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1、选修3-2 第9章 电磁感应,2014高考导航,第1讲 电磁感应现象 楞次定律,本节目录,基础再现对点自测,知能演练轻巧夺冠,考点探究讲练互动,技法提炼思维升华,要点透析直击高考,知识清单 一、磁通量 1概念：磁场中穿过磁场某一面积S的磁感线条数定义为穿过该面积的磁通量 2计算 (1)公式：_ . (2)适用条件：匀强磁场；S是_ 磁场中的有 效面积 (3)单位：韦伯(Wb)，1 Wb _ . 3标矢性：磁通量是_ ，但有正、负,BS,垂直,1 Tm2,标量,二、电磁感应 1电磁感应现象 当穿过闭合电路的_发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象 2产生感应电动势和感应电流的条件
2、 (1)产生感应电动势的条件 无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生_,回路中就有感应电动势产生感应电动势的那部分导体相当于_ (2)产生感应电流的条件 表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动. 表述2：穿过闭合电路的磁通量发生变化,磁通量,变化,电源,二、感应电流方向的判断 1右手定则：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；让磁感线从掌心垂直进入，并使拇指 指向_的方向，这时四指所指的 方向就是_的方向如图所示 2楞次定律 内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_引起感应电流的_的变化,导线运动,感应电流,阻碍,磁通量,热身体验
3、 1.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为1和2，则1_2(选填“”“”或“”),2(2013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圆盘在磁场中向右加速平移,3(2011高考上海卷改编)如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至
4、位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中( ) A感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针 B感应电流方向一直是逆时针 C安培力方向始终与速度方向相反 D安培力方向始终沿水平方向,热身体验答案与解析 1解析：设线框在位置1时的磁通量为1，在位置2时的磁通量为2，直线电流产生的磁场在1处比在2处要强若平移线框，则112，若转动线框，磁感线是从线框的正反两面穿过的，一正一负，因此212.根据分析知：12. 答案：,2解析：选B.圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速或加速平移，都不会使其磁通量发生变化，故不会有电磁感应现象，A、C、D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
5、化，故有感应电流产生，B正确 3解析：选D.圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以选项A错误；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡,因此总的安培力沿水平方向，故D正确,一、楞次定律的理解及应用 1楞次定律中“阻碍”的含义,2楞次定律的推广 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： (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
6、缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同” 3应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 (1)明确闭合电路范围内的原磁场的方向； (2)分析穿过闭合电路的磁通量的变化情况； (3)根据楞次定律，判定感应电流磁场的方向； (4)利用安培定则，判断感应电流的方向,即时应用1 如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆金属线框从右侧某一位置由静止开始释 放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和 金属框平面始终处于同一平面,且垂直纸 面则线框中感应电流的方向是( ) Aabcda Bdcbad
7、 C先是dcbad，后是abcda D先是abcda，后是dcbad,解析：选B.由楞次定律可知，在线框从右侧摆动到O点正下方的过程中，向上的磁通量在减小，故感应电流的方向沿dcbad,线框从O点正下方向左侧摆动的过程中，电流方向沿dcbad，故选B.,二、楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用 1规律比较 2.应用区别 关键是抓住因果关系： (1)因电而生磁(IB)安培定则； (2)因动而生电(v、BI安)右手定则； (3)因电而受力(I、BF安)左手定则,即时应用2 两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，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
8、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 B导体棒CD内有电流通过，方向是CD C磁场对导体棒CD的作用力向左 D磁场对导体棒AB的作用力向右,解析：选B.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BACDB.以此为基础，再判断CD内的电流方向，最后根据左手定则进一步确定CD的受力方向，经过比较可得正确答案,【解析】 b中感应电流方向为顺时针，根据感应电流的效果阻碍引起感应电流的原因可知，a中等效电流顺时针减小或逆时针增大，又因为b有收缩趋势，即a、b相互吸引，根据同向电流相吸可知，a中等
