電磁感應(yīng)現(xiàn)象-楞次定律課件

電磁感應(yīng)第一課時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律2011高考導(dǎo)航考綱展示1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象．磁通量．法拉第電磁感應(yīng)定律．楞次定律Ⅱ2．導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．右手定則Ⅱ3．自感現(xiàn)象Ⅰ4．日光燈Ⅰ基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、磁通量1．概念：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的

．2．計(jì)算(1)公式：Φ=

.(2)適用條件：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②S是

磁場(chǎng)并在磁場(chǎng)中的有效面積．(3)單位：韋伯(Wb),1Wb＝

.3．意義：穿過(guò)某一面積的磁感線的

．4．標(biāo)矢性：磁通量是

，但有正、負(fù)．二、電磁感應(yīng)1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過(guò)閉合電路的

發(fā)生變化時(shí)，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象．乘積BS垂直1T·m2條數(shù)標(biāo)量磁通量基礎(chǔ)知識(shí)梳理2．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的條件(1)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件無(wú)論回路是否閉合，只要穿過(guò)線圈平面的磁通量發(fā)生

，回路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于

．變化電源(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件①電路閉合．②穿過(guò)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化．三、感應(yīng)電流方向的判斷圖12－1－1基礎(chǔ)知識(shí)梳理1．右手定則：伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向

的方向，這時(shí)四指所指的方向就是

的方向．如圖12－1－1所示．2．楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要

引起感應(yīng)電流的

的變化．導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)感應(yīng)電流阻礙磁通量特別提示：右手定則一般用于判斷部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向，而楞次定律一般用于由于B變化或θ角變化而引起的感應(yīng)電流的方向判斷．一、對(duì)磁通量的理解1．Φ＝B·S的含義Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S垂直的情況．當(dāng)S與垂直于B的平面間的夾角為θ時(shí)，則有Φ＝BScosθ.可理解為Φ＝B(Scosθ)，即Φ等于B與S在垂直于B方向上分量的乘積．也可理解為Φ＝(Bcosθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積．如圖12－1－2甲所示．課堂互動(dòng)講練圖12－1－2課堂互動(dòng)講練1．磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，其正負(fù)表示是正穿還是反穿．特別提醒課堂互動(dòng)講練解析：選B.因?yàn)榇鸥芯€是閉合曲線，故a線圈的環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在a線圈內(nèi)部垂直于紙面向里，a線圈外部垂直于紙面向外，而磁通量是合磁通，故b有“抵消”，c“抵消”最多，故a線圈的磁通量最大．課堂互動(dòng)講練3．楞次定律的應(yīng)用(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”.(2)阻礙(導(dǎo)體的)相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”．(3)磁通量增加，線圈面積“縮小”，磁通量減?。痪€圈面積“擴(kuò)張”——“增縮減擴(kuò)”．(4)阻礙線圈自身電流的變化(自感現(xiàn)象)．4．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方法楞次定律沒(méi)有直接告訴感應(yīng)電流的方向，它說(shuō)明的只是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系，即穿過(guò)閉合回路的磁通量增大時(shí)，兩磁場(chǎng)方向相反；磁通量減小時(shí)，兩磁場(chǎng)方向相同．因此，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向時(shí)，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：課堂互動(dòng)講練(1)明確閉合電路范圍內(nèi)的原磁場(chǎng)的方向；(2)分析穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化情況；(3)根據(jù)楞次定律，判定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向；(4)利用安培定則，判斷感應(yīng)電流的方向．特別提醒運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向可歸結(jié)為“一原、二感、三電流”．即(1)明確原磁場(chǎng)，(2)確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)，(3)判定感應(yīng)電流方向．2．(2009年高考浙江卷)如圖12－1－4所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動(dòng)．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開(kāi)始釋放，在擺動(dòng)到左側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，細(xì)桿和金屬框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應(yīng)電流的方向是(

)課堂互動(dòng)講練即時(shí)應(yīng)用課堂互動(dòng)講練A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d圖12－1－4課堂互動(dòng)講練解析：選B.由楞次定律可知，在線框從右側(cè)擺動(dòng)到O點(diǎn)正下方的過(guò)程中，向上的磁通量在減小，故感應(yīng)電流的方向沿d→c→b→a→d；線框從O點(diǎn)正下方向左側(cè)擺動(dòng)的過(guò)程中，電流方向仍沿d→c→b→a→d，故選B.課堂互動(dòng)講練2.應(yīng)用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系(1)因電而生磁(I→B)→安培定則；(2)因動(dòng)而生電(v、B→I安)→右手定則；(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．3．相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律，必然要用到安培定則；(2)感應(yīng)電流受到的安培力，有時(shí)可以先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時(shí)可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定．課堂互動(dòng)講練在本類型題目中，往往多次運(yùn)用楞次定律，在分析問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)或穿過(guò)閉合回路的磁通量變化情況，防止在應(yīng)用楞次定律時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤．特別提醒課堂互動(dòng)講練解析：選BC.分析該類問(wèn)題，首先要明確PQ運(yùn)動(dòng)是引起MN運(yùn)動(dòng)的原因，然后根據(jù)楞次定律和左手定則判斷．由右手定則判斷PQ向右加速運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定則可判斷MN向左運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)．若PQ向左加速運(yùn)動(dòng)，情況正好和A相反，故B對(duì)．若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)，由右手定則，穿過(guò)L1的磁通量向上且減小，由楞次定律和左手定則可判斷MN向右運(yùn)動(dòng)，故C對(duì)．若PQ向左減速運(yùn)動(dòng)，情況恰好和C相反，故D錯(cuò)高頻考點(diǎn)例析題型一感應(yīng)電流方向的判定例1(2009年廣州模擬)電阻R、電容器C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖12－1－6所示．現(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落，在N極接近線圈上端的過(guò)程中，流過(guò)R的電流方向和電容器極板的帶電情況是(

