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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,磁感应强度,BS,韦伯,Wb,标量,1.公式=BS的适用条件 （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
2、，则磁感线反向穿过该平面的磁通量为负值.,（2012广州模拟）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,【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.,1.电磁感应现象 不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量 ,闭合 电路中就有 产生的现象. 2.产生感应
3、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.,考点2 电磁感应现象,发生变化,感应电流,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.,（2012烟台模拟）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
4、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】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.,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.,考点3 楞次定律 右手定则,阻碍,磁通量,2.右手定则 内容：伸开右手,使拇指与 垂直,并且都与手掌 在同一平面内,让 从掌心进入,并
5、使拇指指向_ 的方向,这时四指所指的方向就是 的方向.,其余四个手指,磁感线,导线运动,感应电流,1.楞次定律中“阻碍”的理解,2.楞次定律的推广 推广表述：感应电流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”.,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
6、等情况，其中表示正确的是（ ）,【解析】选C、D.先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极.A中线圈上端为N极，B中线圈上端为N极，C中线圈上端为S极，D中线圈上端为S极，再根据安培定则确定感应电流的方向，A、B错误，C、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.aGb B.先aGb，后bGa C.bGa D.先bGa，后aGb 【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
7、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bGa. 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aGb.,【总结提升】程序法解题的一般思路 （1）应用“程序法”解题的注意事项 “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
8、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】（2012柳州模拟）如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示）.在t1t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是（ ）,A.线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B.线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C.线圈B内有逆时针方向的
9、电流，线圈有扩张的趋势 D.线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势,【解析】选A.根据已知条件及电流图象可知，线圈A中在t1t2时间内有均匀增加的逆时针方向的电流.穿过线圈B的向外的磁通量增加，由楞次定律可知，线圈B中有顺时针方向的电流，而根据右手螺旋定则可判断线圈B处的磁场方向垂直纸面向里，故线圈B受到沿半径方向背离圆心的安培力，有扩张的趋势，因此选项A正确，其他选项均错.,【变式备选】如图所示，金属杆ab、cd可以在光滑导轨PQ和RS上滑动，匀强磁场方向垂直纸面向里，当ab、cd分别以速度v1、v2滑动时，发现回路感应电流方向为逆时针方向，则v1和v2的大小、方向可能是（ ）,A.v
10、1v2,v1向右，v2向左 B.v1v2，v1和v2都向左 C.v1=v2，v1和v2都向右 D.v1=v2，v1和v2都向左 【解析】选B.因回路abdc中产生逆时针方向的感应电流，由安培定则可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外,根据楞次定律知穿过闭合回路向里的磁通量在增加,即闭合回路的面积应增大,故选项A、C、D错误,B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，也可能没有感应电流 D.有感应电
11、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NM，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
12、较高？ （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”的规范应用 1.一般解题步骤 （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
13、.,2.应注意的事项 （1）“三个定则与一个定律”的比较.,（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）右手定则； 因电而受力（I、BF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
14、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，因此该传感器是根据电磁感应原理工作的，故选项B正确.,1.（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
15、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.如图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈（位于磁铁正中央），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是 （ ） A.将磁铁在纸面内向上平移 B.将磁铁在纸面内向右平移 C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动 D.将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内,【解析】选D.磁铁在线圈所处位置产生的磁感线与线圈平面平行，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面
16、内向上平移、向右平移和将磁铁绕垂直纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量始终都是零，没有发生变化，所以不会产生感应电流.将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内时，穿过线圈的磁通量由零开始逐渐变大，磁通量发生了变化，所以有感应电流产生.故D正确.,4.（2012青岛模拟）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杭州模拟）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
