高三物理第一轮复习电磁感应楞次定律教案一新课标人教版

高三物理第一轮复习电磁感觉楞次定律教课设计物理3－2选修教材（必考内容）课时安排：2课时教课目的：1．理解电磁感觉现象产生的条件2．应用楞次定律或右手定章判断感觉电流及感觉电动势的方向3．判断线圈或导体在磁场中的相对运动问题本讲重点：楞次定律的应用本讲难点：楞次定律的应用考点点拨：1．磁铁相对线圈运动时楞次定律的应用2．线圈在通电导线的磁场中时楞次定律的应用3．线圈出入磁场时楞次定律的应用4．楞次定律的综合应用5．电磁感觉在实质生活中的应用第一课时一、考点扫描（一）知识整合1、磁通量（1）磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，与的乘积叫做穿过这个面的磁通量。计算磁通量的公式是。（2）磁通量的意义能够用磁感线形象地说明：磁通量所表示的，就是穿过磁场中的某个面的。3）磁通密度：由Φ=BS得B=Φ/S，这表示磁感觉强度等于，所以常把磁感觉强度叫做磁通密度。依据磁感线的意义，知道能够形象地表示磁感觉强度的大小。2、电磁感觉现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生，这种利用产生电流的现象叫做电磁感觉。3、感觉电流的方向（1）楞次定律：感觉电流拥有这样的方向，即感觉电流的磁场总要。（2）从不一样的角度来看楞次定律的内容，从磁通量变化的角度来看，感觉电流总要。从导体和磁体相对运动的角度来看，感觉电流总要。所以，产生感觉电流的过程实质上是能的转变和转移的过程。3）用楞次定律判断感觉电流方向的步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②穿过回路的磁通量如何变化（是增添仍是减小）；③由楞次定律判断出；④依据感觉电流的磁场方向，由判断出感觉电流方向。（4）右手定章：张开右手，让拇指跟其他四指垂直，并且都跟手掌在一个面内，让磁感线垂直，拇指指向

，则其他四指指的就是。（二）重难点阐释1．感觉电动势产生的条件感觉电动势产生的条件是：穿过电路的磁通量发生变化。这里不要求闭合。不论电路闭合与否，只需磁通量变化了，就必定有感觉电动势产生。这好似一个电源：不论外电路能否闭合，电动势老是存在的。但只有当外电路闭合时，电路中才会有电流。2．对楞次定律中“阻挡”意义的理解：1）阻挡原磁场的变化。“阻挡”不是阻挡，而是“延缓”，感觉电流的磁场不会阻挡原磁场的变化，只好使原磁场的变化被延缓或许说被迟滞了，原磁场的变化趋向不会改变，不会发生逆转．2）阻挡的是原磁场的变化，而不是原磁场自己，假如原磁场不变化，即便它再强，也不会产生感觉电流．3）阻挡不是相反．当原磁通减小时，感觉电流的磁场与原磁场同向，以阻挡其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻挡其相对运动．4）因为“阻挡”，为了保持原磁场的变化，一定有外力战胜这一“阻挡”而做功，从而致使其他形式的能转变为电能．所以楞次定律是能量转变和守恒定律在电磁感觉中的表现．3．楞次定律的详细应用（1）从“阻挡磁通量变化”的角度来看，由磁通量计算式Φ=BSsinα可知，磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主要有：①S、α不变，B改变，这时ΔΦ=BSsinα②B、α不变，S改变，这时ΔΦ=SBsinα③B、S不变，α改变，这时ΔΦ=BS（sinα2-sinα1）当B、S、α中有两个或三个一同变化时，就要分别计算Φ1、2，再求Φ2-Φ1了。2）从“阻挡相对运动”的角度来看，楞次定律的这个结论能够用能量守恒来解说：既然有感觉电流产生，就有其他能转变为电能。又因为是由相对运动惹起的，所以只好是机械能减少转变为电能，表现出的现象就是“阻挡”相对运动。3）从“阻挡自己电流变化”的角度来看，就是自感现象。在应用楞次定律时必定要注意：“阻挡”不等于“反向”；“阻碍”不是“阻挡”。二、高考重点精析（一）磁铁相对线圈运动时楞次定律的应用☆考点点拨磁铁相对线圈运动时，线圈中的磁通量发生变化，产生感觉电流。由楞次定律判断感觉电流的方向，能够按步骤用“程序法”判断，也可用结论法“来拒去留”直接判断。【例1】以下图，闭合导体环固定，条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线着落的过程中，导体环中的感觉电流方向如何？解：从“阻挡磁通量变化”来看，原磁场方向向上，

