電磁感應現(xiàn)象-楞次定律(53張ppt-詳解)

第1講電磁感應現(xiàn)象楞次定律磁通量Ⅰ(考綱要求)

【思維驅動】

如圖9-1-1所示，在條形磁鐵外套有A、B

兩個大小不同的圓環(huán)，穿過A環(huán)的磁通量

ΦA與穿過B環(huán)的磁通量ΦB相比較(

)．

A．ΦA>ΦB B．ΦA<ΦB C．ΦA＝ΦB D．不能確定圖9-1-1

解析磁通量Φ＝Φ內(nèi)－Φ外．對A、B兩環(huán)，Φ內(nèi)相同；而對于Φ外，B的大于A的，所以ΦA>ΦB.故正確答案為A.答案A【知識存盤】1．概念：在磁感應強度為B的勻強 磁場中，與磁場方向

的面 積S與B的乘積．2．公式：Φ＝

.3．單位：1Wb＝

.4．公式的適用條件： ①勻強磁場；②磁感線的方向與平面垂直，即B⊥S.垂直

BS

1T·m2

【思維驅動】

如圖9-1-2所示，一個矩形線框從勻 強磁場的上方自由落下，進入勻強 磁場中，然后再從磁場中穿出．已 知勻強磁場區(qū)域的寬度L大于線框的 高度h，下列說法正確的是(

)．電磁感應現(xiàn)象Ⅰ(考綱要求)

圖9-1-2

A．線框只在進入和穿出磁場的過程中，才有感應電流產(chǎn)生B．線框從進入到穿出磁場的整個過程中，都有感應電流產(chǎn)生C．線框在進入和穿出磁場的過程中，都是機械能轉化成電能D．整個線框都在磁場中運動時，機械能轉化成電能解析產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，線框全部在磁場中時，磁通量不變，不產(chǎn)生感應電流，故選項B、D錯誤．線框進入和穿出磁場的過程中磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生了感應電流，故選項A正確．在產(chǎn)生感應電流的過程中線框消耗了機械能，故選項C正確．答案AC【知識存盤】1．電磁感應現(xiàn)象：當穿過閉合電路的磁通量

時，電路中有

產(chǎn)生的現(xiàn)象．2．產(chǎn)生感應電流的條件

(1)條件：穿過閉合電路的磁通量

．

(2)特例：閉合電路的一部分導體在磁場內(nèi)做 運動．發(fā)生變化

感應電流

發(fā)生變化

切割磁感線

3．產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的實質：電磁感應現(xiàn)象的實質是產(chǎn)生

，如果回路閉合則產(chǎn)生

；如果回路不閉合，則只有

，而無

.感應電動勢

感應電流

感應電動勢

感應電流

【思維驅動】

如圖9-1-3所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉)，則以下說法正確的是(

)．楞次定律Ⅱ(考綱要求)

圖9-1-3A．三者同時落地B．甲、乙同時落地，丙后落地C．甲、丙同時落地，乙后落地

D．乙、丙同時落地，甲后落地解析甲是銅線框，在下落過程中產(chǎn)生感應電流，所受的安培力阻礙它的下落，故所需的時間長；乙沒有閉合回路，丙是塑料線框，故都不會產(chǎn)生感應電流，它們做自由落體運動，故D正確．答案D【知識存盤】楞次定律三定則一定律適用范圍基本現(xiàn)象安培定則電流的磁效應運動電荷、電流產(chǎn)生磁場左手定則磁場力磁場對運動電荷、電流的作用右手定則電磁感應部分導體做切割磁感線運動楞次定律閉合回路的磁通量變化考點一電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生的判斷【典例1】

如圖9-1-4所示，一通電螺線管b放在 閉合金屬線圈a內(nèi)，螺線管的中心軸線恰和 線圈的一條直徑MN重合．要使線圈a中產(chǎn) 生感應電流，可采用的方法有 (

)．

A．使通電螺線管中的電流發(fā)生變化

B．使螺線管繞垂直于線圈平面且過線圈圓心的軸轉動

C．使線圈a以MN為軸轉動

D．使線圈繞垂直于MN的直徑轉動圖9-1-4

解析題中圖示位置無論螺線管中的電流怎樣發(fā)生變化，均無磁感線穿過線圈平面，磁通量始終為零，故無感應電流產(chǎn)生，選項A錯誤．若螺線管繞垂直于線圈平面且過線圈圓心的軸轉動，穿過線圈的磁通量始終為零，故無感應電流產(chǎn)生，選項B錯誤．若線圈a以MN為軸轉動，穿過線圈的磁通量始終為零，故無感應電流產(chǎn)生，選項C錯誤．若線圈繞垂直于MN的直徑轉動，穿過線圈的磁通量會發(fā)生變化，故有感應電流產(chǎn)生，選項D正確．答案D【變式跟蹤1】

