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1、第九章 电磁感应第一讲电磁感应产生的条件楞次定律高考目标电磁感应现象 磁通量 楞次定律 一、磁通量1概念： 与 的乘积，叫做穿过这个面的磁通量2磁通量的计算(1)公式： .(2)适用条件： 磁场；S是 (3)单位： ，1 Wb1 Tm23磁通量的物理意义(1)可以形象地理解为磁通量就是穿过某一面积的 (2)同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量 ，当它跟磁场方向 时，磁通量为零(3)同一线圈平面，如果正向穿过平面的磁感线条数与反向穿过平面的磁感线条数一样多，则 .二、电磁感应现象1产生感应电流的条件：穿过 的 发生变化2引起磁通量变化的常见情况 (1)闭合电路的部分导体做切割磁感线运动运动，
2、即线圈面积S发生变化导致变化(2)线圈在磁场中转动引起线圈在磁场中的有效面积改变而导致变化(3)磁感应强度变化(随时间、位置变化)导致变化三、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 引起感应电流的 (2)适用情况：所有 现象(3)应用楞次定律处理问题的步骤： 2右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与，并且都与手掌在同一平面内，让 从掌心进入，并使拇指指向导线 ，这时四指所指的方向就是 的方向(2)适用情况：导体 产生感应电流同学预习自测1. 如右图所示，半径为R的圆线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面，若磁
3、感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()ABR2BBr2CnBR2 DnBr22.下图中能产生感应电流的是()3一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为（ ）位置 位置A.逆时针方向 逆时针方向B.逆时针方向 顺时针方向C.顺时针方向 顺时针方向D.顺时针方向 逆时针方向4.如右图所示，当导线MN在外力作用下沿金属导轨向右运动时，下列说法中正确的是()A判断该回路中的感应电流方向只能用右手定则B判断该回路中的感应电流方向只能用楞次定律C判断该回路
4、中的感应电流方向只能用左手定则D判断该回路中的感应电流方向可以用右手定则，也可以用楞次定律5如图所示，将一条形磁铁插入一闭合螺线管中，螺线管固定在停在光滑水平面的车中，在插入过程中（ ）A车将向右运动B条形磁铁会受到向左的力C由于没标明条形磁铁极性，因此无法判断受力情况D车会受向左的力6(2010高考上海单科)如右图所示，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向_(填“左”或“右”)运动，并有_(填“收缩”或“扩张”)趋势题型一：感应电流的判断例1、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
5、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，其中表示正确的是()反思总结： 感应电流方向的判断方法：方法一：楞次定律（适合所有电磁感应现象）楞次定律的应用步骤可以用下面的方框图加以概括：方法二：右手定则(适用于部分导体切割磁感线)跟踪发散11：如图所示，在光滑U型金属框架放在水平面内，上面放置一个金属棒ab，匀强磁场的磁感应强度为B。当ab向右运动时，产生感应电流的方向： （从a到b或从b到a），题型二、楞次定律的拓展应用例2、如右图所示，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向右
6、滑动过程中，线圈ab将()A静止不动B顺时针转动C逆时针转动D发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动方向反思总结：如果问题不涉及感应电流的方向，则用楞次定律的推广含义进行研究，可以使分析问题的过程简化跟踪发散21：下图中（1）k接通时乙回路有感应电流产生吗？方向如何？（2）若滑动变阻器的滑片向右滑动，有感应电流产生吗？方向如何？（3）若滑动变阻器的滑片向左滑动，有感应电流产生吗？方向如何？1(2011武汉模拟)如右图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为()A.B.
7、CBL2 DNBL22如图所示，闭合的矩形金属框abcd的平面与匀强磁场垂直，现金属框固定不动而磁场运动，发现ab边所受安培力的方向为竖直向上，则此时磁场的运动可能是()A水平向右平动 B水平向左平动C竖直向上平动 D竖直向下平动3(2010海南卷)一金属圆环水平固定放置现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环()A始终相互吸引B始终相互排斥C先相互吸引，后相互排斥D先相互排斥，后相互吸引4如图所示，线圈P通入强电流，线圈Q水平放置，从靠近线圈P的附近竖直向下落，经过位置、，下落过程中感应电流的方向自上向下看（ ）A始终是逆时针方向 B
8、始终是顺时针方向C先顺时针后逆时针方向 D先逆时针后顺时针方向5（选做）如下图所示，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()A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6(选做)如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通以同方向，同强度的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动，在移动过程中，线框中感应电流的方向： ( ) A沿abcda不变 B沿dcbad不变
9、C由abcda变成dcbad D由dcbad变成abcda第二讲法拉第电磁感应定律 自感 涡流高考目标法拉第电磁感应定律 自感，涡流 一、感应电动势1概念：在中产生的电动势(1)感生电动势：由于磁场的变化而激发出感生电场，由感生电场而产生的感应电动势(2)动生电动势：由于导体在磁场中运动而产生的感应电动势2条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的 发生变化，电路中就一定有感应电动势3方向：产生感应电动势的那部分导体就相当于 ，导体的电阻相当于，其中电流方向由低电势指向高电势4与感应电流的关系：遵守 欧姆定律，即I .二、法拉第电磁感应定律1法拉第电磁感应定律(1)定律内容：电路中感应电动势的大小
10、，跟穿过这一电路的 成正比(2)公式：E .其中n为线圈的 2导体切割磁感线的情形(1)常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E .(2)导体棒在磁场中转动导体棒以端点为轴，在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势EBl (平均速度等于中点位置线速度l)三、自感和涡流1自感现象(1)概念：由于导体本身的 变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做 (2)表达式：E L .（不要求掌握）(3)自感系数L相关因素：与线圈的 、形状、以及是否有 有关单位：亨利(H,1 mH103 H,1 H106 H)2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，
11、这种电流像水的旋涡所以叫做涡流(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运动，在导体中会产生 使导体受到安培力的作用，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(3)电磁阻尼和电磁驱动的原理体现了的推广应用名师点睛一、对公式EBlv的理解1EBlvsin中的v若为瞬时速度，则算出的E为瞬时电动势，当v为平均速度时，算出的就是平均电动势2EBlvsin中的l为有效切割长度，即导体在与v垂直方向上的投影长度，如图中导体的有效长度l分别为：甲：lcdsin (容易错认为labsin )乙：沿v1方向运动时，
12、lMN；沿v2方向运动时，l0.二、公式En与EBlv的区别与联系EnEBLv区别研究对象闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围对任何电磁感应现象普遍适用只适用于导体切割磁感线运动的情况联系(1)EBlv可由En推导出来(2)对于公式En，当t0时，E即为瞬时感应电动势(3)在B、l、v三者均不变时，两公式均可求t时间内的平均感应电动势.三、通电和断电自感的比较通电自感断电自感电路图器材要求A1、A2同规格，RRL，L较大L很大(有铁芯)，RLRA现象在S闭合瞬间，A2灯立即亮起来，A1灯逐渐变亮，最终一样亮在开关S断开时，灯A突然闪亮一下后再渐渐熄灭原因由于开关闭合时，流过电感线圈的电流迅速
