2013屆高考物理一輪復(fù)習(xí)第九章電磁感應(yīng)1講現(xiàn)象楞次定律課件教科版選修

第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律2013屆高考一輪物理復(fù)習(xí)課件選修3-2（教科版）Ⅰ

感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件Ⅱ(考綱要求)電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化

時，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件表述1：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運動．表述2：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化

．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，則只有感應(yīng)電動勢

，而無感應(yīng)電流

.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

（考綱要求）圖9－1－1楞次定律

Ⅱ(考綱要求)楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．適用條件：所有電磁感應(yīng)

現(xiàn)象．右手定則(如圖9－1－1所示)內(nèi)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平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運動的方向

，這時四指所指的方向就是

感應(yīng)電流

的方向．適用情況：導(dǎo)體切割磁感線

產(chǎn)生感應(yīng)電流．1．安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律的適用范圍規(guī)律適用范圍基本現(xiàn)象安培定則電流的磁效應(yīng)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電應(yīng)導(dǎo)體做切割磁感線運動楞次定律回路的磁通量變化2．判斷感應(yīng)電流方向的“三步法”3．右手定則掌心——磁感線垂直穿入，拇指——指向?qū)w運動的方向，四指——指向感應(yīng)電流的方向．1．下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(

)．解析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：A中，電路沒閉合，無感應(yīng)電流；B中，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C中，穿過線圈的磁感線相互抵消，Φ恒為零，無感應(yīng)電流；D中，磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流．答案B2．如圖9－1－2所示，小圓圈表示處于勻強(qiáng)磁場中的閉合電路一部分導(dǎo)線的橫截面，速度v在紙面內(nèi)．關(guān)于感應(yīng)電流的有無及方向的判斷正確的是

(

)．圖9－1－2

A．甲圖中有感應(yīng)電流，方向向里B．乙圖中有感應(yīng)電流，方向向外

C．丙圖中無感應(yīng)電流D．丁圖中a、b、c、d四位置上均無感應(yīng)電流解析

甲圖中導(dǎo)線切割磁感線，根據(jù)右手定則，可知電流方向向里，A正確；乙、丙圖中導(dǎo)線不切割磁感線，無電流，B錯誤，C正確；丁圖中導(dǎo)線在b、d位置切割磁感線，有感應(yīng)電流，在a、c位置速度方向與磁感線方向平行，不切割磁感線，無感應(yīng)電流，D錯誤．答案

AC3．(2009·浙江理綜)如圖9－1－3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，并可繞O點擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細(xì)桿和金屬線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(A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→d圖9－1－3)．C．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解析

線框從右側(cè)擺到最低點的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向為d→c→b→a→d，從最低點到左側(cè)最高點的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向為d→c→b→a→d，所以選B.答案

B4．某班同學(xué)在探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件時，做了如下實驗：探究Ⅰ：如圖9－1－4甲所示，先將水平導(dǎo)軌、導(dǎo)體棒ab放置在磁場中，并與電流表組成一閉合回路．然后進(jìn)行如下操作：①ab與磁場保持相對靜止；②讓導(dǎo)軌與ab一起平行于磁感線運動；③讓ab做切割磁感線運動．圖9－1－4探究Ⅱ：如圖9－1－4乙所示，將螺線管與電流表組成閉合回路．然后進(jìn)行如下操作：①把條形磁鐵放在螺線管內(nèi)不動；②把條形磁鐵插入螺線管；③把條形磁鐵拔出螺線管．探究Ⅲ：如圖9－1－4丙所示，螺線管A、滑動變阻器、電源、開關(guān)組成一個回路；A放在螺線管B內(nèi)，B與電流表組成一個閉合回路．然后進(jìn)行如下操作：①閉合和斷開開關(guān)瞬間；②閉合開關(guān)，A中電流穩(wěn)定后；③閉合開關(guān)，A中電流穩(wěn)定后，再改變滑動變阻器的阻值．可以觀察到：(請在(1)(2)(3)中填寫探究中的序號)