如圖9-1-5所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情 況中銅環(huán)A中沒有感應電流的是

(

)．

A．線圈中通以恒定的電流

B．通電時，使滑動變阻器的滑片P勻速移動

C．通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動

D．將電鍵突然斷開的瞬間圖9-1-5

解析當線圈中通恒定電流時，產(chǎn)生的磁場為穩(wěn)恒磁場，通過銅環(huán)A的磁通量不發(fā)生變化，不會產(chǎn)生感應電流． 答案A

借題發(fā)揮電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生判斷流程：備課札記

考點二楞次定律的理解及應用楞次定律中“阻礙”的含義【典例2】

某實驗小組用如圖9-1-6所示的實 驗裝置來驗證楞次定律．當條形磁鐵自 上而下穿過固定的線圈時，通過電流計 的感應電流方向是 (

)．

A．a(chǎn)→G→b

B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b圖9-1-6解析①確定原磁場的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下．②明確回路中磁通量的變化情況：線圈中向下的磁通量增加．③由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上．④應用右手定則可以判斷感應電流的方向為逆時針(俯視)即：b→G→a.同理可以判斷：條形磁鐵穿出線圈的過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得線圈中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流(俯視)，電流從a→G→b.答案D【變式跟蹤2】

如圖9-1-7所示，通電 螺線管左側和內(nèi)部分別靜止吊一 導體環(huán)a和b，當滑動變阻器R的滑 動觸頭c向左滑動時 (

)．

A．a(chǎn)向左擺，b向右擺 B．a(chǎn)向右擺，b向左擺

C．a(chǎn)向左擺，b不動 D．a(chǎn)向右擺，b不動圖9-1-7解析當滑動變阻器R的滑動觸頭c向左滑動時，電路中的電流變大，螺線管產(chǎn)生的磁場逐漸增強，穿過a的磁通量變大，根據(jù)楞次定律可知，a向左擺動；b處于螺線管內(nèi)部，其周圍的磁場為勻強磁場，方向水平向左，圓環(huán)中雖然也產(chǎn)生感應電流，但根據(jù)左手定則可判斷出，安培力與b在同一個平面內(nèi)，產(chǎn)生的效果是使圓環(huán)面積縮小，并不使其擺動，所以C項正確．答案C

借題發(fā)揮1．應用“程序法”解題的注意事項 “程序法”是分析、解決物理問題的一種常見方法，在使用“程序法”處理問題時，需注意以下兩點：(1)根據(jù)題目類型制定一個嚴謹、簡潔的解題程序；(2)在分析和解決問題時，要嚴格按照解題程序進行，這樣可以規(guī)范解題過程、減少失誤、節(jié)約解題時間．2．判斷感應電流方向的“四步法”備課札記

考點三楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用【典例3】

如圖9-1-8所示，水平放置的兩 條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒

PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路， 當PQ在外力的作用下運動時，MN向 右運動．則PQ所做的運動可能是 (

)．

A．向右加速運動

B．向左加速運動

C．向右減速運動

D．向左減速運動圖9-1-8答案BC【變式跟蹤3】

如圖9-1-9所示，導軌間的磁場方向垂 直于紙面向里，當導線MN在導軌上向 右加速滑動時，正對電磁鐵A的圓形金 屬環(huán)B中 (

)．

A．有感應電流，且B被A吸引

B．無感應電流

C．可能有，也可能沒有感應電流

D．有感應電流，且B被A排斥圖9-1-9

解析MN向右加速滑動，根據(jù)右手定則，MN中的電流方向從N→M，且大小在逐漸變大，根據(jù)安培定則知，電磁鐵A的左端為N極，且磁場強度逐漸增強，根據(jù)楞次定律知，B環(huán)中的感應電流產(chǎn)生的內(nèi)部磁場方向向右，B被A排斥．故D正確．答案D