NSv0先增后减，感觉电流磁场方向先下后上，感觉电流方向先顺时针后逆时针。从“阻挡相对运动”来看，先排挤后吸引，把线圈等效为螺线管，依据“来拒去留”，判断出线圈的磁极先是上方为S极，后下方是S极，也有相同的结论。【例2】以下图，当磁铁绕O1O2轴匀速转动时，矩形导线框（不考虑重力）将如何运动？解：此题剖析方法好多，最简单的方法是：从“阻碍相对运动”的角度来看，导线框必定会随着条形磁铁

O1O2同方向转动起来。假如不计摩擦阻力，最后导线框将和磁铁转动速度相同；假如考虑摩擦阻力导线框的转速总比条形磁铁转速小些。【例3】以下图，水平面上有两根平行导轨，上边放两根金属棒a、b。当条形磁铁如图向下挪动ab时（不抵达导轨平面），a、b将如何挪动？解：若按惯例用“阻挡磁通量变化”判断，则要依据下端磁极的极性分别进行议论，比较繁琐。并且在判断a、b所受磁场力时。应当以磁极对它们的磁场力为主，不可以以a、b间的磁场力为主（因为它们是受合磁场的作用）。假如主注意到：磁铁向下插，经过闭合回路的磁通量增大，由Φ=BS可知磁通量有增大的趋向，所以S的相应变化应当使磁通量有减小的趋向，所以a、b将相互凑近。这样判断比较简易。☆考点精华1．以下图，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下挪动（不抵达该平面），a、b将如何挪动？

ab2．以下图，在条形磁铁从图示地点绕O1O2轴O1a转动90°的过程中，放在导轨右端邻近的金属棒O2bab将如何挪动？（二）线圈在通电导线的磁场中时楞次定律的应用☆考点点拨第一判断通电导线的磁场状况，而后依据楞次定律作出相应的判断。【例4】以下图，有两个齐心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流，外环中本来无电流。当内环中电流渐渐增大时，外环中有无感觉电流？方向如何？线圈面积有扩充的趋向仍是有缩短的趋向？解：因为磁感线是闭合曲线，内环内部向里的磁感线条数和内环外向外的全部磁感线条数相等，所之外环所围面积内（应当包含内环内的面积，而不不过环形地区的面积）的总磁通向里、增大，所之外环中感觉电流磁场的方向为向外，由安培定章，外环中感觉电流方向为逆时针。线圈面积有扩充的趋向，经过“扩充”来“阻挡”磁通量的增添。拓展：若将上例中的两个圆环地点互换，状况又如何？【例5】如图，线圈A中接有以下图电源，线圈B有一半面积处在线圈A中，两线圈平行但不接触，则当开关S闭和瞬时，线圈B中的感觉电流的状况是：（）A．无感觉电流B．有沿顺时针的感觉电流C．有沿逆时针的感觉电流D．没法确立解：当开关S闭合瞬时，线圈A相当于环形电流，其内部磁感线方向向里，其外面磁感线方向向外。线圈B有一半面积处在线圈中，则向里的磁场与向外的磁场同时增大。这时就要抓住主要部分。因为全部向里的磁感线都从A的内部穿过，所以A的内部向里的磁感线较密，

