《人教版高中物理一轮复习课件：9.1电磁感应现象楞次定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中物理一轮复习课件：9.1电磁感应现象楞次定律（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1讲电磁感应现象楞次定律 考点1磁通量 1 定义 闭合导体回路的 与垂直穿过它的 的乘积2 公式 3 单位 符号 4 磁通量是 填 标量 或 矢量 面积 BS 韦伯 Wb 标量 磁感应强度 1 公式 BS的两个适用条件 1 匀强磁场 2 S为垂直磁场的有效面积 2 磁通量的物理意义 1 磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数 2 同一平面 当它跟磁场方向垂直时 磁通量最大 当它跟磁场方向平行时 磁通量为零 当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时 磁通量为零 3 磁通量 号的意义若规定磁感线沿某一方向穿过某平面的磁通量为正值 则磁感线反向穿过该平面的磁通量为负值 如图所示 ab
2、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 解析 选C 穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的 因为通电直导线位于圆的正上方 所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过的条数相等 即磁通量为零 而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化 故C正确 考点2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 发生变化 感应电流
3、发生变化 切割磁感线 1 产生电磁感应现象的实质穿过电路的磁通量发生变化 电路中就会产生感应电动势 如果电路闭合 则有感应电流 如果电路不闭合 则只有感应电动势而无感应电流 2 磁通量发生变化的三种常见情况 1 磁场强弱不变 回路面积改变 2 回路面积不变 磁场强弱改变 3 回路面积和磁场强弱均不变 但二者的相对位置发生改变 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈 与滑动变阻器 电池构成闭合电路 a b c为三个闭合金属圆环 假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内 则当滑动变阻器的滑片左 右滑动时 能产生感应电流的金属圆环是 A a b两个环B b c两个环C a c两个环D a b c三个环 解析
4、选A 滑动变阻器的滑片左 右滑动 引起圆环a b中磁通量变化 而圆环c由于对称性其磁通量始终为零 故a b两环中产生感应电流 而c环中不产生感应电流 故A正确 考点3楞次定律右手定则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 适用范围 一切电磁感应现象 阻碍 磁通量 2 右手定则 1 内容 伸开右手 使拇指与其余四个手指垂直 并且都与手掌在同一个平面内 让 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 的方向 2 适用情况 导体 产生感应电流 磁感线 感应电流 切割磁感线 导线运 动 1 楞次定律中 阻碍 的理解 2 楞次定律的四种表述推广表述 感应电流
5、的效果总是阻碍产生感应电流的原因 其具体方式为 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 2012 镇江模拟 如图所示 在匀强磁场B中放一电阻不计的平行金属导轨 导轨跟固定的大导体矩形环M相连接 导轨上放一根金属导体棒ab并与导轨紧密接触 磁感线垂直于导轨所在平面 若导体棒匀速向右做切割磁感线运动 则在此过程中M所包围的固定闭合小矩形导体环N中电流表内 A 有自下而上的恒定电流B 产生自上而下的恒定电流C 电流方向周期性变化D 没有感应电流 解析 选D 导体棒匀速向右运动的过程中 根据法拉
6、第电磁感应定律可知 M中产生稳定的电流 则通过N中的磁通量保持不变 故N中无感应电流产生 选项D正确 程序法 在楞次定律中的应用 例证1 2012 福州模拟 某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律 当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时 通过电流表的感应电流方向是 A a G bB 先a G b 后b G aC b G aD 先b G a 后a G b 解题指南 解答本题时应从以下三点重点把握 1 要明确条形磁铁穿过线圈时 原磁场的方向以及穿过线圈的磁通量的变化情况 2 根据楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向及其变化情况 3 运用安培定则判断感应电流的方向 自主解答 选D 1 条形磁铁在穿
7、入线圈的过程中 原磁场方向向下 2 穿过线圈向下的磁通量增加 3 由楞次定律可知 感应电流的磁场方向向上 4 应用安培定则可判断 感应电流的方向为逆时针 俯视 即由b G a 同理可以判断 条形磁铁穿出线圈的过程中 向下的磁通量减小 感应电流产生的磁场方向向下 感应电流的方向为顺时针 俯视 即由a G b 总结提升 程序法解题的一般思路及注意事项 1 应用 程序法 的两点注意 程序法 是分析 解决物理问题的一种常见方法 用该方法可以使解题过程规范化 简单化 在使用 程序法 处理问题时 需注意以下两点 根据题目类型制定一个严谨 简洁的解题程序 在分析和解决问题时 要严格按照解题程序进行 这样可以
