第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律講義

1、第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律板塊一主干梳理夯實基礎(chǔ)【知識點1 磁通量 I1. 磁通量簡稱磁通,(1) 定義：勻強磁場中，磁感應(yīng)強度(B)與垂直磁場方向的面積(S)的乘積叫做穿過這個面積的磁通量， 我們可以用穿過這一面積的磁感線條數(shù)的多少來形象地理解。(2) 公式：二BS。適用條件：勻強磁場；S是垂直磁場方向的有效面積。(4) 單位：韋伯(Wb) , 1 Wb = 1 T m2。(5) 標(biāo)量性：磁通量是標(biāo)量，旦有正負(fù)之分。磁通量的正負(fù)是這樣規(guī)定的，即任何一個平面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線從正面穿入時磁通量為正，則磁感線從反2. 磁通量的變化量在某個過程中，穿過某個平面的磁通量的變化量等于末磁通量

2、2與初磁通量 1的差值，即 3. 磁通量的變化率(磁通量的變化快慢)磁通量的變化量與發(fā)生此變化所用時間的比值，旦普。【知識點2 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 I1. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)閉合電路的磁通量發(fā)生改變時，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。2. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1) 電路閉合。(2) 磁通量變化。3. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩種情況(1) 閉合電路中部分導(dǎo)體做切割磁感線運動。(2) 穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化。4. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果回路閉合則產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果回路不閉合，則只產(chǎn)生感應(yīng)電 動勢，而不產(chǎn)生感應(yīng)電流。5. 能量轉(zhuǎn)化發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電

3、能?！局R點3 楞次定律 n1. 楞次定律(1) 內(nèi)容：感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。(2) 適用范圍：適用于一切回路磁通量變化的情況。2. 右手定則(1) 內(nèi)容：磁感線穿入右手手心。(從掌心入，手背穿出) 大拇指指向?qū)w運動的方向。 其余四指指向感應(yīng)電流的方向。(2) 適用范圍：適用于部分導(dǎo)體切割磁感線。板塊二考點細(xì)研悟法培優(yōu)考點1電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷解題技巧考點解讀1.磁通量變化的常見情況變化情形舉例礒通能變化量磁場變化永磁鐵常近或遠(yuǎn)離線圈、電 磁鐵（螺線管）內(nèi)電流發(fā)生 變化AB S有效面積何路面積變化閉合線圈的部分導(dǎo)線做切割磁感線運動如圖冥冥XXq變化線圈在磁場中轉(zhuǎn)

4、動，如圖回路平XX面與僦I I場夾角X * 卜變化1 P彈性線圈在向外拉磁場和有效面積的過程中=電一同時變CL2.感應(yīng)電流能否產(chǎn)生的判斷典例示法例1 (多選)如圖所示，矩形閉合線圈 abed豎直放置，00 是它的對稱軸，通電直導(dǎo)線 AB與00 平行。若要在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，可行的做法是A.AB中電流I逐漸增大B.AB中電流I先增大后減小C. 以AB為軸，線圈繞 AB順時針轉(zhuǎn)90D. 線圈繞00軸逆時針轉(zhuǎn)動 90俯視)(1)AB中電流變化，能否在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流?提示：只要AB中電流變化，線圈中磁通量就變化，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。(2) 能夠引起線圈中磁通量變化的因素有哪些？提示：AB中電流強度

5、的大小和方向；線圈的有效面積。嘗試解答選ABD。只要AB中電流發(fā)生變化， 可以是大小改變， 也可以是方向變，也可以是大小和方向同時變，都可以使線圈的磁通量發(fā)生變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電流，A和B都正確；以AB為軸，線圈繞 AB順時針轉(zhuǎn)90的過程中，磁感應(yīng)強度的大小和線圈的有效面積都沒變，磁通量不變，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯誤；以00為軸逆時針轉(zhuǎn)90的過程中，線圈的有效面積發(fā)生了變化，磁通量變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確。總結(jié)升華判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法確定所研究回路；看是否變化；回路是否閉合；同時滿足可產(chǎn)生感應(yīng)電流。跟蹤訓(xùn)練如圖所示，一個 U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab,有一個磁感應(yīng)強