(1)在探究Ⅰ中，

閉合回路會產(chǎn)生感應(yīng)電流；在探究Ⅱ中，

閉合回路會產(chǎn)生感應(yīng)電流；在探究Ⅲ中，

閉合回路會產(chǎn)生感應(yīng)電流；從以上探究中可以得到的結(jié)論是：當(dāng)

時，閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．解析

(1)只有當(dāng)ab做切割磁感線運動時，閉合回路才會產(chǎn)生感應(yīng)電流；(2)當(dāng)螺線管中的磁通量發(fā)生改變時，閉合回路會產(chǎn)生感應(yīng)電流；(3)閉合和斷開開關(guān)瞬間或者改變滑動變阻器的阻值，都會使閉合回路的電流發(fā)生變化，因而螺線管中的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流；(4)閉合回路的磁通量發(fā)生改變．答案

(1)③

(2)②③

(3)①③

(4)閉合回路的磁通量發(fā)生改變，圖9－1－55．(2010·上海卷)如圖9－1－5，金屬環(huán)A用輕線懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)．若變阻器滑片P向左移動則金屬環(huán)A將向

(填“左”或“右”)運動，并有

(填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢．解析本題考查楞次定律的理解及應(yīng)用．滑片P向左移動時，電阻減小，電流增大，穿過金屬環(huán)A的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，金屬環(huán)將向左運動，并有收縮趨勢．答案左收縮考點一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象是否發(fā)生的判斷如圖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

(

)．A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小【典例1】圖9－1－6B．使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時也減小

C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BD．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0°<θ<90°)解析

設(shè)此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScosθ，對A，S增大，θ減小，cos

θ增大，則Φ增大，A正確．對B，B減小，θ減小，cos

θ增大，Φ可能不變，B錯．對C，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯．對D，S增大，B增大，θ增大，cos

θ減小，Φ可能不變，D錯．故只有A正確．答案

A如圖9－1－7所示，光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與軌道所在平面垂直，導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開軌道無摩擦地滑動，當(dāng)ab由圖示位置釋放，直到滑到右側(cè)虛線位置的過程中，關(guān)于

ab棒中的感應(yīng)電流情況，正確的是【變式1】圖9－1－7(

)．先有從a到b的電流，后有從b到a的電流先有從b到a的電流，后有從a到b的電流

C．始終有從b到a的電流

D．始終沒有電流產(chǎn)生解析

ab與被其分割開的每個圓環(huán)構(gòu)成的回路，在ab棒運動過程中，磁通量都保持不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生．答案

D楞次定律中“阻礙”的含義考點二 楞次定律的理解及應(yīng)用【典例2】下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，其中表示正確的是()．解析

根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：對C選項，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．綜合以上分析知，選項C、D正確．答案

CD——感應(yīng)電流方向的判斷方法方法一

楞次定律的使用步驟方法二

右手定則(適用于部分導(dǎo)體切割磁感線)抓住因果關(guān)系，據(jù)因索果(1)因電而生磁(I→B)→安培定則；(2)因動而生電(v、B→I感)→右手定則；

(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．

(4)因變而生電(φ變→I感)―→楞次定律考點三 “三定則一規(guī)律”應(yīng)用區(qū)別如圖9－1－9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【典例3】圖9－1－9答案

BC如圖9－1－10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C．向右做減速運動【變式3】(

)．

圖9－1－10B．向左做減速運動D．向右做加速運動解析當(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BC6.逆反思維法——判定感應(yīng)電流引起的運動效果逆反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)．運用對立的、顛倒的思維方式去思考問題的一種方法．而電磁感應(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“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因：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”．、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gD．磁鐵的加速度小于g圖9－1－11【典例】如圖9－1－11所示，光滑固定導(dǎo)軌MN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)一條形磁解析

解法一

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，