電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律

電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律當(dāng)前1頁，總共49頁。1.概念：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)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(qiáng)磁場；②磁感線的方向與平面垂直，即B⊥S.磁通量(考綱要求Ⅰ)

垂直BS1T·m2當(dāng)前2頁，總共49頁。1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)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(yīng)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(dǎo)體在磁場內(nèi)做___________運動．3．產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生__________，如果回路閉合則產(chǎn)生_________；如果回路不閉合，則只有_____________，而無____________.電磁感應(yīng)現(xiàn)象(考綱要求Ⅰ)

發(fā)生變化感應(yīng)電流發(fā)生變化切割磁感線感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流當(dāng)前3頁，總共49頁。

判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”．

(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分． (

) (2)磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)． (

) (3)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生．(

) (4)電路的磁通量變化，電路中就一定有感應(yīng)電流．(

)

答案(1)√

(2)√

(3)×

(4)×當(dāng)前4頁，總共49頁。楞次定律(考綱要求Ⅱ)

當(dāng)前5頁，總共49頁。

判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”．

(1)感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反． (

) (2)感應(yīng)電流的磁場總要阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化． (

) (3)穿過不閉合回路的磁通量變化時，也會產(chǎn)生“阻礙”作用． (

) (4)感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化． (

)

答案(1)×

(2)×

(3)×

(4)√當(dāng)前6頁，總共49頁。1．(單選)如圖9－1－1所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直面內(nèi)有一根通電直導(dǎo)線ef，且ef平行于ab，當(dāng)ef豎直向上平移時，穿過圓面積的磁通量將(

)．

A．逐漸變大

B．逐漸減小

C．始終為零

D．不為零，但始終保持不變基礎(chǔ)自測圖9－1－1當(dāng)前7頁，總共49頁。2．如圖所示，矩形線框在磁場內(nèi)做的各種運動中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是 (

)．

當(dāng)前8頁，總共49頁。3．(單選)如圖9－1－2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(yīng)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9－1－2當(dāng)前9頁，總共49頁。4．(單選)如圖9－1－3所示，接有理想電壓表的三角形導(dǎo)線框abc，在勻強(qiáng)磁場中向右運動，問：框中有無感應(yīng)電流？a、b兩點間有無電勢差？電壓表有無讀數(shù)(示數(shù)不為零稱有讀數(shù)) (

)．

A．無、無、無

B．無、有、有

C．無、有、無

D．有、有、有圖9－1－3當(dāng)前10頁，總共49頁。5．(單選)某實驗小組用如圖9－1－4所示的實驗裝置來驗證楞次定律．當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應(yīng)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9－1－4當(dāng)前11頁，總共49頁。1．判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程熱點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷當(dāng)前12頁，總共49頁。2．磁通量發(fā)生變化的三種常見情況

(1)磁場強(qiáng)弱不變，回路面積改變；

(2)回路面積不變，磁場強(qiáng)弱改變；

(3)回路面積和磁場強(qiáng)弱均不變，但二者的相對位置發(fā)生改變．當(dāng)前13頁，總共49頁?！镜淅?】

如圖9－1－5所示，通有恒定電流的導(dǎo)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(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則 (

)．圖9－1－5當(dāng)前14頁，總共49頁。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)當(dāng)前15頁，總共49頁。反思總結(jié)加深對磁通量概念的理解，走出誤區(qū)(1)磁通量是一個雙向標(biāo)量，考慮通過某個面內(nèi)的磁通量時，應(yīng)取磁通量的代數(shù)和．(2)利用Φ＝BS求磁通量時，S應(yīng)為某平面在垂直于磁感線方向上的投影面積．當(dāng)前16頁，總共49頁?！靖櫠逃?xùn)】1．如圖9－1－6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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.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 (

)．圖9－1－6當(dāng)前17頁，總共49頁。1．判斷感應(yīng)電流方向的“四步法”熱點二楞次定律的理解及應(yīng)用當(dāng)前18頁，總共49頁。2．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——磁感線垂直穿入；

(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．當(dāng)前19頁，總共49頁?！镜淅?】下列各圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是 (

)．當(dāng)前20頁，總共49頁。審題指導(dǎo)當(dāng)前21頁，總共49頁。

解析根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：以C選項為例，當(dāng)磁鐵向下運動時：

(1)閉合線圈原磁場的方向——向上；

(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化——增加；

(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向——向下；

(4)利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向——與圖中箭頭方向相同．線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．運用以上分析方法可知，C、D正確． 答案CD當(dāng)前22頁，總共49頁。【跟蹤短訓(xùn)】2．如圖9－1－7所示，金屬棒ab、金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場B中沿導(dǎo)軌向右運動，則 (

)．

A．a(chǎn)b棒不受安培力作用

B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右

C．a(chǎn)b棒向右運動速度v越大， 所受安培力越大

D．螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極圖9－1－7當(dāng)前23頁，總共49頁。當(dāng)前24頁，總共49頁。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”；

