《2018高三物理一轮复习 12.1 电磁感应现象楞次定律精品课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高三物理一轮复习 12.1 电磁感应现象楞次定律精品课件（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本单元综合性试题涉及的知识点很多，如力学、电学、磁场以及能量知识等，是高中阶段最复杂的应用题之一，因此，应深刻理解各知识的内涵与外延，注意训练和掌握综合性试题的分析思路和方法，注意培养综合运用这些知识分析、解决实际问题的能力，复习本单元时，应注意做好以下三点：,1要抓住两个定律(法拉第电磁感应定律及楞次定律)和等效电路对楞决定律要加深理解其本质含义，对于它的应用可根据题目的情境灵活选取判断方法；对感应电流大小的计算，则用法拉第电磁感应定律结合闭合电路欧姆定律进行,2要重视电磁感应现象中的综合应用性试题它往往涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等许多力学和电学知识在电场、磁场、电
2、路、能量等各方面区分度高主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等其中要注意安培力可能是变力，且克服安培力做功使其他形成的能转化为电能，安培力做了多少功，电路中就产生多少电能,3要重视理论联系实际本章知识在实际中有广泛的应用，如日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术的应用等，这些在复习时也要引起重视,第1课时 电磁感应现象 楞次定律,一、磁通量 1定义：垂直于匀强磁场的面积S与磁感应强度B的乘积叫做穿过这个面的磁通量 2公式：_，此式的适用条件是匀强磁场，且线圈与磁场垂直,BS,3单位： _(Wb),1Wb1 Tm2. 4磁通量是标量，但有正负磁通量的正负不代表大
3、小只表示磁感线是怎样穿过平面的即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负 5磁通量的物理意义是穿过某一面积的磁感线条数,韦伯,二、电磁感应现象 1电磁感应现象：利用磁场产生_ 的现象称为电磁感应现象电磁感应现象的实质是产生感应电动势 2产生感应电流的条件是_ _,电流,穿过闭合 电路的磁通量发生变化,三、楞次定律 1楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_引起感应电流的磁通量的变化 2右手定则：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，那么其余四指所指的方向就是_ 的方向,阻
4、碍,感应电流,一、如何理解磁通量 1要注意磁通量是由穿过某面磁感线的条数决定，与面积的大小无关课本上把磁通量定义为：“穿过某一面积的磁感线条数，叫做穿过这个面积的磁通量”从定义中可以看出，穿过某一面积的磁通量是由穿过该面的磁感线条数多少决定， 与面积的大小无关,2要注意磁通量是双向标量磁通量是标量，但是有正负，磁通量的正负不代表大小只表示磁感线是怎样穿过平面的即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负,3要注意磁通量公式的应用条件教材中介绍公式BS可以计算磁通量的大小，在具体操作时必须注意： (1)磁场必须是匀强磁场； (2)磁感线与线圈平面垂直，不垂直须取投影面积,4要注意
5、合磁通量是穿过的净磁感线条数若穿过某一面积的磁感线既有穿出，又有穿进的磁通量，则穿过该面的合磁通量为净磁感线的条数,二、如何理解楞次定律的含义 1阻碍对象是什么：感应电流阻碍的对象是原磁通量的变化，而不是阻碍原磁场 2阻碍的地方是哪里的：阻碍的地方是研究回路内磁通量的变化， 而不是回路外面的磁通量变化,3怎样阻碍：具体地讲，当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同,4如何理解阻碍 (1)“阻碍”不是“阻止”，感应电流的磁场在电路中引起的磁通量的变化一定小于原磁场在电路中引起的磁通量的变化，不能改变磁通量变化的趋势，仅起到一种时间上
6、的延缓作用其实，出现“阻碍”效果时，回路内原磁场形成的磁通量肯定还要变化，感应电流的磁场只是延缓这种变化，使之不能发生突变，因此“阻碍”也可理解为“延缓”,(2)“阻碍”也不是“相反”，当电路中的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同,三、如何分析磁通量的变化 1根据磁通量的定义BSn，(Sn为有效面积)，一般存在以下几种情况： (1)Sn不变，磁感应强度发生变化，即BSn (2)磁感应强度不变，Sn发生变化，SnB.其中Sn发生变化的情况又分为两种形式：处在磁场中的闭合回路面积发生变化，引起磁通量发生变化；闭合回路面积不变，但与磁场的夹角发生变化
7、，从而引起投影面积发生变化,(3)磁感应强度和投影面积均发生变化这种情况较少见，此时应采用公式21进行分析 2根据磁通量的物理意义，通过分析穿过闭合回路磁感线的条线的变化来定性地进行分析,四、楞次定律与右手定则的区别和联系 右手定则适用于一段直导线在磁场中切割磁感线运动的情况，具体应用时一般要求导线上各点磁感应强度相同和速度相同楞次定律适用一般的电磁感应现象，对象是一闭合回路，无论是部分导体切割磁感线运动引起的通过回路磁通量变化，还是磁感应强度或面积的变化引起回路的磁通量就化，,都可以用楞次定律判定回路中感应电动势的方向，楞次定律是判定感应电动势方向的普遍适用的规律，右手定则是楞次定律的特例，
8、它只适用于导线切割磁感线运动，因此，楞次定律应是复习的重点,一、感应电流方向的判断 电阻R、电容器C与一线圈 连成闭合回路，条形磁铁 静止于线圈的正上方，N 极朝下，如右图所示，现使磁铁开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是( ),A从a到b，上极板带正电 B从a到b，下极板带正电 C从b到a，上极板带正电 D从b到a，下极板带正电 【解析】 在N极接近线圈上端的过程中，通过线圈的磁感线方向向下，磁通量增大，由楞次定律可判定流过线圈的电流方向向下，外电路电流由b流向a，同时线圈作为电源，下端应为正极，则电容器下极板电势高，带正电 【答案】 D,1.如右图
