2017-2018下電磁感應+楞次定律

第十章電磁感應高考對本專題內容考查較多的是感應電流的產生條件、方向．電磁感應現(xiàn)象與磁場、電路、力學、能量等知識聯(lián)系的綜合題以及感應電流(或感應電動勢)的圖象問題在高考中頻繁出現(xiàn)．該部分知識與其他知識相互滲透也是命題的趨勢，同時將該部分知識同生產、生活實際、高科技等相結合，注重考查學生分析、解決實際問題的能力．試題題型全面，選擇題、解答題都可能出現(xiàn)，且解答題難度較大，涉及知識點多，考查綜合能力，從而增加試題的區(qū)分度.第43講電瑙感應楞次定律1.知道電磁感應現(xiàn)象產生的條件.理解磁通量及磁通量變化的含義，并能計算.掌握楞次定律和右手定則的應用，并能判斷感應電流的方向及相關導體的運動方向、磁通量定義：在磁感應強度為B的勻強磁場中，與磁場方向垂直的面積S和B的乘積.公式：?=BS.適用條件：(1)勻強磁場．S為垂直磁場的有效面積.磁通量是標量(填“標量”或“矢量”).磁通量的意義：磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù).同一平面，當它跟磁場方向垂直時，磁通量最大；當它跟磁場方向平行時，磁通量為零當正向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)和反向穿過的一樣多時，磁通量為零.二、電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象：當穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導體回路中有感應電流產生，這種利用磁場產生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應.

2．產生感應電流的條件：表述1：閉合回路的一部分導體在磁場內做切割磁感線的運動．表述2：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化．3．能量轉化發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉化為電能．深化拓展當回路不閉合時，沒有感應電流，但有感應電動勢，只產生感應電動勢的現(xiàn)象也可以稱為電磁感應現(xiàn)象，且產生感應電動勢的那部分導體或線圈相當于電源．三、感應電流方向的判斷1．楞次定律內容：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．適用情況：所有的電磁感應現(xiàn)象．2．右手定則內容：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內，讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向導體運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向．適用情況：導體棒切割磁感線產生感應電流．考點一電磁感應現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷1．磁通量發(fā)生變化的三種常見情況(1)磁場強弱不變，回路面積改變；(2)回路面積不變，磁場強弱改變；回路面積和磁場強弱均不變，但二者的相對位置發(fā)生改變2．判斷流程：(1)確定研究的閉合回路．(2)弄清楚回路內的磁場分布，并確定該回路的磁通量0.0不變f無感應電流⑶［*,［回路閉合，有感應電流0變化 1 不閉合，無感應電流，但有感應電動勢★重點歸納★1、判斷電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程確定研究的電路A確定研究的電路A［明確該電路內的磁場分布］電路閉合，有感應電流電路不閉合，無感應電流、有感應電動勢確定該電路

.-的磁通量e,★典型案例*2013年12月我國發(fā)射的“玉兔號”月球車成功著陸月球，預計在2020年將實施載人登月，假如宇航員登月后想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流表和一個小線圈，則下列推斷正確的是：（ ）A、 直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁場有無B、 將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表無示數(shù)，則判斷月球表面無磁場C、 將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場D、 將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某個平面內沿兩個互相垂直的方向運動，月球表面若有磁場，則電流表至少有一次示數(shù)不為零【答案】C【解析】直接將電流表與線圈組成閉合回路，放于月球表面，因為線圈不動穿過線圈的磁通量沒有發(fā)生變化，故不會產生感應電流，電流表指針不發(fā)生偏轉，故不可以判斷月球表面有無磁場，故A錯誤；將電流表與線圈組成回路，若線圈運動方向與磁場方向平行時，線圈中不產生感應電流，所以電流表無示數(shù)，不能判斷月球表面無礦場，故E錯誤,將電流表與線圈組成閉合回踣，使線圈沿某一方向運動，如電流表有示數(shù)，線圈中磁通量發(fā)生變化，說明月球表面有磁場，故C正確；將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某個平面內沿兩個互相垂直的方向運動，這兩個相互垂直的方向可能磁通量不發(fā)生變化或者為零，故無法判斷有無磁場、故選項D錯誤o【名師點睛】本題根據(jù)感應電流產生的條件進行判斷：直接將電流表放于月球表面，電流表電路是斷開的，不能產生感應電流，無法判斷有無磁場．將電流表與線圈組成回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表無示數(shù)，不能判斷月球表面沒有磁場；若電流表有示數(shù)，可以判斷有磁場；若線圈運動方向與磁場方向平行時，線圈中不產生感應電流，電流表無示數(shù)，不能判斷月球表面無磁場?！镝槍毩?★如圖所示，豎直放置的長直導線通以恒定電流，有一矩形線圈與導線在同一平面上，在下列狀況中線框中不能產生感應電流的是：平面上，在下列狀況中線框中不能產生感應電流的是：導線中電流強度變小 B.線框向右平動C.C.線框向下平動D.線框以ad邊為軸轉動答案】C【解析】當導線中電流強度變小時，電流形成的磁場減弱，穿過線圈的磁通量減小，故在線框中能產生感應電流。選項A錯誤,線框向右平動，因磁場逐漸減弱，故穿過線圈的磁通量減小，故在線框中能產生感應電流。選項E錯誤,線框向下平動時，穿過線圈的磁通量不變，故在線框中不能產生感應電流，選項C正確：線框以.配邊為軸輕動時穿過線框的磁通量發(fā)生變化，故在線框中能產生感應電流，選項D錯誤；故選U【名師點睛】此題考查了電磁感應現(xiàn)象；要知道只有穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化或者當閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時就會產生感應電流；根據(jù)線圈的運動情況以及通電直導線周圍的磁場分布情況即可判斷.★針對練習2★如圖所示，有一矩形閉合導體線圈，在范圍足夠大的勻強磁場中運動、下列圖中能產生感應電流的是：（ ）水平運動 水平運動 繞軸轉動 繞軸轉動A B CD【答案】D解析】A圖中線圈水平運動，磁通量始終為零不變，故無感應電流產生，選項A錯誤；B圖中線圈水平運動，磁通量不變，故無感應電流產生，選項B錯誤；C圖中線圈繞軸轉動，磁通量始終為零不變，故無感應電流產生，選項C錯誤；D圖中線圈繞軸轉動，磁通量不斷變化，故有感應電流產生，選項D正確；故選D.【名師點睛】此題是考查電磁感應現(xiàn)象；要知道只有當穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時就會有感應電流產生；或者當閉合電路的部分導體在磁場中切割磁感線運動時就會有感應電流產生；根據(jù)題目的情況結合產生感應電流的條件進行判斷.考點二利用楞次定律判斷感應電流的方向1．楞次定律中“阻礙”的含義

