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1、第一单元电磁感应及其规律第一单元电磁感应及其规律第第1课电磁感应现象楞次定律课电磁感应现象楞次定律第十一章电第十一章电 磁磁 感感 应应知能要求与高考展望知能要求与高考展望知能要求与高考展望知能要求与高考展望1掌握电磁感应现象中感应电流产生的条件，掌握电磁感应现象中感应电流产生的条件，熟练运用右手定则和楞次定律判定感应电流的方向熟练运用右手定则和楞次定律判定感应电流的方向2直接考查一般为选择题直接考查一般为选择题课课 前前 自自 修修1磁通量磁通量(1)磁通量：用来形象、直观地描述穿过某一面积磁通量：用来形象、直观地描述穿过某一面积_的分布及其变化的物理量的分布及其变化的物理量(2)定义式：定
2、义式：_.式中式中B为匀强磁场的磁感应强度，为匀强磁场的磁感应强度，S为所研究的平面面积，为所研究的平面面积，式中式中为平面与磁感应强度方向的夹角为平面与磁感应强度方向的夹角(3)磁通量的大小又可以形象、直观地表示为磁场中穿过磁通量的大小又可以形象、直观地表示为磁场中穿过某一面的某一面的_的多少的多少(4)磁通量的单位是磁通量的单位是_，1 Wb_.磁感线磁感线BSBSBSBSsinsin 磁感线磁感线韦伯韦伯(Wb(Wb) )1 T1 Tm m2 22电磁感应现象电磁感应现象(1)定义：利用磁通量变化产生电流的现象叫做电磁感应现定义：利用磁通量变化产生电流的现象叫做电磁感应现象象(2)产生感
3、应电流的条件：只要使穿过产生感应电流的条件：只要使穿过_电路的电路的_发生变化即发生变化即0，闭合电路中就有，闭合电路中就有_产生产生(3)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过回路的回路的_，回路中就有感应电动势产生感应电，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动势的那部分导体相当于_(4)右手定则：用右手定则来判定感应电流右手定则：用右手定则来判定感应电流(感应电动势感应电动势)的的方向时，应使右手的手掌平伸，大拇指与方向时，应使右手的手掌平伸，大拇指与_并并在同一平面内，让磁感线垂直穿入在同一平面内，让磁感线垂直穿入
4、(或斜穿入或斜穿入)掌心，令大拇指指掌心，令大拇指指向向_方向，则其余四指的指向就是感应电流方向，则其余四指的指向就是感应电流(感应电动势感应电动势)的方向的方向闭合闭合磁通量磁通量感应电流感应电流磁通量发生变化磁通量发生变化一个电源一个电源其余四个手指垂直其余四个手指垂直导体运动导体运动3楞次定律及应用楞次定律及应用(1)楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流产生的磁场，总要产生的磁场，总要_引起感应电流的磁通量的变化引起感应电流的磁通量的变化(2)应用楞次定律判断感应电流方向的口诀：应用楞次定律判断感应电流方向的口诀：_、_. 阻碍阻碍
5、“增反减同增反减同”“来拒去留来拒去留”重重 难难 突突 破破1电磁感应现象是否发生的判断电磁感应现象是否发生的判断2楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义的含义谁阻碍谁谁阻碍谁阻碍什么阻碍什么如何阻碍如何阻碍阻碍效果阻碍效果感应电流的磁通量阻碍引起感应电感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场流的磁场( (原磁场原磁场) )的磁通量的变化的磁通量的变化阻碍的是磁通量的变化，而不是阻阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身碍磁通量本身当磁通量增加时，感应电流的磁场方当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减向与原磁场的方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场少
6、时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即的方向相同，即“增反减同增反减同”阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行变化，这种变化将继续进行3安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的适用范围安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的适用范围规律规律适用范围适用范围基本现象基本现象安培定则安培定则电流的磁效应电流的磁效应运动电荷、电运动电荷、电流产生的磁场流产生的磁场左手定则左手定则磁场力磁场力磁场对运动电磁场对运动电荷、电流的作用荷、电流的作用右手定则右手定则电磁感应电磁感应导体做切割磁感线运动导体做切割磁感线运动楞次定律楞次定律回路的磁通量
