《高三物理一轮复习课件：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《高三物理一轮复习课件：9.1电磁感应现象 楞次定律（46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：在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向_的面积S和B的乘积2.公式：=_3.单位：_,符号:_4.磁通量是 _(填“标量”或“矢量”)垂直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，则磁感线反向穿过该平
2、面的磁通量为负值.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.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
3、导体在磁场内做_运动.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. 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
4、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.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感应电流的方向.(2)适用情况：导体_产生感应电流. 考点3 楞次定律 右手定则阻碍磁通量磁感线导线运动切割磁感线1.楞次定律中“阻碍”的理解谁谁
5、在 “阻碍”“感应电应电 流的磁场场”在阻碍 “阻碍” 什么阻碍的是“引起感应电应电 流的磁通量的变变化”，不是阻 碍引起感应电应电 流的磁通量如何 “阻碍”磁通量增加时时，阻碍其增加，感应电应电 流的磁场场方向与 原磁场场方向相反；磁通量减少时时，阻碍其减少，感应应 电电流的磁场场方向与原磁场场方向一致，即“增反减同”是否 “阻止”“阻碍”不是“阻止”，只是延缓缓了磁通量的变变化， 这这种变变化将继续进继续进 行，最终结终结 果不受影响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
6、)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泉州模拟)如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环中心轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是( ) A.铝环有收缩趋势，对桌面压力减小B.铝环有收缩趋势，对桌面压力增大C.铝环有扩张趋势，对桌面压力减小D.铝环有扩张趋势，对桌面压力增大【解析】选B.磁铁向下运动，铝环中的磁通量增加，铝环只有缩小才能阻碍磁通量的增加，又根据来拒去留，铝环对桌面压力增大，故B项正确. “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
7、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.aGbB.先aGb，后bGaC.bGaD.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：
8、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及注意事项(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】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
9、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
10、.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
11、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
12、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.2.应注意的事项(1)“三个定则与一个定律”的比较.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电磁 感应部分导体做切割磁感线
13、运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律(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.考查查内容电电磁感应应在生产产、生活中的应应用【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
14、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.圆盘沿过圆心的竖直方向向下加速运动【解析】选B.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，圆盘中的磁通量发生变化,故有感应电流产生,B正确；向下加速时磁通
15、量不变，不会产生感应电流，D错.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.(2012三明模拟)图中MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体.有匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图.用I表示回路中的电流.则( )A.当AB不动而CD向右滑动时，I0且沿顺时针方向B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相
16、等时，I=0D.当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0且沿逆时针方向【解析】选C.当AB不动而CD向右滑动时，I0，但电流方向为逆时针，A错；当AB向左、CD向右滑动时，两杆产生的感应电动势同向，故I0，B错；当AB和CD都向右滑动且速度大小相等时，两杆产生的感应电动势等值反向，故I=0，C正确；当AB和CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0，但方向为顺时针，D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