6、度為 B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為 0o在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A. ab向右運動，同時 B角減小B. 使磁感應(yīng)強度 B減小，同時B角也減小C. ab向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度 BD. ab向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度 B和夾角B(0X90 答案 A解析 設(shè)此時回路的面積為 S,由題意得磁通量 二BScosB,對選項A , S增大，B減小，cosB增大，則 增 大，故選項 A正確；對選項 B, B減小，cosQ增大，又B減小，故 可能不變，選項 B錯誤；對選項 C, S 減小，B增大，可能不變，故選項 C錯誤；對選項D, S增大，B增大，

7、B增大，cosQ減小，可能不變， 故選項D錯誤?？键c2對楞次定律的理解及應(yīng)用深化理解考點解讀】1. 感應(yīng)電流方向判斷的兩種方法 方法一用楞次定律判斷明確研究的閉合電路KJ該電路原磁場的方.向如何判定感應(yīng)電判定感應(yīng)(該電路磁流磁場方向J屯流方向通量如何l變化*方法二用右手定則判斷該方法適用于部分導(dǎo)體切割磁感線。判斷時注意掌心、四指、拇指的方向:(1) 掌心一一磁感線穿入；(2) 拇指指向?qū)w運動的方向;(3) 四指指向感應(yīng)電流的方向。2. 楞次定律中“阻礙”的含義典例示法例2如圖所示，磁場方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布。一銅制圓環(huán) 用絲線懸掛于 0點，將圓環(huán)拉至

8、位置 a后無初速度釋放，在圓環(huán)從 a擺向b的過程中()0丿丿丿丿丿丿/丿丿丿丿XXXXXX/XXiXXXAX1 q fli*X)xXJ-fJHqi .X Li中感應(yīng)電流的磁場方向向上ab在MN處的磁場垂直紙面向里 楞次定律l2中磁場方向向上減弱 *L2中磁場方向向下增強安培定則右手定則左手定則 MN中的感應(yīng)電;若L2中磁場方向向上安培定則減弱 PQ中電流為 Qt p且減小向右減速運動；若 L2中磁場方向向下增強 PQ中電右手定則流為Pt Q且增大 向左加速運動。總結(jié)升華三定則、一規(guī)律的應(yīng)用方法（1）應(yīng)用左手定則和右手定則應(yīng)注意二者的區(qū)別：抓住因果關(guān)系”才能不失誤，“因動而電”一一用右手;因電而

9、動”一一用左手。（2）應(yīng)用楞次定律，必然要用到安培定則。（3）感應(yīng)電流受到安培力，有時可以先用右手定則確定電流的方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論“來拒去留” “增縮減擴”等確定安培力的方向。遞進題組1.（多選）如圖所示，在勻強磁場中放有一與線圈D相連接的平行導(dǎo)軌，要使放在線圈D中的線圈A（A、D兩線圈同心共面）各處受到沿半徑方向指向圓心的力，金屬棒MN的運動情況可能是（）A .勻速向右 B .加速向左C .加速向右 D .減速向左答案 BC解析 假設(shè)MN向右運動，由右手定則可知 MN中的電流方向NtM，在D中產(chǎn)生磁場，由安培定則可知磁 場方向垂直紙面向外，如

10、果 MN加速向右運動，則 MN中電流增大，a增大，由楞次定律可知， A有收縮的 趨勢；如果 MN勻速向右運動，則 MN中的電流不變，a不變，由楞次定律可知， A沒有收縮的趨勢，故 C 正確，A錯誤。假設(shè)MN向左運動可知，MN中的電流方向 MtN，由安培定則可知，D中磁場方向垂直紙面 向里，若MN加速向左運動，則 MN中電流增大，A有收縮的趨勢；若 MN減速向左運動，則 MN中電流減 小，A有擴張的趨勢，B正確，D錯誤。2.（多選）如圖所示裝置中，cd桿光滑且原來靜止。當(dāng) ab桿做如下哪些運動時，cd桿將向右移動（）A .向右勻速運動 C .向左加速運動 答案 BD解析 cd桿向右移動，說明受向