7、变化回路的磁通量变化4.感应电流与感应电动势方向的判断感应电流与感应电动势方向的判断(1)楞次定律与右手定则的比较楞次定律与右手定则的比较.楞次定律楞次定律右手定则右手定则研究对研究对象象整个闭合电路整个闭合电路闭合电路中切割磁感线运动闭合电路中切割磁感线运动的部分导体的部分导体选用范选用范围围判断由磁通量变化引起的感判断由磁通量变化引起的感应电流的方向应电流的方向判断一段导体在磁场中做切判断一段导体在磁场中做切割磁感线运动的电流方向割磁感线运动的电流方向(2)运用楞次定律解题的方法运用楞次定律解题的方法常规法：据原磁场常规法：据原磁场(B原原方向及方向及情况情况) 确定感应磁场确定感应磁场(
8、B感感方向方向) 判断感应电流判断感应电流(I感感方方向向) 导体受力及运动趋势导体受力及运动趋势效果法：由楞次定律可知，感应电流的效果法：由楞次定律可知，感应电流的“效果效果”总总是阻碍引起感应电流的是阻碍引起感应电流的“原因原因”，深刻理解，深刻理解“阻碍阻碍”的含的含义据义据“阻碍阻碍”原则，可直接对运动趋势作出判断，更简原则，可直接对运动趋势作出判断，更简捷、迅速捷、迅速题题 型型 探探 究究题型一题型一对感应电流产生条件的判定对感应电流产生条件的判定【例【例1】 如图所示，在同一铁如图所示，在同一铁芯上有芯上有A和和C两个线圈，其中两个线圈，其中A线圈与线圈与滑动变阻器、电源、开关相
9、连，滑动变阻器、电源、开关相连，C线线圈两端与灵敏电流计相连，在下列采圈两端与灵敏电流计相连，在下列采取的做法中，不能使灵敏电流计指针取的做法中，不能使灵敏电流计指针偏转的是偏转的是()A开关开关S闭合的瞬间闭合的瞬间B开关开关S闭合后，变阻器滑片闭合后，变阻器滑片P向右滑动向右滑动C开关开关S闭合后，变阻器滑片闭合后，变阻器滑片P保持不动保持不动D开关开关S断开的瞬间断开的瞬间解析：解析：在开关闭合或打开瞬间，通过在开关闭合或打开瞬间，通过C线圈的磁通量发线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，灵敏电流计发生偏转；在生变化，产生感应电流，灵敏电流计发生偏转；在S闭合后，闭合后，当滑动电阻器滑片移
10、动时，通过当滑动电阻器滑片移动时，通过C线圈的磁通量发生变化，线圈的磁通量发生变化，灵敏电流计发生偏转灵敏电流计发生偏转答案：答案：C方法点窍方法点窍：要判断电路是否产生感应电流，就是要：要判断电路是否产生感应电流，就是要判断穿过闭合电路的磁通量是否发生变化判断穿过闭合电路的磁通量是否发生变化.而磁通量变化而磁通量变化有三种情形：有三种情形：磁感应强度磁感应强度B不变，面积不变，面积S发生变化；发生变化；面积面积S不变，磁感应强度不变，磁感应强度B发生变化；发生变化；B、S不变，不变，B与与S的夹角发生变化的夹角发生变化.本题属于第本题属于第种情况种情况.题型二题型二应用楞次定律判断感应电流方
11、向的常规法应用楞次定律判断感应电流方向的常规法【例【例2】下图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置下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，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出流表构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，其中表示正确的是感应电流的方向等情况，其中表示正确的是()解析：解析：根据楞次定律可确定感应电流的方向：对于根据楞次定律可确定感应电
12、流的方向：对于C选项，当磁铁向下运动时：选项，当磁铁向下运动时：闭合线圈原磁场的方向闭合线圈原磁场的方向向上；向上；穿过闭合线圈的磁通量的变化穿过闭合线圈的磁通量的变化增加；增加；感应感应电流产生的磁场方向电流产生的磁场方向向下；向下；利用安培定则判断感应利用安培定则判断感应电流的方向电流的方向与图中箭头方向相同线圈的上端为与图中箭头方向相同线圈的上端为S极，极，磁铁与线圈相互排斥磁铁与线圈相互排斥C项正确，同理可知项正确，同理可知D项正确项正确答案答案：CD方法点窍方法点窍：感应电流方向的判断方法：感应电流方向的判断方法：(1)楞次定律的使用步骤：楞次定律的使用步骤：(2)右手定则右手定则(
