《高考物理人教全国I一轮复习课件第9章基础课时24电磁感应现象楞次定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理人教全国I一轮复习课件第9章基础课时24电磁感应现象楞次定律（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考导航,基础课时24电磁感应现象楞次定律,知识梳理,知识点一、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：1 Wb_。 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BS。 5.磁通量的意义 磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。,BS,垂直,1 Tm2,知识点二、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
2、的实质是产生_，如果回路闭合，则产生_；如果回路不闭合，那么只有_，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,知识点三、楞次定律,切割,运动方向,磁通量,阻碍,思考 如图1所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置， OO是它的对称轴，通电直导线AB与OO 平行，且AB、OO所在平面与线圈平面垂 直，AB中通有如图所示的电流I，请回答：,图1,(1)穿过线圈abcd中的磁通量为多少？ (2)AB中电流I逐渐增大，线圈abcd中有感 应电流吗？ (3)要使线圈abcd中产生感应电流，可行的做法有哪些(至少答出两种方法)?,1.如图所示，矩形线框在磁场
3、内做的各种运动中，能够产生感应电流的是(),诊断自测,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,2.(多选)如图2所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。以下判断中正确的是(),图2 A.释放圆环，环下落时产生感应电流 B.释放圆环，环下落时无感应电流 C.释放圆环，环下落时环的机械能守恒 D.释放圆环，环下落时环的机械能不守恒 答案BC,3.如图3所示，正方形线圈abcd位于纸面内， 边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的 连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁 场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过 线圈的磁通量为(),图
4、3,答案A,4.如图4所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点做切线OO，OO与线圈在同一平面上。在线圈以OO为轴翻转180的过程中，线圈中电流流向(),图4 A.始终由ABCA B.始终由ACBA C.先由ACBA再由ABCA D.先由ABCA再由ACBA,解析在线圈以OO为轴翻转090的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面下，由右手螺旋定则可知感应电流方向为ABCA；线圈以OO为轴翻转90180的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手螺旋定则可知感应电流方向仍然为ABCA，A正
5、确。 答案A,考点一电磁感应现象的判断 常见的产生感应电流的三种情况,【例1】(2014新课标全国卷，14)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是() A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化,解析产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中的磁通量发生变化，引起磁通量变化的原因有闭
6、合回路中的磁场变化；在磁场不变的条件下，闭合回路中的有效面积变化；闭合回路的面积、磁场均变化。选项A、B、C中的闭合回路的面积及回路中的磁场均不变，故选项A、B、C均错误；在选项D中线圈通电或断电的瞬间改变了电流的大小，使另一个闭合回路中的磁场发生变化，故有感应电流产生，选项D正确。 答案D,方法提炼 电磁感应现象能否发生的判断流程 (1)确定研究的闭合回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量。,【变式训练】 1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图5所示连接。下列说法中正确的是(),图5,A.开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转
7、B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转 C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转,解析开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，从而使电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流变化，使线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误。 答案A,考点二楞次定律的理解及应用
8、楞次定律中“阻碍”的含义,图6,A.顺时针，向左 B.逆时针，向右 C.顺时针，向右 D.逆时针，向左,答案B,方法提炼 1.判断感应电流的方法 (1)楞次定律(2)右手定则 2.判断感应电流方向的“四步法”,【变式训练】 2.(2014海南单科，1)如图7，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(),图7 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,解析由条形磁铁的磁场分布可知，磁铁下落的过程，闭合圆环中的磁通量始终向上，并且先增加
9、后减少，由楞次定律可判断出，从上向下看时，闭合圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针，C正确。 答案C,考点三楞次定律推论的应用 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引起感应电流的原因，列表说明如下：,【例3】如图8所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的通有恒定电流的螺线管沿线圈中线AB正上方水平快速通过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向的运动趋势，下列说法中正确的是(),图8,A.FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 B.FN先大于mg后小于mg，运动趋势先向右后向左 C.FN先小于mg后大于mg，运动趋势先向左后向右 D
10、.FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 解析通电螺线管从线圈正上方快速通过时，通过线圈的磁通量先增大后减小。当通过线圈磁通量增大时，为阻碍其增大，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，在水平方向上线圈有向右运动的趋势；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，在水平方向上线圈有向右运动的趋势。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，D正确。 答案D,【变式训练】 3.“来拒去留”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
11、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,解析竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次定律“来拒去留”的规律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小，安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安培力等于重力，磁铁匀速运动，选项C正确。 答案C,4.“增缩减扩”(多选)如图9所示匀强磁场 垂直于软导线回路平面，由于磁场发生 变化，回路变为圆形。则该磁场(),图9,A.逐渐增强
12、，方向向外 B.逐渐增强，方向向里 C.逐渐减弱，方向向外 D.逐渐减弱，方向向里 解析软导线回路变为圆形，线圈的面积变大，根据楞次定律可知，穿过回路平面向里或向外的磁感应强度在逐渐减弱，A、B错误，C、D正确。 答案CD,考点四“三个定则、一个定律”的综合应用,【例4】(多选)如图10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(),图10 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,答案BC,【变式训练】 5.(多选)如图11所示，在匀强磁场中，放有一与线圈
13、D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是(),图11 A.匀速向右 B.加速向左 C.加速向右 D.减速向左,解析若金属棒MN匀速向右运动，则线圈D与MN组成回路，产生恒定电流，穿过线圈A的磁通量不变，线圈A不受安培力作用，故选项A错误；若金属棒MN加速向左运动，则线圈D与MN组成回路中的电流不断增强，故穿过线圈A的磁通量不断增强，根据楞次定律，为阻碍磁通量的增强，线圈A有收缩的趋势，受到沿半径方向指向圆心的安培力，选项B正确；同理可得，当金属棒MN加速向右运动时，线圈A有收缩的趋势，受到沿半径方向指向圆心的
14、安培力，选项C正确；当金属棒MN减速向左运动时，线圈A有扩张的趋势，受到沿半径方向背离圆心的安培力，选项D错误。所以本题选B、C。 答案BC,1.(多选)如图12所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是(),图12,A.线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生 B.线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生 C.线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能 D.整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能 答案AC,2.如图13甲所示，在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环A、B
15、，圆环A平分圆环B为面积相等的两部分，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，甲图中A环所示的电流方向为正，下列说法正确的是(),图13,A.B中始终没有感应电流 B.B中有顺时针方向的感应电流 C.B中有逆时针方向的感应电流 D.B中先有顺时针方向的感应电流，后有逆时针方向的感应电流 解析由于圆环A中的电流发生了变化，故圆环B中一定有感应电流产生，由楞次定律判定B中有顺时针方向的感应电流，故选项B正确。 答案B,3.如图14，倾角为的斜面上放置着光滑平行导轨，导轨下端连有一定值定阻R，金属棒KN垂直放置于导轨上，在ab左侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直斜面向上，在cd左侧的无磁场区域cdPM内有
16、一半径很小的金属圆环L，圆环也放置在斜面上。当金属棒KN在重力作用下从磁场右边界ab处由静止开始沿导轨向下运动后，下列说法正确的是(),图14,A.圆环有收缩趋势B.圆环有扩张趋势 C.圆环内产生的感应电流变大D.圆环内产生的感应电流不变 解析由于金属棒KN在重力的作用下向下运动，则KNMP回路中产生逆时针方向(垂直斜面向下看)的感应电流，则在圆环处产生垂直于斜面向上的磁场，随着金属棒做加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量增大；又由于金属棒沿导轨向下运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小，A正确。 答案A,4.(多选)(2016广东佛山模拟)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图15所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是(),图15,A.导体棒CD内