(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——“增縮減擴(kuò)”；

(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”．熱點三楞次定律的推廣應(yīng)用當(dāng)前25頁，總共49頁。【典例3】

如圖9－1－8所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(

)．

A．P、Q將互相靠攏

B．P、Q將互相遠(yuǎn)離

C．磁鐵的加速度仍為g D．磁鐵的加速度大于g圖9－1－8當(dāng)前26頁，總共49頁。

解析方法一根據(jù)楞次定律的另一表述：感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因．本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近．所以，P、Q將互相靠攏且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A.當(dāng)前27頁，總共49頁。

方法二設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見，P、Q將相互靠攏．由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g.當(dāng)磁鐵下端為S極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)論．所以，本題應(yīng)選A.

答案A反思總結(jié)

根據(jù)楞次定律的一些結(jié)論直接解答此題，比直接利用楞次定律、安培定則判斷要簡單明了．當(dāng)前28頁，總共49頁。【跟蹤短訓(xùn)】3．如圖9－1－9所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)體線圈，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動過程中，線圈ab將 (

)．

A．靜止不動

B．逆時針轉(zhuǎn)動

C．順時針轉(zhuǎn)動

D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明， 無法確定轉(zhuǎn)動的方向圖9－1－9當(dāng)前29頁，總共49頁。

解析當(dāng)P向右滑動時，電路中電阻減小，電流增大，穿過線圈ab的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷，線圈ab將順時針轉(zhuǎn)動． 答案C當(dāng)前30頁，總共49頁。4．如圖9－1－10所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合．現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則 (

)．圖9－1－10當(dāng)前31頁，總共49頁。A．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線受到的拉力增大B．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小C．金屬環(huán)B的面積有擴(kuò)大的趨勢，絲線受到的拉力減小D．金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大解析使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，金屬環(huán)B內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小，選項B正確．答案B當(dāng)前32頁，總共49頁。1．應(yīng)用現(xiàn)象及規(guī)律比較思想方法15.“三個定則、一個定律”的綜合應(yīng)用技巧基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運動電荷、電流產(chǎn)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(dǎo)體做切割磁感線運動右手定則感應(yīng)閉合回路磁通量變化楞次定律當(dāng)前33頁，總共49頁。2.應(yīng)用技巧 多定則應(yīng)用的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：

(1)因電而生磁(I→B)→安培定則；

(2)因動而生電(v、B→I)→右手定則；

(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．3．一般解題步驟

(1)分析題干條件，找出閉合電路或切割磁感線的導(dǎo)體棒．

(2)結(jié)合題中的已知條件和待求量的關(guān)系選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律．

(3)正確地利用所選擇的規(guī)律進(jìn)行分析和判斷．當(dāng)前34頁，總共49頁。【典例】

如圖9－1－11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(dāng)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9－1－11當(dāng)前35頁，總共49頁。當(dāng)前36頁，總共49頁。當(dāng)前37頁，總共49頁。即學(xué)即練如圖9－1－12所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場中沿導(dǎo)軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引 (

)．

A．向右做勻速運動

B．向左做減速運動

C．向右做減速運動

D．向右做加速運動圖9－1－12當(dāng)前38頁，總共49頁。

解析當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應(yīng)電流出現(xiàn)，A錯；當(dāng)導(dǎo)體棒向左減速運動時，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從b→a的感應(yīng)電流且減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應(yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B對；同理可判定C對、D錯． 答案BC當(dāng)前39頁，總共49頁。附：對應(yīng)高考題組

1．(2011·海南高考)自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)．下列說法正確的是 (

)．

A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系

B．歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系當(dāng)前40頁，總共49頁。C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系解析奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應(yīng)表明了電能生磁，A正確．歐姆定律描述了電流與電阻、電壓或電動勢之間的關(guān)系，焦耳定律才揭示了熱現(xiàn)象與電現(xiàn)象間的聯(lián)系，B錯誤、D正確．法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象表明了磁能生電，C正確．答案ACD當(dāng)前41頁，總共49頁。2．(2011·上海單科，13)如圖，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O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 (

)．

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)當(dāng)前42頁，總共49頁。解析由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng)，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故選B.答案B當(dāng)前43頁，總共49頁。3．(2011·上海單科，20)如圖，磁場垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)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O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中 (

)．

A．感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針

B．感應(yīng)電流方向一直是逆時針

C．安培力方向始終與速度方向相反

D．安培力方向始終沿水平方向當(dāng)前44頁，總共49頁。解析圓環(huán)從位置a運動的磁場分界線前，磁通量向里增大，感應(yīng)電流為逆時針；跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲?，感?yīng)電流為順時針；再擺到b的過程中，磁通量向外減小，感應(yīng)電流為逆時針，所以選項A正確；由于圓環(huán)所在處的磁場，上下對稱，所受安培力豎直方向平衡，因此總的安培力