13、适用于部分导体切割磁感线适用于部分导体切割磁感线)题型三题型三应用楞次定律分析问题的效果法应用楞次定律分析问题的效果法【例【例3】 如图所示，有一弹如图所示，有一弹性金属环，将条形磁铁插入环中或性金属环，将条形磁铁插入环中或从环中拔出时，环所围面积变化情从环中拔出时，环所围面积变化情况是况是()A插入环面积增大，拔出环面积减小插入环面积增大，拔出环面积减小B插入环面积减小，拔出环面积增大插入环面积减小，拔出环面积增大C插入或拔出，环面积都增大插入或拔出，环面积都增大 D插入或拔出，环面积都减小插入或拔出，环面积都减小解析：解析：根据楞次定律的另一表述根据楞次定律的另一表述感应电流的效果，感应电
14、流的效果，总要反抗产生感应电流的原因，本题中总要反抗产生感应电流的原因，本题中“原因原因”是回路中是回路中磁通量的增加或减少，磁通量的增加或减少，“效果效果”便是阻碍磁通量的增加或便是阻碍磁通量的增加或减少，故当磁铁插入时，线圈通过收缩来减少，故当磁铁插入时，线圈通过收缩来“阻碍阻碍”，当磁，当磁铁拔出时，线圈通过扩张来铁拔出时，线圈通过扩张来“阻碍阻碍”答案：答案：B方法点窍方法点窍：由楞次定律可知，感应电流的：由楞次定律可知，感应电流的“效果效果”总是总是“阻碍阻碍”引起感应电流的引起感应电流的“原因原因”.由此可得楞次定律的推由此可得楞次定律的推论：论：( (1) )阻碍原磁通量的变化，
15、即阻碍原磁通量的变化，即“增反减同增反减同”；( (2) )阻碍阻碍( (导体导体) )的相对运动，即的相对运动，即“来拒去留来拒去留”；( (3) )使使线线圈圈面面积积有有扩扩大大或或缩缩小小的的趋趋势势，即即“大大小小小小大大”；( (4) )阻碍原电流的变化阻碍原电流的变化( (自感自感) ). 题型四题型四右手定则、安培定则、楞次定律等的综合使用右手定则、安培定则、楞次定律等的综合使用【例【例4】如图所示，金属】如图所示，金属导轨上的导体棒导轨上的导体棒ab在匀强磁场中在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈线圈c中将有感应电流产生且被螺中将有感应电流
16、产生且被螺线管吸引线管吸引()A向右做匀速运动向右做匀速运动B向左做减速运动向左做减速运动C向右做减速运动向右做减速运动D向右做加速运动向右做加速运动解析：解析：当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流产生，圈中的磁通量恒定不变，无感应电流产生，A错误；当导体错误；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从ba的的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知左在减弱，由楞次定律知c中出现
17、顺时针感应电流中出现顺时针感应电流(从右向左从右向左看看)且被螺线管吸引，且被螺线管吸引，B正确；同理可判定正确；同理可判定C正确、正确、D错误错误答案答案：BC方法点窍方法点窍：“三定则一规律三定则一规律”应用区别：抓住因果关应用区别：抓住因果关系，据因索果系，据因索果(1)因电而生磁因电而生磁(IB)安培定则；安培定则；(2)因动而生电因动而生电(v、BI感感)右手定则；右手定则；(3)因电而受力因电而受力(I、BF安安)左手定则左手定则(4)因变而生电因变而生电(变变I感感)楞次定律楞次定律随随 堂堂 训训 练练如图所示，导线框如图所示，导线框abcd与通与通电直导线在同一平面内，直导线
18、电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过通有恒定电流并通过ad和和bc的中的中点，下列判断中正确的是点，下列判断中正确的是()A当线圈向右移动时，线圈中产生顺时针方向的感应电流当线圈向右移动时，线圈中产生顺时针方向的感应电流B当线圈向右移动时，线圈中产生逆时针方向的感应电流当线圈向右移动时，线圈中产生逆时针方向的感应电流C当线圈以直导线为轴转动时，线圈中产生感应电流，但当线圈以直导线为轴转动时，线圈中产生感应电流，但方向难以判断方向难以判断D当线圈以直导线为轴转动时，线圈中没有产生感应电流当线圈以直导线为轴转动时，线圈中没有产生感应电流错解：错解：错选错选A A、C.C.误认为线圈向右移动时，向里的磁误认为线圈向右移动时，向里的磁通量在减少，其实导线右侧线圈向里的磁通量增加，左通量在减少，其实导线右侧线圈向里的磁通量增加，左侧向外的磁通量在减少，合起来向里的磁通量在增加；侧向外的磁通量在减少，合起来向里的磁通量在增加；线圈转动时，认为穿过线圈的磁通量有变化，其实都为线圈转动时，认为穿过线圈的磁通量有变化，其实都为零零答案：答案：BDBD
