2010屆高考物理電學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)16

1、2010屆高考物理電學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)系列課件,16感應(yīng)電流的方向,感應(yīng)電流的方向,要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn),課 前 熱 身,能力思維方法,延伸拓展,要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn),一、感應(yīng)電流的方向判斷 感應(yīng)電流的方向可由楞次定律來(lái)判斷，而右手定則則是該定律的一種特殊運(yùn)用.右手定則適用于閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向判斷；而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流方向的判斷，更具有普遍性.,要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn),二、具體應(yīng)用 1.右手定則：伸開(kāi)右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直(或斜著)穿過(guò)掌心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向. 2.楞次定律的內(nèi)容：

2、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通的變化.,要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn),對(duì)楞次定律的理解：如原來(lái)磁通是增強(qiáng)，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)反向；如原來(lái)磁通在減弱，感應(yīng)電流磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向一致即“增反”“減同”.“阻礙”不是“阻止”，回路的磁通還是在改變的.注意不要理解為一定與原磁場(chǎng)相反.,要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn),3.楞次定律的另一類(lèi)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. 由電磁感應(yīng)現(xiàn)象而會(huì)引起一些受力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、磁場(chǎng)變化等等都有阻礙原磁通變化的趨勢(shì).相比較而言，第二種表述的重點(diǎn)到并不是感應(yīng)電流的方向問(wèn)題了，而是針對(duì)于感應(yīng)電流有關(guān)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題了.,要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn),4.應(yīng)用楞次定律的基本程序：先分析清楚原磁

3、場(chǎng)的有無(wú)和方向；確定原磁通是增強(qiáng)還是減弱；利用“增反減同”的原理判定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向該當(dāng)如何；最終確定感應(yīng)電流的方向. 【注意事項(xiàng)】在這類(lèi)問(wèn)題中，將會(huì)用到安培定則、左手定則、右手定則或楞次定律，學(xué)生的分析過(guò)程要條理化，此外這類(lèi)問(wèn)題也有可能是逆向思維.比如：已知感應(yīng)電流的方向，回過(guò)頭來(lái)讓同學(xué)們判斷原磁通的變化.,課 前 熱 身,1.矩形線圈abcd位于通電直導(dǎo)線附近，且開(kāi)始時(shí)與導(dǎo)線同一平面，如圖12-2-1所示，線圈的兩條邊與導(dǎo)線平行，要使線圈中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏鳎梢?DE),課 前 熱 身,A.線圈不動(dòng)，增大導(dǎo)線中的電流 B.線圈向上平動(dòng) C.ad邊與導(dǎo)線重合，繞導(dǎo)線轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度 D.以

4、bc邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度 E.以ab邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度,課 前 熱 身,2.如圖12-2-2，線框abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿金屬框架向右勻速運(yùn)動(dòng)，則(AC) A.線框中有感應(yīng)電流 B.線框中無(wú)感應(yīng)電流 C.f點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì) D.a、d兩點(diǎn)電勢(shì)相同,課 前 熱 身,3.閉合的金屬線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直，如使線圈有擴(kuò)張的趨勢(shì)，應(yīng)(BD) A.使磁場(chǎng)增強(qiáng) B.使磁場(chǎng)減弱 C.線框在磁場(chǎng)中平動(dòng) D.線框在磁場(chǎng)中繞其一邊轉(zhuǎn)動(dòng),課 前 熱 身,4.如圖12-2-3所示，在下面兩磁極間有一線圈，應(yīng)用哪些方法可以產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象.,能力思維方法,【例1】如圖12-2-4所示，一水平放

5、置的矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)的磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi)，由圖中的位置到位置，這三個(gè)位置都靠的很近，在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流是：(A),圖12-2-4,能力思維方法,A.沿abcd流動(dòng) B.沿dcba流動(dòng) C.由到是沿abcd流動(dòng)；由到是 沿dcba流動(dòng) D.由到是沿dcba流動(dòng)；由到是 沿abcd流動(dòng),能力思維方法,【解析】本題是使用楞次定律的分步 驟的練習(xí)，確定線圈周?chē)拇艌?chǎng)分布， 分別確定線圈從上到下的過(guò)程有中有無(wú) 磁通，以及磁通的方向，再確定其磁通 的增與減，利用“增反減同”來(lái)判定感應(yīng)電 流的磁場(chǎng)方向，最后利用安培定則來(lái)確 定感應(yīng)電流的方向.,能力思維方

6、法,【例2】如圖12-2-5所示，光滑的導(dǎo)體MN水平放置，兩根導(dǎo)體棒平行放在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從上方下落(未達(dá)導(dǎo)軌平面)的過(guò)程中，導(dǎo)體P、Q的運(yùn)動(dòng)情況是(A) A.將互相靠攏 B.將互相遠(yuǎn)離 C.將均保持靜止 D.因條件不足， 無(wú)法確定,能力思維方法,【解析】方法一：設(shè)磁鐵下端為N極，其下落過(guò)程中，線圈中的原磁通可確定，其增加的趨勢(shì)也可確定，即可由“增反減同”的原理判斷出感應(yīng)電流在回路中央間的磁場(chǎng)方向應(yīng)當(dāng)豎直向上，線圈中感應(yīng)電流也就可知，根據(jù)左手定則再判斷P、Q所受安培力的方向，則應(yīng)當(dāng)向中央靠擾. 方法二：根據(jù)楞次定律的第二種表述，感應(yīng)電流的效果，總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原

