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1、专题十 电磁感应,感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因 阻碍原磁通量的变化“增反减同” 阻碍相对运动“来拒去留”,使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩” 阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”,只要穿过闭合电路的磁通量（即:磁感线的条数）变化，闭合电路中就有感应电流产生。,判断感应电流的方向： 原磁场的方向磁通量变化情况 判定感应电流的磁场方向 判定感应电流的方向。,根据楞次定律,（增反减同）,根据右手螺旋定则,8、感应电荷量的求法：,2、电磁感应现象中的力学问题解题思路 求导体受力的大小和方向 再用力学知识求解。 （注意：安培力做功即是导体中电流产生的总热量W安=Q P安=P电总）,
2、电磁 感应 公式,E=BLV（瞬时、时刻、位置的速度）,求,电学知识,求I 的大小,EmnBS（线圈旋转）,E,用安培力（） 左手定则,3、电磁感应现象中的电学问题解题思路 E I 再用电学知识求解。 （注意：安培力做功即是导体中电流产生的总热量W安=Q P安=P电总）,电磁 感应 公式,E=BLV（瞬时、时刻、位置的速度）,求,求,EmnBS（线圈旋转）,画等效电路,特别是最稳定状态的确定，利用物体的 平衡条件求最大速度之类的问题。,双导体棒：利用动量守恒和能量守恒 （即：初态的机械能总和与末态的机 械能总和之差等于产生的电能。 初末+电）,第1讲 一、电磁感应现象 1磁通量：,电磁感应现象
3、 楞次定律,(1)定义：设在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一个面积 为 S 且与磁场方向垂直的平面，磁则感应强度 B 与面积 S 的 _，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通,乘积,磁感线条数,BScos,(2)意义：穿过某一面积的_的多少 (3)定义式：_，式中 Scos为面积 S 在垂直 于磁场方向的平面上投影的大小，是 S 所在平面的法线方向与 磁场方向的夹角 (4)磁通量是标量，有正负，其正负表示与规定的正方向是 相同还是相反若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁 感线条数为1，反向磁感线条数为2，则总磁通量12. (5)单位：韦伯，符号是 Wb.1 Wb1 Tm2.,2电磁感应：
4、,电磁感应,感应电流,磁通量,(1)定义：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路 中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做_， 产生的电流叫做_. (2)条件：闭合回路中的_发生变化 3引起磁通量变化的常见情况： (1)电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积 S 变化导 致变化 (2)回路中磁感应强度 B 变化导致变化 (3)磁感应强度 B 与面积 S 的夹角发生变化导致变化,【自我检测】 1(茂名2013 届一模)如图 10-1-1 所示，绕在铁芯上的线 圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套 有一个表面绝缘的铜环 A，下列各种情况中，铜环 A 中没有感,应电流的
5、是(,),图 10-1-1,A线圈中通以恒定的电流 B通电时，使变阻器的滑片 P 做 匀速移动 C通电时，使变阻器的滑片 P 做加速移动 D将电键突然断开的瞬间 答案：A,二、楞次定律和右手定则,1楞次定律：,感应电流,感应电流,(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总 要阻碍引起_的磁通量的变化 (2)适用情况：所有电磁感应现象 2右手定则： (1)内容：伸开右手，让大拇指与四指垂直，并与手掌在同 一平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导线运动的方 向，其余四指所指方向即为_的方向 (2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电动势,3楞次定律的另一种表述：,感应电流总是阻碍产生
6、它的那个原因，表现形式有三种： (1)阻碍原磁通量的变化 (2)阻碍物体间的相对运动 (3)阻碍原电流的变化(自感),【自我检测】 2如图 10-1-2 所示，同一平面内的三条平行导线串有两个 电阻 R 和 r，导体棒 PQ 与三条导线接触良好匀强磁场的方向 垂直纸面向里导体棒的电阻可忽略当导体棒向左滑动时，下,列说法正确的是(,),图 10-1-2,A流过 R 的电流由 d 到 c，流过 r 的电流由 b 到 a B流过 R 的电流由 c 到 d，流过 r 的电流由 b 到 a C流过 R 的电流由 d 到 c，流过 r 的电流由 a 到 b D流过 R 的电流由 c 到 d，流过 r 的电
7、流由 a 到 b 答案：B,考点1,磁通量的理解与计算,重点归纳 1BS 的含义： BS 只适用于磁感应强度 B 与面积 S 垂直的情况当 S 与垂直于 B 的平面间的夹角为时，则有BScos .可理解为 B(Scos )，即等于 B 与 S 在垂直于 B 方向 上分量的乘积；也可理解为(Bcos )S，即 等于 B 在垂直于 S 方向上的分量与 S 的乘积,如图 10-1-3 所示,图10-1-3,2多匝线圈的磁通量：,多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈 匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数表示磁 通量的大小,3合磁通量求法：,若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共
