t图象如图乙所示 规定沿长直导线方向向上的电流为正方向 关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向 下列说法正确的是 d 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 思路点拨 分析直线电流的变化情况 明确在一个周期内 1 穿过线框的磁通量的变化 2 感应电流的磁场方向变化 3 感应电流的方向变化 尝试解答 解析 将一个周期分为四个阶段 对全过程的分析列表如下 2 多选 下列各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 cd 1 三个定则与一个定律 的适用情况 一定律三定则 的综合应用 运动电荷 电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷 电流有作用力 左手定则 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律 2 三个定则的因果关系三个定则容易相混 特别是左 右手易错用 抓住因果关系是关键 1 因电而生磁 i b 安培定则 2 因动而生电 v b i 右手定则 3 因电而受力 i b f安 左手定则 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 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 尝试解答 bc 3 多选 如图所示 金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时 铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引 a 向右做匀速运动b 向左做减速运动c 向右做减速运动d 向右做加速运动 bc 解析 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流 线圈中的磁通量恒定不变 无感应电流出现 a错 当导体棒向左减速运动时 由右手定则可判定回路中出现从b a的感应电流且减小 由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱 由楞次定律知c中出现顺时针感应电流 从右向左看 且被螺线管吸引 b对 同理可判定c对 d错 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 楞次定律的推广应用 范例 单选 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 t1 mg t2 mgc t1 mg t2 mgd t1 mg t2 mg a 解析 金属环从位置 靠近磁铁上端 因而产生感应电流 故 阻碍 相对运动 知金属环与条形磁铁相互排斥 故绳的拉力t1 mg 同理 当金属环离开磁铁下端时 金属环与磁铁相互吸引 因而绳的拉力t2 mg 故a正确 总结提升 利用楞次定律中 阻碍 含义及结论解题 更快捷 方便 4 单选 如图所示 ab是一个可以绕垂直于纸面的轴o转动的闭合矩形导体线圈 当滑动变阻器r的滑片p自左向右滑动过程中 线圈ab将 a 静止不动b 逆时针转动c 顺时针转动d 发生转动 但因电源的极性不明 无法确定转动的方向 c 解析 滑片p向右滑动过程中 电流增大 线圈处的磁场变强 磁通最增大 根据 阻碍 含义 线圈将阻碍磁通量增大而顺时针转动 故c正确 范例 单选 如图所示 一水平放置的矩形闭合线圈abcd 在细长磁铁的n极附近竖直下落 保持bc边在纸外 ad边在纸内 从图中位置 经过位置 到达位置 位置 和 都很靠近 在这个过程中 线圈中感应电流 习惯思维造成推理错误 a 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 误区警示 习惯思维之一 线圈离磁体越近 磁场越强 磁通量越大 得出从 到 位置的电流方向dcba 习惯思维之二 线圈远离磁体时与靠近磁体时 线圈中的电流方向相反 得出从 到 位置的电流方向abcd 错选d 解析 由条形磁铁的磁场分布情况可知 线圈在位置 时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少 线圈从位置 到 穿过abcd自下而上的磁通量