7、因，本題的“原因”；就是回路中磁通增加，則線圈面積減小，以阻止其增加.,能力思維方法,另外，此題還可以由第二種表述迅速判斷出磁體下落時(shí)的加速度應(yīng)當(dāng)小于g. 【討論】如果磁體是向上提起的，則P、Q的運(yùn)動(dòng)將如何?或者說(shuō)磁體已向下穿過(guò)了回路并在向下落，則P、Q的運(yùn)動(dòng)如何?且此時(shí)磁體的加速度大小如何?,能力思維方法,【例3】如圖12-2-6所示，金屬方框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，將它從磁場(chǎng)中勻速拉出，下列說(shuō)法中正確性的是：(B),能力思維方法,A.向左或向右拉出，其感應(yīng)電流的方向相反 B.不管從什么方向拉出，框中感應(yīng)電流的方向總是沿順時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)的 C.不管從什么方向拉出，框中感應(yīng)電流的方向總是沿逆時(shí)針?lè)较蛄鲃?dòng)

8、的 D.在此過(guò)程中，感應(yīng)電流的方向無(wú)法判斷,能力思維方法,【解析】此題可用幾種方法判斷，可以用右手定則來(lái)確定，線圈整體在磁場(chǎng)中做平行切割磁感線時(shí)，無(wú)感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).當(dāng)其某一邊出磁場(chǎng)時(shí)其對(duì)邊則以切割磁感線的形式出現(xiàn)，用右手定則可一一判定兩種情況下框中的感應(yīng)電流方向是相同的.用楞次定律也可以，判斷通過(guò)線圈中的磁通以及其方向，再判斷磁通是否發(fā)生了變化，得以判斷線圈中是否有感應(yīng)電流以及感應(yīng)電流的方向.,延伸拓展,【例4】如圖12-2-7所示，在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直.質(zhì)量分別為ma、mb的兩金屬a和b與導(dǎo)軌相連，并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)，現(xiàn)用一恒力F向

9、上拉a，結(jié)果a和b分別向上和向下做勻速運(yùn)動(dòng)， 速度大小相等，此時(shí) F的功率為P1，感應(yīng) 電流做功的功率為P2， 下列關(guān)于P1、P2大小 關(guān)系的說(shuō)法正確的是 (D),延伸拓展,A.P1和P2一定相等 B.P1一定大于P2 C.若ma大于mb，則P1一定小于P2 D.若ma大于mb，則P1一定大于P2,延伸拓展,【解析】本題是一道綜合題，可以用多種方法解，如果用功能關(guān)系來(lái)解就方便的多了.而在功能關(guān)系中主要運(yùn)用動(dòng)能定理、能的轉(zhuǎn)化和守恒； 如用功能關(guān)系結(jié)合動(dòng)能定理：以?xún)蓚€(gè)導(dǎo)體為一整體，整體受到三種力的作用，重力、拉力和安培力，且三力均做功，由整體的受力平衡可得：F=mag+mbg,此處兩個(gè)安培力相等且

10、反向，即可以看做對(duì)整體的作用效果為0，也可以等效為內(nèi)力；由動(dòng)能定理得：WG+WF+W安=0，且三力作用時(shí)間相同，即可得：PG+P1+P2=0，P2=P1+(mbg-mag)v，如果有mamb,則有P2P1.綜上所述，本題答案為D.,延伸拓展,【例5】如圖12-2-8所示，一閉合的銅環(huán)從靜止開(kāi)始由高處 下落通過(guò)條形磁鐵 后繼續(xù)下落，空氣 阻力不計(jì)，則圓環(huán) 的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下 列說(shuō)法正確的是(B),圖12-2-8,延伸拓展,A.在磁鐵的正上方時(shí)，圓環(huán)的加速度小于g，在下方時(shí)大于g B.圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g，在下方時(shí)也小于g C.圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度小于g，在下方時(shí)等于g D.圓環(huán)在磁鐵的上方時(shí)，加速度大于g，在下方時(shí)小于g,延伸拓展,【解析】此題易錯(cuò)選A、C，原因是在判斷磁場(chǎng)力的作用時(shí)缺乏對(duì)條形磁鐵的磁感線的空間分布的了解.此題可用方法很多.可用標(biāo)準(zhǔn)的解題步驟，先判斷通過(guò)線圈的原磁通的方向，再確定原磁通的變化(是增是減)，利用“增反減同”的原理判斷感應(yīng)電流的磁通的方向，最后判斷感應(yīng)電流的方向，這作為第一步；其次明確感應(yīng)電流與磁鐵之間的相互作用力；,延伸拓展,但如用楞次定律的另一種表述