高中物理【電磁感應現(xiàn)象-楞次定律】課件

1、第一節(jié)電磁感應現(xiàn)象楞次定律第一節(jié)電磁感應現(xiàn)象楞次定律基礎梳理自學導引一、磁通量1概念：磁感應強度B與面積S的_2計算(1)公式：_.乘積BS基礎梳理自學導引一、磁通量乘積BS(2)適用條件：勻強磁場；S是_磁場中的有效面積(3)單位：韋伯(Wb)，1 Wb_.3意義：穿過某一面積的磁感線的_4標矢性：磁通量是_,但有正、負垂直1 Tm2條數(shù)標量(2)適用條件：勻強磁場；S是_磁場中的有效面二、電磁感應1電磁感應現(xiàn)象當穿過閉合電路的_發(fā)生變化時，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象2產(chǎn)生感應電動勢和感應電流的條件(1)產(chǎn)生感應電動勢的條件磁通量二、電磁感應磁通量無論回路是否閉合，只要穿過線

2、圈平面的磁通量發(fā)生_，回路中就有感應電動勢產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于_(2)產(chǎn)生感應電流的條件電路閉合磁通量變化變化電源無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生_，三、感應電流方向的判斷1右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個手指_，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進入,并使拇指指圖911垂直三、感應電流方向的判斷圖911垂直向_的方向，這時四指所指的方向就是_的方向如圖911所示2楞次定律內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要_引起感應電流的_的變化導線運動感應電流阻礙磁通量向_的方向，這時四指所指的方向就是_特別提示：右手定則一般用于判斷部分導體切割磁感

3、線產(chǎn)生的感應電流方向，而楞次定律一般用于由于B變化或角變化而引起的感應電流的方向判斷特別提示：右手定則一般用于判斷部分導體切割磁感線產(chǎn)生的感應電要點透析直擊高考一、楞次定律的理解及應用1楞次定律中“阻礙”的含義要點透析直擊高考一、楞次定律的理解及應用2楞次定律的推廣對楞次定律中“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楞次定律的推廣(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”(2)阻礙相對運動“來拒去留”；3應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟楞次定律

4、沒有直接告訴感應電流的方向，它說明的是感應電流的磁場與原磁場方向之間的關系，即穿過閉合回路的磁通量增大時,兩磁場方向相反；磁通量減小時，兩磁場方向相同因3應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟此，根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向時，應按以下步驟進行：(1)明確閉合電路范圍內(nèi)的原磁場的方向;(2)分析穿過閉合電路的磁通量的變化情況；(3)根據(jù)楞次定律，判定感應電流磁場的方向；(4)利用安培定則,判斷感應電流的方向此，根據(jù)楞次定律判斷感應電流的方向時，應按以下步驟進行：特別提醒：運用楞次定律判定感應電流的方向可歸結為“一原、二感、三電流”，即明確原磁場，確定感應電流磁場，判定感應電流方向.特別提醒：運用

5、楞次定律判定感應電流的方向可歸結為“一原、二感即時應用 1.如圖912所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，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)圖912即時應用 圖912細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動金屬線框從右側某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側最高點的過程中，細桿和金屬框平面始終處于同一平面,且垂直紙面則線框中感應電流的方向是()細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動金屬線框從右側某一位置由靜止AabcdaBdcbadC先是dcbad，后是abcdaD先是abcda，后是dcbadAabcda解析：選B.由楞次定律可知，在線框從右側擺動到O點正下方的過程中，

6、向上的磁通量在減小，故感應電流的方向沿dcbad，線框從O點正下方向左側擺動的過程中，電流方向沿dcbad，故選B.解析：選B.由楞次定律可知，在線框從右側擺動到O點正下方的過二、楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用1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(chǎn)生磁場安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則二、楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用基本現(xiàn)象基本現(xiàn)象應用的定則或定律電磁感應部分導體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律基本現(xiàn)象應用的定則或定律電磁部分導體做切割磁感線運動右手定則2應用區(qū)別關鍵是抓住因果關系：(1)因電而生磁(IB)安培定則

7、；(2)因動而生電(v、BI安)右手定則；(3)因電而受力(I、BF安)左手定則.2應用區(qū)別3相互聯(lián)系(1)應用楞次定律，必然要用到安培定則；(2)感應電流受到的安培力，有時可以先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時可以直接應用楞次定律的推論確定3相互聯(lián)系特別提醒：在本類型題目中，往往多次運用楞次定律，在分析問題時應注意導體棒的運動特點或穿過閉合回路的磁通量變化情況，防止在應用楞次定律時出現(xiàn)錯誤.特別提醒：在本類型題目中，往往多次運用楞次定律，在分析問題時即時應用2(2011高考上海卷)如圖913，磁場垂直于紙面，磁感應強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)

8、用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位圖913即時應用圖913置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中()A感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針B感應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置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中()解析：選AD.圓環(huán)從位置a運動到磁場分界線前，磁通量向里增大，感應電流為逆時針；跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲?，感應電流為順時針；再擺到b的過程中，磁通量向外減小，感應電流為逆時針，解析：選AD.圓環(huán)從位置a運動到磁場分界線前，磁通量向里增大所以選項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

9、總的安培力沿水平方向，故D正確所以選項A正確；由于圓環(huán)所在處的磁場，上下對稱，所受安培力豎題型探究講練互動 某實驗小組用如圖914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()題型1利用楞次定律判斷電流方向例1圖914題型探究講練互動 某實驗小組用如圖題型AaGbB先aGb，后bGaCbGaD先bGa，后aGbAaGb【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)明確回路中磁通量變化的情況：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【解析】(1)確定原磁場的方向：條形磁鐵在