A

的外面向外的磁感线较稀。这样

B

一半的面积中磁感线是向里且较密，

另一半面积中磁感线是向外且较稀。

主要是以向里的磁感线为主，即当开关S闭合时，线圈B中的磁通量由零变为向里，故该瞬时磁通量增添，则产生的感觉电流的磁场应向外，所以线圈B有沿逆时针的感觉电流。答案为C。☆考点精华3．两圆环A、B置于同一水平面上，此中A为均匀带电绝缘环，B为导体环，当A以以下图方向绕中心转动的角速度发生变化时，B产生以下图方向的感觉电流，则（）A．A可能带正电且转速减小B．A可能带正电且转速增大C．A可能带负电且转速减小D．A可能带负电且转速增大4．以下图，直导线及其右边的矩形金属框位于同一平面内，当导线中的电流发生以下图的变化时，对于线框中感觉电流与矩形框受力状况，以下表达正确的选项是（）A．感觉电流方向不变，线框所受协力方向不变B．感觉电流方向改变，线框所受协力方向不变C．感觉电流方向改变，线框所受协力方向改变D．感觉电流方向不变，线框所受协力方向改变第二课时（三）线圈出入磁场时楞次定律的应用☆考点点拨线圈出入磁场时，穿过线圈平面的磁通量发生变化，会产生感应电流。此类问题常常和能的转变和守恒定律联系起来，形成综合题。【例6】以下图，用丝线悬挂闭合金属环，悬于OO点，虚线左侧有匀强磁场，右边没有磁场。金属环的摇动B会很快停下来。试解说这一现象。若整个空间都有向外的匀强磁场，会有这类现象吗？解：只有左侧有匀强磁场，金属环在穿越磁场界限时，因为磁通量发生变化，环内必定会有感觉电流产生，依据楞次定律将会阻碍相对运动，所以摇动会很快停下来，这就是电磁阻尼现象。自然也能够用能量守恒来解说：既然有电流产生，就必定有一部分机械能向电能转变，最后电流经过导体转变为内能。若空间都有匀强磁场，穿过金属环的磁通量反而不变化了，所以不产生感觉电流，因此也就不会阻挡相对运动，摇动就不会很快停下来。【例7】以下图，OO是矩形导线框abcd的对12O1ad称轴，其左方有匀强磁场。以下哪些状况下abcd中有感觉电流产生？方向如何？bcO2A．将abcd向纸外平移B．将abcd向右平移C．将abcd以ab为轴转动60°D．将abcd以cd为轴转动60°解：A、C两种状况下穿过abcd的磁通量没有发生变化，无感应电流产生。B、D两种状况下原磁通向外，减少，感觉电流磁场向外，感觉电流方向为abcd。【例8】一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，开释后让它在以下图的匀强磁场中运动，已知线圈平面一直与纸面垂直，当线圈第一次经过地点Ⅰ和地点Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感觉电流的方向分别为地点Ⅰ地点ⅡA．逆时针方向逆时针方向B．逆时针方向顺时针方向C．顺时针方向顺时针方向D．顺时针方向逆时针方向命题企图：考察对楞次定律的理解应用能力及逻辑推理能力。错解剖析：因为空间想象能力所限，部分考生没法判断线圈经地点Ⅰ、Ⅱ时刻磁通量的变化趋向，从而没法依照楞次定律和右手螺旋定章推理出正确选项。解题方法与技巧：线圈第一次经过地点Ⅰ时，穿过线圈的磁通量增添，由楞次定律，线圈中感觉电流的磁场方向向左，依据安培定章，顺着磁场看去，感觉电流的方向为逆时针方向.当线圈第一次经过地点Ⅱ时，穿过线圈的磁通量减小，可判断出感觉电流为顺时针方向，应选项B正确。☆考点精华5．以下图，在O点正下方有一理想界限的磁场，铜环在A点静止开释向右摆至最高点B，不考虑空气阻力，则以下说法正确的选项是（）A．AB两点在同一水平线上B．A点高于B点C．A点低于B点D．铜环将做等幅摇动6．以下图，闭合金属环从高h的曲面滚下，又沿曲面的低侧上涨，设闭合环初速度为零，摩擦不计，则（）A．假如匀强磁场，环滚上的高度小于hB．假如匀强磁场，环滚上的高度等于hC．假如非匀强磁场，环滚上的高度等于hD．假如非匀强磁场，环滚上的高度小于h（四）楞次定律的综合应用☆考点点拨当部分导体棒做变速运动，或穿过闭合回路的磁通量非平均变化时，能够产生变化的感觉电流，这一变化的感觉电流的磁场也是变化的，会在其他回路中再次产生感觉电流，解决此类问题常常会多次用到楞次定律。【例9】以下图，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连结，要使小导线图N获取顺时针方向的感觉电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动状况是（两线线圈共面搁置）（）A．向右匀速运动B．向左加快运动C．向右减速运动D．向右加快运动分析：欲使N产生顺时针方向的感觉电流，感觉电流磁场垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种状况：一是M中有顺时针方向逐步减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小；二是M中有逆时针方向渐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量是在增大。所以对前者应使ab减速向右运动。对于后者，则应使ab加快向左运动，故应选BC。☆考点精华7．以下图装置中，cd杆本来静止。当ab杆做以下那些运动时，cd杆将向