★重點歸納★1、判斷感應電流方向的“四步法”?明確要研究的回路及原磁場'原—二變—三感—四電流3的嚴 原—二變—三感—四電流(確￥磁通量◎的變化］楞次定殖(判廝感應電流的磁場方向〕-1—?.安培定則、；(判斷感應電流的方向］2、用右手定則判斷該方法適用于部分導體切割磁感線．判斷時注意掌心、四指、拇指的方向(1)掌心——磁感線垂直穿入；(2)拇指——指向導體運動的方向；四指——指向感應電流的方向．3、楞次定律的推廣應用楞次定律中“阻礙”的主要表現(xiàn)形式：(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”；使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”；阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”．4、“三個定則、一個定律”的綜合應用技巧

1）1．應用現(xiàn)象及規(guī)律比較基本現(xiàn)象應用的定則或定律運動電荷、電流產生的磁場安培定則磁場對運動電荷、電流的作用力左手定則電磁部分導體做切割磁感線運動右手定則感應閉合回路磁通量變化楞次定律2）應用技巧多定則應用的關鍵是抓住因果關系：無論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷．“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷．因電而生磁（I一B）—安培定則；因動而生電（VB-I）—右手定則；因電而受力（I、B-F安一左手定則.（3）一般解題步驟分析題干條件，找出閉合電路或切割磁感線的導體棒.結合題中的已知條件和待求量的關系選擇恰當?shù)囊?guī)律．正確地利用所選擇的規(guī)律進行分析和判斷．★典型案例★如圖所示，光滑固定導體軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放置于導軌上，形成一個閉合回路。當一條形磁鐵從高處下落接近回路時：B.P、B.P、Q將相互遠離C.P、Q將靜止不動D.P、Q將相對靜止地向一個方向運動【答案】A【解析】當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量増加，根據(jù)楞次定律：感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化，可知‘pe將互相靠攏，回路的面積減小一點，使穿過回路的磁場減小一點，起到阻礙原磁通量増加的作用，A正確：【名師點睛】本題直接用楞次定律判斷電磁感應現(xiàn)象中導體的運動方向，抓住導體總是反抗原磁通量的變化是關鍵．楞次定律的另一結論：增反減同與則斥離吸的理解★針對練習1★如圖所示，通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行,當電鍵S接通一瞬間，兩銅環(huán)的運動情況是： （ ）

A?同時向兩側推開同時向螺線管靠攏A?同時向兩側推開同時向螺線管靠攏一個被推開，一個被吸引 D.因為電源正負極未知，無法具體判斷【答案】A【解析】當電鍵S接通一瞬間，穿過兩個銅環(huán)的磁通量均增大，根據(jù)楞次定律可知，銅環(huán)中產生的感應電流的磁場阻礙磁通量的增加，故兩環(huán)同時向兩側推開，故選A.【名師點睛】此題是楞次定律的應用習題；關鍵是理解楞次定律的核心內容“阻礙”，當穿過線圈的磁通量變化時，感應電流的磁場表現(xiàn)為“增反減同”來阻礙原來磁通量的變化，或者表現(xiàn)為“來拒去留”來阻礙相對運動.★針對練習2*（多選）如圖所示，通電導線MN與單匝矩形線圈abed共面，位置靠近ad且相互絕緣.當MN中電流突然增大時，下列說法正確的是： （ ）A.線圈所受安培力的合力方向向左 B.線圈所受安培力的合力方向向右C.線圈中感應電流的方向是abeda D.線圈中感應電流的方向是adeba【答案】AC【解析】金屬線框訪od放在導線上，導線中電流產生磁場，根據(jù)安培定則判斷可知，線框訪od左右兩側磁場方向相反，線框左側的磁通量小于線框右側的磁通量，磁通量存在抵消的情況.若阿中電流突然增大時，穿過線框的磁通量將増大.根據(jù)楞次定律可知，感應電流的磁場要阻礙磁通