10、穿入線圈的過程中(4)應用安培定則可以判斷感應電流的方向為逆時針(俯視)，即：從bGa.同理可以判斷出條形磁鐵穿出線圈過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得：線圈中將產(chǎn)生順時針的感應電流(俯視)，電流從aGb.(4)應用安培定則可以判斷感應電流的方向為逆時針(俯視)，即【答案】D【規(guī)律總結】利用楞次定律確定感應電流方向時，首先要弄清原磁場的方向、磁通量如何變化，再確定感應電流的磁場，然后利用安培定則確定感應電流方向【答案】D變式訓練1長直導線與矩形線框abcd處在同一平面中靜止不動，如圖915甲所示長直導線中通以大小和方向都隨時間做周期性變化的交流電：iImsint，it圖象如圖乙所示規(guī)定沿

11、長直導線方向上的電流為正方向.關于最初一個周期內(nèi)矩形線框中感應電流的方向,下列說法正確的是()變式訓練1長直導線與矩形線框abcd處在同一平面中靜止不動圖915高中物理【電磁感應現(xiàn)象-楞次定律】課件A由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向B由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向C由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向D由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向A由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向解析：選D.將一個周期分為四個階段,對全過程的分析列表如下：時間段長直導線中電流線框中磁通量感應電流的磁場感應電流方向0T/4向上,逐漸變大向紙里、變大垂直紙面向外逆時針方向T/4T/2向上,逐漸變小向紙里、變小垂直紙面向里順

12、時針方向解析：選D.將一個周期分為四個階段,對全過程的分析列表如下：時間段長直導線中電流線框中磁通量感應電流的磁場感應電流方向T/23T/4向下,逐漸變大向紙外、變大垂直紙面向里順時針方向3T/4T向下,逐漸變小向紙外、變小垂直紙面向外逆時針方向看上表的最后一列,可知選項D正確時間段長直導線中電流線框中磁通量感應電流的磁場感應電流方向T (2011高考上海卷)如圖916，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a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉時，b中產(chǎn)生順時針方向題型2安培力作用下物體運動方向的判斷例2圖916 (2011高考上海卷)題型2安培力作用的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓

13、環(huán)a()A順時針加速旋轉B順時針減速旋轉C逆時針加速旋轉D逆時針減速旋轉的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a()【解析】b中感應電流方向為順時針,根據(jù)感應電流的效果阻礙引起感應電流的原因可知，a中等效電流順時針減小或逆時針增大，又因為b有收縮趨勢，即a、b相互吸引，根據(jù)同向電流相吸可知，a中等效電流為順時針減小，即a環(huán)做順時針減速運動【答案】B【解析】b中感應電流方向為順時針,根據(jù)感應電流的效果阻礙引【名師點評】用楞次定律拓展推廣進行判斷，簡便、迅速【名師點評】用楞次定律拓展推廣進行判斷，簡便、迅速變式訓練2(2010高考海南卷)一金屬圓環(huán)水平固定放置現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵在圓環(huán)上方沿圓

14、環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán)()A始終相互吸引B始終相互排斥變式訓練2(2010高考海南卷)一金屬圓環(huán)水平固定放置C先相互吸引，后相互排斥D先相互排斥，后相互吸引解析：選D.由楞次定律可知，當條形磁鐵靠近圓環(huán)時，感應電流阻礙其靠近，是排斥力；當磁鐵穿過圓環(huán)遠離圓環(huán)時，感應電流阻礙其遠離，是吸引力，D正確C先相互吸引，后相互排斥 如圖917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，當PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作題型3楞次定律和左、右手定則的綜合應用例3圖917 如圖917所示，題型3楞次定律和用下向右運動,則PQ所做的運動可能

15、是() A向右加速運動B向左加速運動C向右減速運動D向左減速運動用下向右運動,則PQ所做的運動可能是() 【解析】分析該類問題，首先要明確PQ運動是引起MN運動的原因，然后根據(jù)楞次定律和左手定則判斷由右手定則知，若PQ向右加速運動，穿過L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定則可判斷MN向左運動,故A錯若PQ向左加速運動，情況正【解析】分析該類問題，首先要明確PQ運動是引起MN運動的原好和A相反，故B對若PQ向右減速運動，由右手定則，穿過L1的磁通量向上且減小，由楞次定律和左手定則可判斷MN向右運動，故C對若PQ向左減速運動，情況恰好和C相反，故D錯【答案】BC好和A相反，故B對若PQ向右減

16、速運動，由右手定則，穿過L1變式訓練3如圖918所示，在勻強磁場中放有平行銅導軌，它與大線圈M相連接，要使小導線圈N獲得順時針方向的感應電流，則放在導軌上的裸金屬棒ab的運動情況是(兩線圈共面放置)()圖918變式訓練3如圖918圖918A向右勻速運動B向左減速運動C向右減速運動 D向右加速運動解析：選C.欲使N產(chǎn)生順時針方向的感應電流，感應電流的磁場垂直紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時針方向逐漸減小的電流，使其在N中的磁場方向向里，且A向右勻速運動B向左減速運動磁通量在減小；二是M中有逆時針方向逐漸增大的電流，使其在N中的磁場方向向外，且磁通量在增大因此對前者應使ab減速向

17、右運動對于后者，則應使ab加速向左運動磁通量在減小；二是M中有逆時針方向逐漸增大的電流，使其在N中 如圖919所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖左線圈連著平行導軌M和N，導軌電阻不計，在導軌垂直方向上放著金屬棒ab,題型4電勢高低的判斷例4圖919 如圖919所示，題型4電勢高低的金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是()A當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是(C當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點C當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d【解析】(1)金屬棒勻速向右運動切割磁感線時，產(chǎn)生恒定感應電動勢，由右手定則判斷電流由ab，b點電勢高于a點，c、d端不產(chǎn)生感應電動勢，c點與