)A．從a到b，上極板帶正電B．從a到b，下極板帶正電C．從b到a，上極板帶正電D．從b到a，下極板帶正電圖12－1－6高頻考點(diǎn)例析【規(guī)律總結(jié)】利用楞次定律確定感應(yīng)電流方向時(shí)，首先要弄清原磁場(chǎng)的方向、磁通量如何變化，再確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，然后利用安培定則確定感應(yīng)電流方向．高頻考點(diǎn)例析變式訓(xùn)練1．圖12－1－7為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖，在北半球地磁場(chǎng)的豎直分量向下．飛機(jī)在我國(guó)上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛機(jī)高度不變，由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為U1，右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為U2(

)A．若飛機(jī)從西往東飛，U1比U2高B．若飛機(jī)從東往西飛，U2比U1高C．若飛機(jī)從南往北飛，U1比U2高D．若飛機(jī)從北往南飛，U2比U1高圖12－1－7高頻考點(diǎn)例析解析：選AC.我國(guó)位于地球的北半球，北半球的地磁場(chǎng)的豎直分量向下．當(dāng)飛行員伸出自己的右手，掌心向上(磁感線穿過(guò)手心)，大拇指指向飛機(jī)的飛行方向(也就是機(jī)翼切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向)，此時(shí)四指指向飛行員的左側(cè)(也就是電源中的電流方向，或電源正極)，所以不管飛行員沿什么方向飛行，左方機(jī)翼末端處的電勢(shì)都高于右方機(jī)翼的末端處的電勢(shì)．正確答案為A、C.高頻考點(diǎn)例析A．在S斷開(kāi)的情況下，S向a閉合的瞬間B．在S斷開(kāi)的情況下，S向b閉合的瞬間C．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動(dòng)頭向c端移動(dòng)時(shí)D．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動(dòng)頭向d端移動(dòng)時(shí)高頻考點(diǎn)例析【解析】由楞次定律及左手定則可知：只要線圈中電流增強(qiáng)，即穿過(guò)N的磁通量增加，則N受排斥而向右，只要線圈中電流減弱，即穿過(guò)N的磁通量減少，則N受吸引而向左．故C選項(xiàng)正確．【答案】

C高頻考點(diǎn)例析變式訓(xùn)練2．(2010年廣東江門調(diào)研)如圖12－1－9所示是某電磁沖擊鉆的原理圖，若突然發(fā)現(xiàn)鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)，則可能是(

)A．電鍵S閉合瞬間B．電鍵S由閉合到斷開(kāi)的瞬間C．電鍵S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向左迅速滑動(dòng)D．電鍵S已經(jīng)是閉合的，變阻器滑片P向右迅速滑動(dòng)圖12－1－9高頻考點(diǎn)例析解析：選AC.當(dāng)電鍵突然閉合時(shí)，左線圈上有了電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，而對(duì)于右線圈來(lái)說(shuō)，磁通量增加，由楞次定律可知，為了阻礙磁通量的增加，鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離左邊線圈，故A項(xiàng)正確；當(dāng)電鍵由閉合到斷開(kāi)瞬間，穿過(guò)右線圈的磁通量要減少，為了阻礙磁通量的減少，鉆頭M要向左運(yùn)動(dòng)靠近左邊線圈，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；電鍵閉合時(shí)，當(dāng)變阻器滑片P突然向左滑動(dòng)時(shí)，回路的電阻減小，回路電流增大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)右線圈的磁通量增大，為了阻礙磁通量的增加，鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離左邊線圈，故C項(xiàng)正確；當(dāng)變阻器滑片P突然向右滑動(dòng)時(shí)，回路的電阻增大，回路電流減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，穿過(guò)右線圈的磁通量減少，為了阻礙磁通量的減少，鉆頭M向左運(yùn)動(dòng)靠近左邊線圈，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．如圖12－1－10所示，兩個(gè)線圈套在同一個(gè)鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)B．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)C．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢(shì)高于d點(diǎn)D．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)高頻考點(diǎn)例析題型三楞次定律和左、右手定則的綜合應(yīng)用例3高頻考點(diǎn)例析【解析】當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí)，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則判斷電流方向由a→b.根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)極的特點(diǎn)，可以判斷b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)．又左線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過(guò)右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢(shì)，故B正確．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可推斷φb>φa，電流沿逆時(shí)針?lè)较?，又由E＝Blv可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也