caL2L1db右挪动？A．向右匀速运动B．向右加快运动C．向左加快运动D．向左减速运动8．以下图，竖直搁置的螺线管与导线abcd组成回路，导线所围地区内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围地区内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，导体圆环将遇到向上的磁场作使劲（）abBBBBdctttt0000ABCD（五）电磁感觉在实质生活中的应用☆考点点拨电磁感觉现象与生活实质联系比较亲密，最近几年来的高考改革越来越突出对考生解决实质问题能力的考察。在平时复习中要适合关注与生活、生产、科研等实质问题相联系的背景题。解决此类问题的重点是经过审题，将实质问题转变为物理问题，而后用有关知识加以剖析求解。【例10】以下图是生产中常用的一种延时继电器的表示图。铁芯上有两个线圈A和B。kD线圈A跟电源连结，线圈B的两头接在一同，ASC组成一个闭合电路。在拉开开关S的时候,弹

B簧k其实不可以立刻将衔铁D拉起，从而使触头C（连结工作电路）立刻走开，过一段时间后触头C才能走开；延时继电器就是这样得名的。试说明这类继电器的工作原理。分析：当拉开开关S时使线圈A中电流变小并消逝时，铁芯中的磁通量发生了变化（减小），从而在线圈B中激起感觉电流，依据楞次定律，感觉电流的磁场要阻挡原磁场的减小，这样，就使铁芯中磁场减弱得慢些，所以弹簧K不可以立刻将衔铁拉起。【例11】以下图是家庭用的“漏电保护器“的重点部分的原理图，此中P是一个变压器铁芯，入户的两根电线”（火线和零线）采纳双线绕法，绕在铁芯的一侧作为原线圈，而后再接入户内的用电器。Q是一个脱扣开关的控制部分（脱扣开关自己没有画出，它是串联在本图左侧的火线和零线上，开关断开时，

