《《步步高》2014高考物理(人教版通用)大一轮复习讲义第九章 第1课时 电磁感应现象 楞次定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《步步高》2014高考物理(人教版通用)大一轮复习讲义第九章 第1课时 电磁感应现象 楞次定律（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、考点内容 要求 考纲解读电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感、涡流 1.应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向2结合各种图象(如 t 图象、Bt 图象和it 图象) ，考查感应电流的产生条件及其方向的判定，导体切割磁感线产生感 应电动势的计算3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.第 1 课时电磁感应现象楞次定律考纲解读 1.知道电磁感应现象产生的条件.2.理解磁通量及磁通量变化的含义，并能计算.3.掌握楞次定律和右手定则的应用，并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向1 对磁通量的考查如图 1 所示，ab 是水平面上一个圆的直径
2、，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 图 1B逐渐减小C始终为零D不为零，但始终保持不变答案C解析 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该面积的条数相等，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2 对电磁感应现象发生条件的考查试分析下列各种情形中，金属线框或线圈里能否产生感应电流？答案除 A 外均能产生感应电流3 对楞次定律的考查下列各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
3、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，其中正确的是 ()答案CD解析 根据楞次定律可确定感 应电流的方向：以 C 选项为 例，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 与线圈相互排斥运用以上分析方法可知， C、D 正确4 对右手定则的考查如图 2 所示，在直线电流附近有一根金属棒 ab，当金属棒以 b 端为圆
4、心，以 ab 为半径，在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时 ()Aa 端聚积电子Bb 端聚积电子 图 2C金属棒内电场强度等于零DU aUb答案BD解析 因金属棒所在区域的磁 场的方向垂直于纸面向外，当金属棒转动时，由右手定则可知，a 端的电势高于 b 端的 电势， b 端聚积电子，B 、D 正确考点梳理一、磁通量1定义：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积 S 和 B 的乘积2公式：BS.适用条件：(1)匀强磁场(2)S 为垂直磁场的有效面积3 磁通量是标量(填“标量 ”或“矢量”) 4 磁通量的意义：(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
5、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，磁通量为零二、电磁感应现象1 电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，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：表述 1：闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动表述 2：穿过闭合回路的磁通量发生变化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电能深化拓展 当回路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象，且 产生感应电动势的那部分导 体或线圈相当于电源三、
6、感应电流方向的判断1 楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量 的变化(2)适用情况：所有的电磁感应现象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，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向(2)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流5 利用楞次定律的推论“增反减同”解题如图 3 所示，ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴 O 转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器 R 的滑片 P 自左向右滑动过程中，线圈 ab 将 ()A静止不动B逆时针转动 图 3C顺时针转动D发生转动，但因电源的极性不
7、明，无法确定转动的方向答案C解析 当 P 向右滑动时，电路中电阻减小， 电流增大，穿过线圈 ab 的磁通量增大，根据楞次定律判断，线圈 ab 将顺时针转动 6 利用楞次定律的推论“阻碍相对运动”解题如图 4 所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度 H 处同时释放(各线框下落过程中不翻转) ，则以下说法正确的是()图 4A三者同时落地B甲、乙同时落地，丙后落地C甲、丙同时落地，乙后落地D乙、丙同时落地，甲后落地答案D解析 甲是闭合铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙不是闭合回
8、路，丙是塑料 线框，故都不会 产 生感应电流，它们做自由落体运动，所需时间相同，故 D 正确方法提炼利用电磁感应的效果进行判断的方法：方法 1：阻碍原磁通量的变化“增反减同” 方法 2：阻碍相对运动“来拒去留” 方法 3：使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”方法 4：阻碍原电流的变化(自感现象 )“增反减同” .考点一电磁感应现象能否发生的判断1 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2 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，并确定该回路的磁通量
9、.(3)Error!例 1 如图 5 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图 5D匀强磁场均匀增加解析只有当圆盘中的磁通量发生变化时，圆盘中才产生感 应电流，当 圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时，圆盘中的磁通量不 发生变化，不能 产生感应电流，A、C 错误；当圆盘以某一水平直径为轴匀速 转动或匀强磁场均匀增加时，圆盘中的磁通量发生变化，圆盘 中将产生感应电流， B、D 正确答案BD突破训练 1 如图所示，能产生感应电流的是 (
10、)答案B解析 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.考点二利用楞次定律判断感应电流的方向1 楞次定律中“阻碍”的含义2 楞次定律的使用步骤例 2 (2011上海单科13) 如图 6，均匀带正电的绝缘圆环 a 与金属圆环b 同心共面放置，当 a 绕 O 点在其所在平面内旋转时， b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环 a()A顺时针加速旋转B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转 图 6D逆时针减速旋转解析
11、 由楞次定律知，欲使 b 中产生顺时针电流，则 a 环内磁场应向里减弱或向外增强，a 环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于 b 环又有收缩趋势， 说明 a 环外部磁场向外，内部向里，故选 B.答案B逆向思维法在感应电流方向判断中的应用逆向思维法是指从事物正向发展的目标、规律的相反方向出 发，运用 对立的、颠倒的思维方式去思考问题的一种方法而 电磁感应现象中因果相 对的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律对 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产生感应电流的原因突破训练 2 如图 7(a)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
12、通以如图(b)所示的交变电流，t0 时电流方向为顺时针(如图中箭头所示) ，在 t1t 2时间段内，对于线圈 B，下列说法中正确的是 ()图 7A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，线圈有收缩的趋势答案A解析 在 t1t 2时间段内，A 线圈的电流为逆时针方向，产生的磁场垂直纸面向外且是增加的，由此可判定 B 线圈中的电流为顺时针方向 线圈的扩张与收缩可用阻碍 变化的观点去判定在 t1t 2时间段内 B 线圈内的 增强，根据楞次定律，只有 B 线圈增
13、大面积，才能阻碍 的增加，故选 A.突破训练 3 如图 8 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 图 8D内、外环均为逆时针答案A解析 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，由安培定则知感应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.43 “一定律三定则”的应用技巧1应用现象及规律比较基本现象 应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场 安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则部分导体做切割磁感线运动 右手定则电磁感应 闭合
14、回路磁通量变化 楞次定律2. 应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力” ，只要是 “力”都用左手判断“电生磁”或“磁生电”均用右手判断例 3 如图 9 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 ()A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动 图 9D向左减速运动解析 MN 向右运动，说明 MN 受到向右的安培力，因为 ab 在 MN 处的磁场垂直纸面向里 MN 中的感应电流由 MN L1中感应电流的磁场方向向上Error!；若 L2中磁场方向向上减弱 PQ 中电流为 QP
15、 且减小向右减速运动；若 L2中磁场方向向下增强 PQ 中电流为 PQ 且增大 ,向左加速运动答案BC突破训练 4 两根相互平行的金属导轨水平放置于图 10 所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒 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 ()A导体棒 CD 内有电流通过，方向是 DC 图 10B导体棒 CD 内有电流通过，方向是 CDC磁场对导体棒 CD 的作用力向左D磁场对导体棒 AB 的作用力向左答案BD解析 利用楞次定律两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加， 结合安培定则判断回路中感应电流的方向是 BAC DB.以此为基础，再根据左手定则进一步判定 CD、AB 的受力方向，经过比较可得正确答案高考题组1 (2012山东理综14) 下列叙述正确的是 ()A法拉第发现了电磁感应现象B惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因D感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果答案AD解析 电磁感应现象的发现者是法拉第，故选项 A 正确；惯 性是物体本身固
