福建省2012高三物理一轮复习 9.1电磁感应现象 楞次定律课件

1、 选 修 32 ,第1讲电磁感应现象楞次定律,1磁通量的计算 (1)公式： . (2)适用条件：磁场；S是磁场的有效面积 (3)单位：，1 Wb1 Tm2.,BS,匀强,垂直,韦伯,2磁通量的物理意义 (1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的 (2)同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量 ，当它跟磁场方向时，磁通量为零,磁感线的条数,最大,平行,题组演练,11如图所示，半径为R的圆线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为 () ABR2 BBr2 CnBR2 DnBr2 【答案】B,电磁感应现象 1电磁感应现

2、象：当穿过闭合电路的磁通量 时，电路中有 产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应 2产生感应电流的条件 (1) 回路 (2) 变化 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,发生变化,电流,闭合,磁通量,电能,题组演练,2.1如右图所示，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圆盘绕过边缘的竖直轴匀速转动 C圆盘在磁场中向右匀速平移 D匀强磁场均匀增加,【解析】圆盘绕过圆心的竖直轴转动，绕过边缘的竖直和在磁场中匀速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、B、C错误；圆盘

3、绕水平轴转动或磁场均匀增加，都会使圆盘中的磁通量发生变化，故有感应电流产生，D正确 【答案】D,楞次定律和右手定则 1楞次定律 (1)内容：感应电流的磁场总是要引起感应电流的的变化 (2)适用情况：所有电磁感应现象,阻碍,磁通量,2右手定则 (1)内容：伸开右手，让大拇指跟其余四指 ，并且都跟手掌在同一，让磁感线垂直穿入掌心，大拇指指向 的方向，其余四指所指的方向，就是感应电流的方向 (2)适用情况：产生感应电流,垂直,平面内,导体运动,部分导体运动切割磁感线,题组演练,31如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里导体棒的电

4、阻可忽略当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是() A流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b D流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b,【解析】本题考查的知识点是感应电流的方向根据磁场方向，导体棒运动的方向，用右手定则可判断出导体棒中感应电动势方向为由PQ，即导体棒下端电势高，上端电势低，所以流过R的电流方向为cd，流过r的电流方向为ba，故选项B正确 【答案】B,32(2009年浙江卷)如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属

5、线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面则线框中感应电流的方向是 (),Aabcda Bdcbad C先是dcbad，后是abcda D先是abcda，后是dcbad 【解析】线框从右侧摆到最低点的过程中，穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，从最低点到左侧最高点的过程中，穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad，所以选B. 【答案】B,一、对磁通量的理解 1BS的含义：BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况当S与垂直

6、于B的平面间的夹角为时，则有BScos .可理解为B(Scos )，即等于B与S在垂直于B方向上分量的乘积也可理解为(Bcos )S，即等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积如下图(1)所示,2面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积如下图(2)所示，S应为线圈面积的一半,3多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小 4磁通量的变化 21,二、引起磁通量变化的两种方式 1面积变化：由BS，S为闭合线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向的有效面积，有两种情况： (1)导体切割磁感线运

7、动 如右图所示，闭合线圈的部分导体切割磁感线运动(位置1)，导体中有感应电流整个线圈在磁场中运动(位置2)，导体中无感应电流,(2)闭合线圈在磁场中转动 如下图所示，闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴转动，线圈中有感应电流，闭合线圈绕平行于磁感线方向的轴转动，线圈中无感应电流,2磁场变化：由于空间分布的磁场发生变化，引起回路磁通量变化有两种情况： (1)永磁体靠近或远离闭合线圈 (2)电磁铁(通电螺线管)通过的电流发生变化,1面积为S的矩形导线框abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框平面成角(如图所示)当线框以ab为轴顺时针转过90的过程中，穿过abcd的磁通量的变化量_.,【解析

8、】磁通量由磁感应强度矢量在垂直于线框平面方向上的分量决定选平面法线n的方向为正，开始时B与线框平面成角，磁通量1BSsin ；线框平面按题意方向转动时，磁通量减少，当转过90时，磁通量变为2BScos .可见，磁通量的变化量为21BScos BSsin BS(cos sin )，即穿过线框的正向磁通量减少了BS(cos sin )实际上，在线框转过90的过程中，穿过线框的磁通量是由正向BSsin 减小到零，再由零增大到负向BScos . 【答案】BS(cos sin ),三、楞次定律的理解和应用 1楞次定律中“阻碍”的含义,2楞次定律的推广含义的应用 (1)阻碍原磁通量的变化“增反减同” (2