8、同存在，当计算 穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方 向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个 平面内的合磁通量,典例剖析,例1：如图 10-1-4 所示，边长为 100 cm 的正方形闭合线 圈置于匀强磁场中，线圈 ab、cd 两边中点连线 OO的左右两 侧分别存在方向相同、磁感应强度大小各为 B10.6 T，B20.4 T 的匀强磁场，若从上往下看，线圈逆时针方向转过37时，穿 过线圈的磁通量改变了多少？线圈从初始位置转过180时，穿 过线圈平面的磁通量改变了多少？,图10-1-4,思维点拨：根据磁通量的定义，分别求出转动前后通过线,圈 abcd 的磁通量，
9、再求出磁通量的改变量,【触类旁通】 1(双选)如图 10-1-5 所示，A 为通电线圈，电流方向如图 所示，B、C为与A在同一平面内的两同心圆，B、C 分别为,),通过两圆面的磁通量的大小，下述判断中正确的是( A穿过两圆面的磁通量垂直纸面向外 B穿过两圆面的磁通量垂直纸面向里,图 10-1-5,CBC DBC 答案：AC,考点2,楞次定律,感应电流方向的判定,重点归纳 1楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁 通量的变化 (1)“阻碍”不是“阻止”，只是延缓了原磁通量的变化， 电路中的磁通量还是在变化的实质上，楞次定律中的“阻碍” 指的是“感应电流反抗着产生感应电流的那个原因”,(
10、2)推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因 阻碍原磁通量的变化“增反减同” 阻碍相对运动“来拒去留”,使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩” 阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”,2感应电流方向的判断：利用楞次定律或右手定则，它们,的特点如下.,3.楞次定律的使用步骤： (1)确定原磁场的方向；,(2)判断穿过(闭合)电路的磁通量的变化情况； (3)根据楞次定律确定感应电流的磁场的方向；,(4)用安培定则来确定感应电流(感应电动势)的方向 4利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线 运动时产生的感应电流方向，有以下几种常见情况：,(1)导体平动切割磁感线； (2)导体转动
11、切割磁感线；,(3)导体不动，磁场运动，等效为磁场不动，导体反方向切,割磁感线,典例剖析 例2：如图10-1-6 所示，一个闭合的轻质圆环穿在一根 光滑的水平绝缘杆上，当条形磁铁的 N 极自右往左向圆环中插,),图 10-1-6,去时，圆环将如何运动( A向左运动 B向右运动 C先向左，再向右 D先向右，再向左,思维点拨：对电磁感应中的相对运动问题，楞次定律的“阻 碍”的本质是阻碍相对运动，即“来拒去留”，由此可以大大 简化问题的分析过程另外，圆环向左运动的速度一定比磁铁 的运动速度小，虽有阻碍，但磁通量仍然在增加,解析：方法一,根据楞次定律的最原始表述，原磁场穿过,圆环的磁感线方向向左，磁铁
12、向左运动，穿过圆环的磁通量增 加，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据右手螺 旋定则，感应电流的方向在圆环前半圈向下此环形电流的磁 场与条形磁铁相互排斥，所以圆环向左运动,方法二,根据相对运动中的楞次定律，原磁场与圆环之间,有相对运动时，感应电流的磁场要阻碍这种相对运动，结果相 互间形成的是排斥力所以当原磁场相对圆环向左运动时，圆 环在排斥力的作用下，必定要向左运动 答案：A 备考策略：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如果问 题涉及到感应电流的方向，若导体不动，回路中磁通量变化， 应该用楞次定律判断感应电流的方向；若是回路中的一部
13、分导 体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单,【触类旁通】 2(2013年汕头期末)如图10-1-7，圆环形导体线圈 a 平放 在水平桌面上，在 a 的正上方固定一竖直螺线管 b，二者轴线 重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若,),将滑动变阻器的滑片 P 向下滑动，下列表述正确的是( A线圈 a 中将产生俯视顺时针方向的感应电流 B穿过线圈 a 的磁通量变小,C线圈 a 有扩张的趋势,图 10-1-7,D线圈 a 对水平桌面的压力 FN 将增大 答案：D,考点3,右手定则、左手定则和安培定则,重点归纳 1三个定则的区别：,2.相互联系：,(1) 电流可以产生磁场
14、，当电流的磁场发生变化时，也会,发生电磁感应现象,(2)感应电流在原磁场中也要受安培力，这是确定感应电流,阻碍“相对运动”的依据,(3)有些综合问题中，有时要同时应用三个定则,典例剖析 例3：(双选)如图 10-1-8 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 在外力作用下运动时，,MN 在磁场力作用下向右运动，则 PQ 所做的运动可能是(,),图 10-1-8,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,思维点拨：此题可用倒推法，即假设选项的条件，然后得 出现象，看它是否与题中描述的现象相同，若相同，则正确， 若不同，则不对也可通过判断L
15、1 的感生磁场方向(向上)，进 而判断要产生这样的感生磁场，L2 的磁场应如何变化(向上减小 或向下增加，即增反减同)，由此可确定L2 中的电流方向和大小 变化情况，进而确定PQ 的运动情况,解析：由右手定则，若PQ 向右加速运动，穿过L1 的磁通 量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断MN 向左运动， 故 A 错；若PQ 向左加速运动，情况正好和A 相反，故B 对； 若PQ 向右减速运动，由右手定则，穿过L1 的磁通量向上且减 小，由楞次定律和左手定则可判断MN 向右运动，故C 对；若 PQ 向左减速运动，情况恰好和C 相反，故D 错,答案：BC,备考策略：三个定则容易相混，特别是左、右手易错，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,【触类旁通】 3(双选)如图 10-1-9 所示，在匀强磁场中放置有平行铜导 轨，它与大线圈 M 相连要使小线圈 N 获得顺时针方向的感应 电流，则放在导轨上的裸金属棒 ab 的运动情况是( 两线圈共,面)
