《高考调研2014年高考物理一轮课件9-1电磁感应现象、楞次定律（51PPT）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考调研2014年高考物理一轮课件9-1电磁感应现象、楞次定律（51PPT）（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 电磁感应现象 ( ) 2 法拉第电磁感应定律 ( ) 3 楞次定律 ( ) 4 自感、涡流 ( ) 1 本章知识涉及的知识面广，难度大主要涉及力学中的力和运动的关系、功能关系，电磁学中的电路知识及磁场知识它是高中物理重点知识综合运用的纽带 2 从近几 年的高考考查情况看，命题频率较高的有：关于各种图像的考查 ( 如 t 图、 B t 图和 I t 图 ) ，感应电流的产生条件及方向的判定，导体切割磁感线产生感应电动势的计算，电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合，以及电磁感应与实际相结合的题目 3 在本章复习中，除了对本章的基本知识熟练掌握外，还要注意多与力学中的功能关系、力与运动以及
2、电路知识相结合，提高综合运用知识，解决综合问题的能力 . 电磁感应现象、楞次定律 一、磁通量 1 定义：在磁场中，磁感应强度 B 与 _ _ _ 面积 义式为： 如果面积 S 与 B 不垂直，如下图所示，应以 B 乘以在 _ 上的投影面积 S BS c BS s . ( 图中 a b c d 面积为 S ， c d 的面积为 S ) 2 单位：韦伯 ( W b ) ， 1 W b _. 3 磁通密度 ( B ) ：令 0 ，则有 B _. 此式表示穿过垂直于磁场方向的单 位面积的磁感线条数，所以 _ 又叫磁通密度 【重点提示】 ( 1 ) 虽然定义式 的 S 是跟磁场垂直的面积，当磁场不与面积
3、平行，即只要有磁感线穿过这一面积，就说有磁通量穿过这一面积 ( 2) 如果把磁感应强度看做是穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁感线的条数 ( 磁通密度 ) ，那么磁通量就表示穿过某一面积内的磁感线的总条数 二、电磁感应现象 1 产生感应电流的条件：穿过闭合电路的 _ _. 2 引起磁通量变化的常见情况 ( 1) B 不变，闭合电路的部分导体做 _ 运动 ( 线圈在磁场中转 动也属于此类情况 ) ，使 S 变化，导致 变化 B ( B S . ( 2) S 不变， S 内的磁场变化 ( 即 B 变化 ) ，导致 变化 ( 3) B 和 S 同时变化，导致 变化但 不一定等于 B S . 【重点提示
4、】 磁通量是否发生变化，是判定电磁感应现象的唯一依据，而引起磁通量变化的原因，主要是磁场变化和导线相对磁场的运动而引起的，具体方式有多种多样 三、楞次定律和右手定则 1 楞次定律 ( 1) 内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 _ 的变化 ( 2) 适用情况：所有 _ _ 现象 2 右手定则 ( 1) 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，并使拇指指向 _ ，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 . 自我校对 垂直于磁场 垂直于磁场 1 T S 磁感应强度 磁通量发生变化 切割磁感线 阻
5、碍引起感应电流的磁通量 电磁感应 其余四指 磁感线 导体运动的方向 感应电流 切割磁感线 一、磁通量的计算和理解 规律方法 1 求磁通量时要明确是穿过哪一面积的磁通量且这一面积必须是磁场内的 2 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数任何一个面都有正、反两个方向；磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正反之，磁通量为负所求磁通量为正、反两面磁通量的代数和 例 1 如图所示，匀强磁场的磁感应强 度为 B 2 T 分布于界的左侧一矩形金属线框 n 50 匝，面积 S 300 c 侧13在磁场外 ( 1) 计算线框在图示位置时，穿过它的磁通量 ( 2) 使线框以 为轴转动， 转至 界时，
6、穿过线框的磁通量的变化是多少？ ( 3) 若在图示位置移走线框，那么穿过线框原来所围面积内的磁通量为多少？ 小明同学是这样分析和计算的： ( 1) 1 n B S 50 2 3 ( 2) 2 n B S 50 2 3 ( 3) 因移走了线框，故穿过线框原来所围面积内的磁通量为0. 小明同学的解答正确吗？若不正确，请指出错在何处，并给出正确的解答 【解析】 小明同学解答是错误的： ( 1 ) 中错误有两处，一是穿过线框面积内的磁通量跟线框匝数无关，二是 S 应是磁场内的面积； ( 2) 中除了不应考虑匝数外，他没有弄清 还应是与磁场垂直的面积； ( 3) 中，他错认为磁通量必须是穿过线框的 【答