11、右的安培力，由左手定則可知cd桿中的電流 L d,由安培定則可知 L2中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向上，如果與原磁場方向相同，則減小，Li中的電流減小，ab桿減速，Li中磁場方向豎直向下，由安培定則可知ab桿中電流a,由右手定則可知 ab桿向左切割磁感線， 即ab桿向左減 速運動。如果與原磁場方向相反，則ab桿向右加速，所以應(yīng)選 B、D。啟微專題 丿思想方法7楞次定律的推廣應(yīng)用逆向思維法61. 方法概述逆向思維法是指從事物正向發(fā)展的目標(biāo)、規(guī)律的相反方向出發(fā)，運用顛倒的思維方式去思考問題的一種方法。2. 常見類型(1) 運動形式的可逆性，如將勻減速運動看作反向的勻加速運動。(2) 運用“執(zhí)果索因

12、”進行逆向思考，如通過感應(yīng)電流產(chǎn)生的效果來推導(dǎo)產(chǎn)生的原因、感應(yīng)電流的方向等。3. 解題思路(1) 分析確定研究問題的類型是否能用逆向思維法解決。(2) 確定逆向思維問題的類型。(3) 通過轉(zhuǎn)換研究對象或執(zhí)果索因等逆向思維的方法確定求解思路。典題例證如圖(甲)所示，一矩形金屬線圈abcd垂直勻強磁場并固定于磁場中，磁場是變化的，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系圖象如圖(乙)所示，則線圈的ab邊所受安培力F隨時間t變化的圖象是(規(guī)定向右為安培力 F的正方向)()X4 xx dX凹TBoAXXXX yAR / .XbXcXx。1234z/s（甲）(乙)0答案A解析在01 s內(nèi)由(乙)圖可知磁場均勻減小

13、， 所以產(chǎn)生恒定電動勢， 所以F安也均勻減小，因此 D選項是錯誤的；因為 01 s內(nèi)磁場減小, 的趨勢，所以ab受向左的安培力，向左為負(fù)，所以 B選項是錯誤的； 線圈有收縮的趨勢，ab受向右安培力，向右為正，所以 C選項錯誤， 名師點睛恒定電流，但F安=BIL ,B均勻減小， 線圈的磁通量減小，線圈abed有擴張12 s內(nèi)磁場均勻增加，磁通量增加，A選項正確。楞次定律的推廣應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象中因果相對的關(guān)系恰好反映了自然界的這種對立統(tǒng)一規(guī)律。對楞次定律中推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因：“阻礙”的含義可以(1) 阻礙原磁通量的變化 一一“增反減同”；(2) 阻礙相對運動 一一“來拒

14、去留”；(3) 使線圈面積有擴大或縮小的趨勢一一“增縮減擴”； 阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)一一“增反減同”。針對訓(xùn)練1. 如圖所示，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng) a繞0點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a沿()A .順時針加速旋轉(zhuǎn)B.順時針減速旋轉(zhuǎn)C .逆時針加速旋轉(zhuǎn)D .逆時針減速旋轉(zhuǎn)答案 B解析 根據(jù)楞次定律的推論 “增反減同”，b環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，說明a中原電流可能順時針減少，也可能逆時針增加，但 b環(huán)有收縮的趨勢，說明 a環(huán)中的電流應(yīng)與 b環(huán)中的電流同向，同向電流相互吸 引，才能使b環(huán)收縮，故a環(huán)中的電流只是順時針減少，因此帶正電的a環(huán)只能沿順時針減速旋轉(zhuǎn)，B