8、规范解题过程 减少失误 节约解题时间 2 应用楞次定律解题的一般程序为 变式训练 两个大小不同的绝缘金属圆环a b如图所示叠放在一起 小圆环b有一半面积在大圆环a中 当大圆环a通上顺时针方向电流的瞬间 小圆环中感应电流的方向是 A 顺时针方向B 逆时针方向C 左半圆顺时针 右半圆逆时针D 无感应电流 解析 选B 1 当大圆环a中电流为顺时针时 圆环a内部的磁场方向垂直纸面向里 而环外的磁场方向垂直纸面向外 但环里磁场比环外磁场要强 圆环b的净磁通量是垂直纸面向里且增强的 2 由楞次定律可知圆环b中产生的感应电流的磁场方向应垂直纸面向外 3 再由安培定则得出圆环b中感应电流的方向为逆时针方向 B
9、正确 变式备选 2012 连云港模拟 如图所示 当磁场的磁感应强度B增强时 内 外金属环上的感应电流的方向应为 A 内环顺时针 外环逆时针B 内环逆时针 外环顺时针C 内 外环均为顺时针D 内 外环均为逆时针 解析 选A 磁场增强 则穿过回路的磁通量增大 故感应电流的磁场向外 由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向 若分开讨论 则外环逆时针 内环顺时针 A正确 楞次定律 右手定则 左手定则 安培定则的综合应用 例证2 如图所示 导轨间的磁场方向垂直于纸面向里 当导线MN在导轨上向右加速滑动时 正对电磁铁A的圆形金属环B中 A 有感应电流 且B被A吸引B 无感应电流C 可能有 也可能没有感
10、应电流D 有感应电流 且B被A排斥 解题指南 解答本题应注意以下三点 1 导线MN切割磁感线运动时 应用右手定则来判断感应电流的方向 2 结合导线MN的运动情况判断电磁铁A的磁场变化及通过金属环B的磁通量的变化情况 3 利用楞次定律判断金属环B中电流方向及磁场方向 从而确定B的受力情况 规范解答 选D MN向右加速滑动 根据右手定则 MN中的电流方向从N M 且大小在逐渐变大 根据安培定则知 电磁铁A的左端为N极 且磁场强度逐渐增强 根据楞次定律知 B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右 B被A排斥 故D正确 互动探究 1 在 例证2 中导线MN在导轨上向右加速滑动时 M N两点中哪点电势较高
11、 2 在 例证2 中 如果B被A吸引 则导线MN在导轨上应沿水平方向做什么运动 解析 1 导线MN在导轨上向右加速滑动时 由右手定则可以判断M点电势高于N点电势 2 如果B被A吸引 根据楞次定律可知 电磁铁A的磁场减弱 流过电磁铁A的电流减小 则导线MN在导轨上应做减速运动 即导线MN向右做减速运动或向左做减速运动 答案 1 M 2 向右或向左做减速运动 总结提升 三个定则与一个定律1 比较 2 一般解题步骤 1 分析题干条件 找出闭合电路或切割磁感线的导体棒 2 结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律 3 正确地利用所选择的规律进行分析和判断 3 应用区别关键是抓住因果关系 1 因电
12、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 例证 唱卡拉OK用的话筒内有传感器 其中有一种是动圈式的 它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈 线圈处于永磁体的磁场中 当声波使膜片前后振动时 就将声音信号转变为电信号 下列说法正确的是 A 该传感器是根据电流的磁效应工作的B 该传感器是根据电磁感应原理工作的C 膜片振动时 穿过金属线圈的磁通量不变D 膜片振动时 金属线圈中不会产生感应电动势 规范解答 选B 动圈式话筒的工作原理是 人发出声音使膜片带动线圈振动 从而使穿过线圈的磁通量发生变化 将声音信号转化为电信号 因此该传感
13、器是根据电磁感应原理工作的 故选项B正确 1 多选 2012 泰安模拟 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 解析 选B D 圆盘绕过圆心的竖直轴转动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 C错误 圆盘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 B D正确 2 如图所示 能产生感应电流的是 解析 选B A图中线圈没闭合 无感应电流 B图中磁通量增大 有感应电流 C图中导线
14、在圆环的正上方 不论电流如何变化 穿过线圈的磁感线相互抵消 磁通量恒为零 也无感应电流 D图中的磁通量恒定 无感应电流 故选B 3 多选 2012 淮安模拟 如图所示 U 形金属框架固定在水平面上 金属杆ab与框架间无摩擦 整个装置处于竖直方向的磁场中 若因磁场的变化 使杆ab向右运动 则磁感应强度 A 方向向下并减小B 方向向下并增大C 方向向上并增大D 方向向上并减小 解析 选A D 因磁场变化 发生电磁感应现象 杆ab中有感应电流产生 而使杆ab受到磁场力的作用 并发生向右运动 ab向右运动 使得闭合回路中磁通量有增加的趋势 说明原磁场的磁通量必定减弱 即磁感应强度正在减小 与方向向上
15、向下无关 故A D正确 B C错误 4 如图所示 在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90 的过程中 放在导轨右端附近的金属棒ab将 A 向左运动B 向右运动C 静止不动D 因不知道条形磁铁的哪一端为N极 也不知道条形磁铁是顺时针转动还是逆时针转动 故无法判断 解析 选B 在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90 的过程中 闭合回路的磁通量增大 故根据楞次定律 ab的运动要阻碍磁通量的增大 所以ab将向右运动 B正确 5 2012 南京模拟 如图所示 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移动 不到达该平面 a b将如何移动 A a b将相互远离B a b将相互靠近C a b将不动D 无法判断 解析 选A 根据 BS 磁铁向下移动过程中B增大 所以穿过每个环中的磁通量都增大 由于S不可改变 为阻碍磁通量增大 导体环应该尽量远离磁铁 所以a b将相互远离 A正确