7、案】 ( 1 ) 1 B 23S 2 23 3 10 2 4 10 2( 2) 整个线框面积在垂直于磁场方向的投影面积仍是23S ，故 2 B 23S 4 10 2则 2 1 0 ( 3) 移走线框后，原来线框所围面积仍为23S ，故 3 B 23S 4 10 2题后反思 计算磁通量时应注意以下几点： ( 1) 磁通量这一概念的实质是反映磁场空间中，某一面积内磁场的强弱 的，可以理解为穿过这一面积的磁感线的条数，因此，磁通量跟线框的匝数无关，跟有无线框也无关 ( 2) 由公式 算 时， S 应满足两个条件，一是必须是磁场内的面积，二是与磁场垂直的面积 ( 3) 若在某一面积内磁感线是双向穿过的
8、，则磁通量应为 正 负 ，即两个方向磁通量的代数和 跟踪训练 1 如图所示，线圈平面与水平方向夹角 60 ，磁感线竖直向下，线圈平面面积 S 0.4 强磁场磁感应强度 B ，则穿过线圈的磁通量 为多少？把线圈以轴顺时针转过 120 角，则穿过线圈的磁通量的变化量为多少？ 诱思启导 ( 1) 线圈在垂直磁场方向的投影面积多大？ ( 2) 初始位置时磁感线从线圈的哪个面穿入？以 轴顺时针转过 12 0 角时，磁感线从线圈的哪个面穿入？ 【解析】 线圈在垂直磁场方向上的投影面积 S S c 0 120.2 1 b W b 线圈沿顺时针方向转过 120 角后变为与磁场垂直，但由于此时磁感线从线圈平面穿
9、入的方向与原来相反，故此时通过线圈的磁通量 2 b b 故磁通量的变化量 |2 1| | b 【答案】 0 . 3 6 W b 二、感应电流有无及方向的判定 规律方法 方法一 右手定则 ( 1) 适用范围：导体切割磁感线 ( 导体和磁场发生相对运动的情况 ) 一般用于一段直导线的切割情况，若切割导线为曲 线，则应确定有效的切割长度 ( 与切割速度垂直的长度 ) ( 2) 常见的几种切割情况： 导体平动切割磁感线； 导体转动切割磁感线； 导体不动，磁场运动，等效为磁场不动，导体反方向切割磁感线 方法二 楞次定律 ( 1) 适用范围：对所有的电磁感应现象中感应电流的判定都适用特别是对由磁感应强度
10、B 变化而产生感应电流方向的判断只能应用楞次定律 ( 2) 应用步骤： 首先选定要判断的回路，然后明确该回路内原磁场方向及磁通量的变化情况 ( 增加还是减少 ) 根据 “ 增反减同 ” 来确定感应电流的磁场方向 最后由安培定则 ( 右 手螺旋定则 ) 确定感应电流方向 ( 3) 正确理解楞次定律中 “ 感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化 ” 这句话的关键是 “ 阻碍 ” 二字，具体地说有四层意思需要搞清楚： 谁阻碍谁？是感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量 阻碍什么？阻碍的是磁通量的变化 如何阻碍？当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方
11、向相同，即 “ 增反减同 ” 结果如何？阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢结果是增加的还是增加，减少的继续减少 例 2 线圈在长直导线电流的磁场中，做 如图所示的运动：A 向右平动， B 向下平动， C 绕轴转动 ( 向外 ) ， D 从纸面向纸外做平动， E 向上平动 (E 线圈有个缺口 ) ，请判断各个线圈中有没有感应电流？ 【解析】 在直导线电流的磁场中的五个线圈，磁场方向都是垂直纸面向里，离电流越远，磁场就越弱 线圈 A 向右平动，穿过线圈的磁通量没有变化，没有感应电流；线圈 B 向下平动，磁通量减少，产生感应电流；线圈 通量变化，产生感应电流 ；线圈 D 离开纸面向外，磁通量
12、减小，产生感应电流；线圈 E 向上平动，磁通量增加，产生感应电动势，但由于线圈没有闭合，因而无感应电流 题后反思 判断是否有感应电流产生，分析磁通量是否变化是唯一的判断依据可简单理解为判断穿过所研究的面积内的磁感线的条数是否发生变化 跟踪训练 2 如图所示，一个 U 形金属导轨水平旋转，其上放有一个金属导体棒 有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角 为 定能在轨道回路里产生感应电流的是 ( ) A 右运动，同时使 减小 B 使磁感应强度 B 减小， 角同时也减小 C 左运动，同时增大磁感应强度 B D 右运动，同时增大磁感应强度 B 和 角 ( 0 T 2 B T 1 T 2 诱思启导 线圈中要产生感应电流，受到的安培力会阻碍线圈与磁铁的相对运动 【解析】 线圈中感应电流受到的安培力阻碍线圈与原磁场的相对靠近，也就是在 位置要阻碍线圈的下落，而在 位置要阻碍线圈的远离，故 、 位置线圈受的安培力方向都向上由牛顿第三定律可知，磁铁受的安 培力都向下，细线的张力 T 1 T 2 选项 A 正确 【答案】 A 课时作业（三十八）