9、效电流为顺时针减小，即a环做顺时针减速运动 【答案】 B 【名师点评】 用楞次定律拓展推广进行判断,简便、迅速.,考点2 楞次定律和左、右手定则的综合应用 如图所示，水平放置的两条光滑轨道 上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在 外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下 向右运动，则PQ所做的运动可能是( ) 向右加速运动 向左加速运动 向右减速运动 向左减速运动 A B C D,【解析】 MN在磁场力作用下向右运动可知受力方向向右，由左手定则可知：MN中电流方向为MN，由安培定则可知L1中的磁场方向向上若能在L1中产生感应电流，L2中的磁场一定是变化的，且方向有两种可能由楞次定律可知：
10、a若L2中磁场方向向上时一定减弱 b若L2中磁场方向向下时一定增强 在a中由安培定则可知，L2中电流方向为逆时针，则PQ中产生的感应电流为QP，由右手定则可知：PQ向右运动且减速同理在b中PQ向左加速运动故正确 【答案】 B,易错辨析 习惯思维造成推理错误 【范例】 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置经过位置到达位置，位置和都很靠近.在这个过程中，线圈中感应电流( ),A沿abcd流动 B沿dcba流动 C由到是沿abcd流动，由到是沿dcba流动 D由到是沿dcba流动，由到是沿abcd流动 错因剖析 错解1：
11、线圈离磁体越近，磁场越强，磁通量越大，得出从到位置的电流方向dcba，错选C. 错解2：线圈远离磁体时与靠近磁体时，线圈中的电流方向相反，得出从到位置的电流方向abcd，错选D.,【正确解析】 由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少线圈从位置到，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置到，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.故本题答案为A. 【答案】 A,【真知灼见】 (1)穿过线圈的磁通量不仅与磁场强弱、线圈面积有关，还
12、与磁场与线圈平面的夹角有关； (2)感应电流的方向，与磁通量的增减和原磁场的方向有关,特别要注意原磁场方向的变化.,本部分内容讲解结束,按ESC键退出全屏播放,第2讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流,本节目录,基础再现对点自测,知能演练轻巧夺冠,考点探究讲练互动,技法提炼思维升华,要点透析直击高考,知识清单,变化率,Blv,阻碍,变化,大小,圈数,亨利(H),103,106,自感电动势,3涡流 当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生像_状的感应电流 (1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到_，安培力的方向总是_导体的运动 (2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动
13、，在导体中会产生_，使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来. 交流感应电动机就是利用_的原理工作的,水的旋涡,安培力,阻碍,感应电流,电磁驱动,特别提示：自感作用延缓了电路中电流的变化，使得在通电瞬间含电感的电路相当于断路；断电时电感线圈相当于一个电源，通过放电回路将储存的能量释放出来,热身体验 11.(2011高考广东卷)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( ) A感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D感应电流产生的磁场方向
14、与原磁场方向始终相同,12.如图所示，半径为r的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B中，绕O轴以角速度沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R的电流的方向和大小是(金属圆盘的电阻不计)( ) A由c到d，IBr2/R B由d到c，IBr2/R C由c到d，IBr2/(2R) D由d到c，IBr2/(2R),21.关于自感现象，下列说法正确的是( ) A感应电流一定和原电流方向相反 B线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数也一定较大 C对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大 D对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大,22.(2013南通模拟)电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡
15、流，使锅体发热从而加热食物下列相关的说法中正确的是( ) A锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关 B电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作 C金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物 D电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递、减少热损耗,热身体验答案与解析,21.答案：D 22.解析：选A.涡流是高频交流电产生的磁场引起的电磁感应现象，故选项A正确、B错误；电磁炉表面一般用绝缘材料制成，避免产生涡流，锅体用金属制成利用涡流加热食物，故选项C、D错误,特别提醒：计算感应电荷量要用平均电动势.,二、对自感现象的进一步理解 1自感线圈的作用 (1)使线圈中的电流渐变而不突变，即电流从一个值到另一个值总需要一定的时间 (2)在阻碍电流增大的过程中本身储存了磁场能，而在阻碍电流减小的过程中，又把储存的磁场能释放出来 (3)当流过自感线圈的电流不变时，线圈仅起导线(或电阻)的作用,2自感电动势的方向 (1)如果导体中原来的电流是增大的，自感电动势就要阻碍原来电流的增大，即感应电流的方向与原电流方向相反 (2)如果导体中原来的电流是减小的，自感电动势就要阻碍原来电流的减小，即感应电流的方向与原电流的方向相同.,