9、所示，一水平放置的圆形通电线圈1固定，另一较小的圆形线圈2从1的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行共轴，则线圈2从正上方下落至1的正下方过程中，从上往下看，线圈2的感应电流为( ),A无感应电流 B有顺时针方向的感应电流 C先是顺时针方向，后是逆时针方向的感应电流 D先是逆时针方向，后是顺时针方向的感应电流,【解析】 方法一 线圈1中环形电流的磁场方向由安培定则可知向上，线圈2从正上方下落到与线圈1共面的过程中穿过线圈2的磁通量增加，感应电流形成的磁场要阻碍磁通量的增加，故感应电流形成的磁场方向与线圈1的磁场方向相反，再根据安培定则判断可知，线圈2中电流方向为顺时针,在线圈2从与1
10、共面落到正下方的过程中，穿过线圈2的磁通量减少，感应电流形成的磁场要阻碍磁通量的减少，故感应电流形成的磁场与线圈1的磁场方向相同，再根据安培定则判断可知，线圈2中电流方向为逆时针所以答案选C.,方法二 由楞次定律可知，感应电流在原磁场中所受到的作用力阻碍它们的相对运动，则在靠近过程中应是斥力，反向电流相斥，故2中电流为顺时针，在远离过程中应是引力，同向电流相吸，故2中电流为逆时针，应选C. 【答案】 C,二、楞次定律的拓展应用 在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环如右图所示，以下判断中正确的是( ),A释放圆环，环下落时环的机械能守恒 B释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力
11、大 C给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动 D给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左的运动趋势,【解析】 由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为0，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，只受重力，则环下落时环的机械能守恒，A对、B错；,给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化，所以要受到向右的作用力，由牛顿第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动，C对，D错本题答案为A、C. 【答案】 AC,【点评】 感应电流在原磁场中必然受安培力，因此楞次定律可以有多种表述，记住这些表述，分析问题更简便 (1)阻碍原磁通量
12、变化“增反减同”； (2)阻碍导体与磁体间相对运动“来拒去留”； (3)使回路的面积发生变化或有变化趋势； (4)阻碍原电流的变化“自感”,2如右图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( ),AFN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 BFN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 CFN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 DFN先大于mg后小于mg，运动趋势向右,【解析】 当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，线圈中向下的磁通量先增加后减小
13、，由楞次定律可知，线圈中先产生逆时针方向的感应电流后产生顺时针方向的感应电流，线圈先左侧受到向右下的安培力，后右侧受到向右上的安培力，因此FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右，所以正确选项是D. 【答案】 D,三、楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用 (2009年高考浙江卷)如右图所示，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( ),A向右加速运动 B向左加速运动 C向右减速运动 D向左减速运动,当PQ向右运动时，用右手定则可判定PQ中感应电流的方向是由QP，由安培定则可知穿过L1的磁
14、场方向是自下而上的；若PQ向右加速运动，则穿过L1的磁通量增加，用楞次定律可以判断流过MN的感应电流是从NM的，用左手定则可判定MN受到向左的安培力，将向左运动，可见选项A不正确；,若PQ向右减速运动，流过MN的感应电流方向、感应电流所受的安培力的方向均将反向，MN向右运动，所以选项C是正确的同理可判断B项是正确的，D项是错误的，本题正确的选项应是B、C. 【答案】 BC,【点评】 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较及应用 (1)规律比较,(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安)右手定则； 因电而受力(I、BF安)左手定则,3两根相互
15、平行的金属导轨水平放置于如右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的作用力向左,【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AB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 【答案】 BD,(2009年高考浙江卷)如右图所示，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点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线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( ),命题研究,Aabcda Bdcbad C先是dcbad，后是abcda D先是abcda，后是dcbad 【解析】 线框一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反”“减同”可知感应电流方向始终是dcbad. 【答案】 B,从阅卷来看20