PaQb用户的供电被切断），Q接在铁芯另一侧副线圈的两头a、b之间，当a、b间没有电压时，Q使得脱扣开封闭合，当a、b间有电压时，脱扣开关即断开，使用户断电。1）用户正常用电时，a、b之间有没有电压？2）假如某人站在地面上，手误触火线而触电，脱扣开关能否会断开？为何？分析：（1）用户正常用电时，a、b之间没有电压，因为双线绕成的初级线圈两根导线中的电流老是大小相等而方向相反的，穿过铁芯的磁通量总为0，副线圈中不会有感觉电动势产生。2）人站在地面上手误触火线，电流经过分线和人体而流向大地，不经过零线，这样变压器的铁芯中就会有磁通量的变化，从而次级产生感觉电动势，脱扣开关就会断开。☆考点精华9．在有线电话网中，电话机是经过两条导线和电信局的互换机传递和接收电信号。假如不采纳举措，发话者的音频信号必会传到自己的受话器中，使自己听到自己的发言声音，这就是“侧音”。较大的侧音会影响接听对方的发言，故一定减小或除去。以下图是一电话机的消“侧音”电路与互换机的连结表示图。图中的两个变压器是完整相同的，a、b、c、d、e、f六个线圈的匝数相同。打电话时，对着话筒发话，把放大后的音频电压加到变压器的线圈a，从线圈c和b输出大小相等但随声频变化的电压，c两头的电压产生的电流IL经过线圈e和两导线L、电信局的互换机组成回路，再经过互换机传到对方电话机,对方就听到发话者的声音。同时因为线圈e中有电流经过，在线圈f中也会有电压输出，放大后在自己的电话机的受话器上发出自己的发言声，这就是上边讲的“侧音”。为了除去这个侧音，能够把线圈b的电压加在线圈d上，并经过R调理d中的电流Id。那么为达到消侧音的目的，1应与（）相接；4应与（）相接，并使Id()IL(填“小于”、“大于”、或“等于”)。对方发言时，音频电压经过互换机和两条导线L加到本机，那么经过R的电流为多少？考点精华参照答案1．解：依据Φ=BS，磁铁向下挪动过程中，B增大，所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋向，因为S不行改变，为阻挡增大，导体环应当尽量远离磁铁，所以a、b将相互远离。2．解：不论条形磁铁的哪个极为N极，也不论是顺时针仍是逆时针转动，在转动90°过程中，穿过闭合电路的磁通量老是增大的（条形磁铁内、外的磁感线条数相同但方向相反，在线框所围面积内的总磁通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增大。而该地点闭合电路所围面积越大，总磁通量越小，所认为阻挡磁通量增大金属棒ab将向右挪动。3．BC4．D5．B6．BD7．BD分析：ab匀速运动时，ab中感觉电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变化，L2中无感觉电流产生，cd保持静止，A不正确；ab向右加快运动时，L2中的磁通量向下，增大，经过cd的电流方向向下，cd向右挪动，B正确；同理可得C不正确，D正确。8．A分析：穿过环的磁通量减少时，环遇到向上的作使劲，则abcd中的感觉电流减小，此时要求abcd内磁通量变化率减小，故A选项正确。9．分析：发话时，假定某一时刻经过线圈a的电流是从上端流入，并且增大，则在线圈c和b上感觉的电压都是上正下负，e中形成的电流在变压器铁芯中产生的磁场的磁感线是逆时针方向的；1和3，2和4相接时，b的感觉电压在d中形成的电流在铁芯中产生的磁感线是顺时针的，因为e和d的匝数相同，只需调理R使e、d中的电流强度相等，则e和d产生的磁场就完整抵消，经过线圈f的磁通量一直为零，f中没有感觉电动势，受话器中没有发话者的声音，从而除去侧音。对方发话时，从互换机传来的音频电压加到电话机上，假定某一时刻在线圈e和c中形成的电流是从c的下端流入且增大，则b线圈的1端为负，d线圈的3端为负，感觉电压值相同，在bdR回路中没有电流，d中不会产生磁场抵消e的磁场，f中有e产生的磁场的磁感线经过，磁通量会发生变化，产生感觉电动势，放大后在受话器中发出对方的声音。三、考点落实训练1．1820

年丹麦的物理学家

发现了电流能够产生磁场；以后，英国的科学家

经过十年不懈的努力终于在

1831

年发现了电磁感觉现象，并发了然世界上第一台感觉发电机．2．以下图中能产生感觉电流的是（）×××××××××S×××××××××NVvvV××××××××××××××××××（A）（B）（C）（D）（E）（F）3．在某星球上的宇航员，为了确立该星球能否存在磁场，他手边有一根表面绝缘的长导线和一个敏捷电流计，现请你指导他如何操作．4．以下说法中正确的选项是：感觉电动势的大小跟（）有关：A．穿过闭合电路的磁通量．B．穿过闭合电路的磁通量的变化大小．C．穿过闭合电路的磁通量的变化快慢．D．单位时间内穿过闭合电路的磁通量的变化量．5．以下图，试依据已知条件确立导线中的感觉电流方向（图××B×BB××Bvvv××v××××（B）（C）（D）（A）中的导线是闭合电路中的一部分）：6．（99全国）以下图，为地磁场磁感线的表示图，在北半球地磁场的坚直重量向下。飞机在我国上空匀逐巡航。机翼保持水平，飞翔高度不变。因为地磁场的作用，金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为U1，右方机翼未端处的电权力U2，则A.若飞机从西往东飞，U1比U2高B.若飞机从东往西飞，U2比U1高C.若飞机从南往北飞，U1比U2高D.若飞机从北往南飞，U2比U1高7．以下图，在两根平行长直导线中，通以同方向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一平面内，导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。在运动过程中，导线框中感觉电流的方向（）A．沿ABCD方向不变。B