9、)阻碍(导体的)相对运动“来拒去留” (3)磁通量增加，线圈面积“缩小”，磁通量减小，线圈面积“扩张” (4)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象),2在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为.在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面() A维持不动 B将向使减小的方向转动 C将向使增大的方向转动 D将转动，因不知磁场方向，不能确定会增大还是会减小,【解析】考查对楞次定律的理解与运用由楞次定律“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”可知，在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面将向使减小的

10、方向转动，选项B正确 【答案】B,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】根据楞次定律可确定感应电流的方向：对C选项，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加；(3)感应电流产生的磁场方向向下；(4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥综合以上分析知，选项C、D正确 【答案】CD,感应电流方向的判断

11、方法： 方法一：右手定则(适用于部分导体切割磁感线) 方法二：楞次定律 楞次定律的应用步骤,11：如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻(),A有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右 B有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左 C有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右 D无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零,【解析

12、】当导体杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b的感应电流，电流表的d端与a端相连，c端与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而导体杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍导体杆的运动，所以A正确 【答案】A,如下图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是(),AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 BFN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 CFN先小于m

13、g后大于mg，运动趋势向右 DFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右,【解析】条形磁铁从线圈正上方等高快速经过时，通过线圈的磁通量先增加后又减小当通过线圈磁通量增加时，为阻碍其增加，在竖直方向上线圈有向下运动的趋势，所以线圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势，当通过线圈的磁通量减小时，为阻碍其减小，在竖直方向上线圈有向上运动的趋势，所以线圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右运动的趋势综上所述，线圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，运动趋势总是向右 【答案】D,感应电流在原磁场中必然受安培力，因此楞次定律可以有多种表述，记住这些表述，分析问题更简便 (1)阻碍原磁通量

14、变化“增反减同” (2)阻碍导体与磁体间相对运动“来拒去留” (3)使回路的面积发生变化或变化趋势 (4)阻碍原电流的变化“自感”,21：如右图所示，当磁铁突然向铜环运动时，铜环的运动情况是() A向右摆动 B向左摆动 C静止 D不能判定,【解析】(阻碍相对运动法)：磁铁向右运动时，由楞次定律的另一种表述得知铜环产生的感应电流总是阻碍导体间的相对运动，则磁铁和铜环间有排斥作用，故A正确 【答案】A,如右图所示，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在磁场力的作用下向右运动，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

15、运动 D向左减速运动,(2)执因索果法：将上面的箭头倒过来即可，下面采用该法求解,【解析】由右手定则，PQ向右加速运动，穿过L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断MN向左运动，故A错 若PQ向左匀速运动，不可能在PQ中产生电流，故B错 若PQ向右减速运动，由右手定则，穿过L1的磁通量向上且减小，由楞次定律和左手定则可判知MN向右运动，故C对 若PQ向左减速运动，情况恰好和C相反，故D错故选C. 【答案】C,安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较及应用 (1)规律比较,(2)应用区别 关键是抓住因果关系： 因电而生磁(IB)安培定则； 因动而生电(v、BI安)右手定则； 因电而

16、受力(I、BF安)左手定则,31：如下图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是(两导线圈共面放置)() A向右匀速运动 B向左加速运动 C向左减速运动 D向右加速运动,【解析】欲使N产生顺时针方向的感应电流，感应电流的磁场垂直纸面向里，由楞次定律可知有两种情况：一是M中有顺时针方向逐渐减小的电流，使其在N中的磁场方向向里，且磁通量在减小；二是M中有逆时针方向逐渐增大的电流，使其在N中的磁场方向向外，且磁通量在增大因此，对于前者应使ab向右减速运动，对于后者则应使ab向左加速运动故应选C. 【答案】C,

17、1如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环轴线上方有一个条形磁铁当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是() A铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D铝环有扩张趋势，对桌面压力增大,【解析】磁铁向下运动，线圈中的磁通量增加，线圈只有缩小、才能阻碍磁通量的增加，并对桌面压力增大，故B项正确 【答案】B,2如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同一个矩形闭合金属线圈与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置

18、2恰在A、B的正中间，则下面的说法中正确的是(),A在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量最大 B在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化 D从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变 【解析】由右手螺旋定则知A错误，此时穿过线圈的磁通量的变化率最大；从位置1到位置3的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知C错D对 【答案】D,3(2010年北京顺义模拟)如图所示，条形磁铁用细线悬挂在O点O点正下方固定一个水平放置的铝线圈让磁铁在竖直面内摆动，下列说法中正确的是(),A在一个周期内，线圈内感应电流的方向改变2次 B磁铁始终受到感应电流磁场的斥力作用 C磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力 D磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力有时是动力 【答案】C,4如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传