借題發(fā)揮“三個定則與一個定律”的規(guī)范應用1．一般解題步驟

(1)分析題干條件，找出閉合電路或切割磁感線的導體棒．

(2)結合題中的已知條件和待求量的關系選擇恰當?shù)囊?guī)律．

(3)正確地利用所選擇的規(guī)律進行分析和判斷．2．應用區(qū)別

關鍵是抓住因果關系

(1)因電而生磁(I→B)→安培定則；

(2)因動而生電(v、B→I)→右手定則；

(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．備課札記

命題熱點13電磁感應現(xiàn)象和楞次定律命題專家評述考情分析

2012年全國各地的高考卷中，對電磁感應現(xiàn)象和楞次定律的考查有5處．高考題型：選擇題命題趨勢

2014年對電磁感應現(xiàn)象和楞次定律可能還會單獨命題，也可能容納到計算題中．閱卷教師叮嚀易失分點1．不能正確確定所研究的回路．2．對楞次定律中的“阻礙”理解不透．3．不能靈活選用楞次定律推廣的規(guī)律．4．分不清感應電流的磁場和原磁場的關系．應對策略 對楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應電流的原因：(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；(2)阻礙相對運動——“來拒去留”；(3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”.

高考佐證

(2012·課標全國卷，20)如圖9-1-10所示，一載流長 直導線和一矩形導線框固定在同一平面內(nèi)，線框在 長直導線右側，且其長邊與長直導線平行．已知在

t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)，直導線中電流i發(fā)生某種 變化，而線框中的感應電流總是沿順時針方向；線 框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．設電流i正方向與圖中箭頭所示方向相同，則i隨時間t變化的圖線可能是 (

)．圖9-1-10

審題流程解析因通電導線周圍的磁場離導線越近磁場越強，而線框中左右兩邊的電流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，導線框的左邊受到的安培力大于導線框的右邊受到的安培力，所以合力與左邊框受力的方向相同．因為線框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根據(jù)左手定則，導線框處的磁場方向先垂直紙面向里，后垂直紙面向外，根據(jù)安培定則，導線中的電流先為正，后為負，所以選項A正確，選項B、C、D錯誤．答案A【預測】

如圖9-1-11所示，在一固定水平放置 的閉合導體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵，從 離地面高h處，由靜止開始下落，最后落在 水平地面上．磁鐵下落過程中始終保持豎 直方向，并從圓環(huán)中心穿過圓環(huán)，而不與 圓環(huán)接觸．若不計空氣阻力，重力加速度為g，下列說法中正確的是 (

)．圖9-1-11

答案A一、電磁感應現(xiàn)象1．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及電鍵如圖9-1-12所示連接．下列說法中正確的是(

)．圖9-1-12

A．電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉B．線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計指針均不會偏轉C．電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度D．電鍵閉合后，只有滑動變阻器的滑片P加速滑動，電流計指針才能偏轉解析電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會引起穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，從而電流計指針偏轉，選項A正確；線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間，線圈B的磁通量會發(fā)生變化，電流計指針會偏轉，選項B錯誤；電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片P無論勻速滑動還是加速滑動，都會導致線圈A的電流發(fā)生變化，線圈B的磁通量變化，電流計指針都會發(fā)生偏轉，選項C、D錯誤．答案A2．如圖9-1-13所示，一個金屬薄圓盤水平放 置在豎直向上的勻強磁場中，下列做法中 能使圓盤中產(chǎn)生感應電流的是 (

)．

A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉動

B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉動

C．圓盤在磁場中向右勻速平移

D．勻強磁場均勻增加圖9-1-13解析只有當圓盤中的磁通量發(fā)生變化時，圓盤中才產(chǎn)生感應電流，當圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉動或圓盤在磁場中向右勻速平移時，圓盤中的磁通量不發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應電流，A、C錯誤；當圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉動或勻強磁場均勻增加時，圓盤中的磁通量發(fā)生變化，圓盤中將產(chǎn)生感應電流，B、D正確．答案BD二、楞次定律、右手定則的應用3．如圖9-1-14所示，通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉到Ⅱ，設先后兩次通過金屬框的磁通量變化大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則 (

)．圖9-1-14

A．ΔΦ1>ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn)B．ΔΦ1＝ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn)C．ΔΦ1<ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流出現(xiàn)D．ΔΦ1<ΔΦ2，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流出現(xiàn)解析設金屬框在位置Ⅰ的磁通量為ΦⅠ，在位置Ⅱ的磁通量為ΦⅡ，由題可知：ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|，ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|，所以金屬框的磁通量變化大小Δ