电磁感应现象-楞次定律课件

电磁感应第一课时电磁感应现象楞次定律2011高考导航考纲展示1.电磁感应现象．磁通量．法拉第电磁感应定律．楞次定律Ⅱ2．导体切割磁感线时的感应电动势．右手定则Ⅱ3．自感现象Ⅰ4．日光灯Ⅰ基础知识梳理一、磁通量1．概念：磁感应强度B与面积S的

．2．计算(1)公式：Φ=

.(2)适用条件：①匀强磁场；②S是

磁场并在磁场中的有效面积．(3)单位：韦伯(Wb),1Wb＝

.3．意义：穿过某一面积的磁感线的

．4．标矢性：磁通量是

，但有正、负．二、电磁感应1．电磁感应现象当穿过闭合电路的

发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象．乘积BS垂直1T·m2条数标量磁通量基础知识梳理2．产生感应电动势和感应电流的条件(1)产生感应电动势的条件无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生

，回路中就有感应电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于

．变化电源(2)产生感应电流的条件①电路闭合．②穿过闭合回路中的磁通量发生变化．三、感应电流方向的判断图12－1－1基础知识梳理1．右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向

的方向，这时四指所指的方向就是

的方向．如图12－1－1所示．2．楞次定律内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要

引起感应电流的

的变化．导线运动感应电流阻碍磁通量特别提示：右手定则一般用于判断部分导体切割磁感线产生的感应电流方向，而楞次定律一般用于由于B变化或θ角变化而引起的感应电流的方向判断．一、对磁通量的理解1．Φ＝B·S的含义Φ＝BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况．当S与垂直于B的平面间的夹角为θ时，则有Φ＝BScosθ.可理解为Φ＝B(Scosθ)，即Φ等于B与S在垂直于B方向上分量的乘积．也可理解为Φ＝(Bcosθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积．如图12－1－2甲所示．课堂互动讲练图12－1－2课堂互动讲练1．磁通量是标量，但有正、负，其正负表示是正穿还是反穿．特别提醒课堂互动讲练解析：选B.因为磁感线是闭合曲线，故a线圈的环形电流产生的磁场在a线圈内部垂直于纸面向里，a线圈外部垂直于纸面向外，而磁通量是合磁通，故b有“抵消”，c“抵消”最多，故a线圈的磁通量最大．课堂互动讲练3．楞次定律的应用(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”.(2)阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”．(3)磁通量增加，线圈面积“缩小”，磁通量减小；线圈面积“扩张”——“增缩减扩”．(4)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象)．4．应用楞次定律判断感应电流的方法楞次定律没有直接告诉感应电流的方向，它说明的只是感应电流的磁场与原磁场方向之间的关系，即穿过闭合回路的磁通量增大时，两磁场方向相反；磁通量减小时，两磁场方向相同．因此，根据楞次定律判断感应电流的方向时，应按以下步骤进行：课堂互动讲练(1)明确闭合电路范围内的原磁场的方向；(2)分析穿过闭合电路的磁通量的变化情况；(3)根据楞次定律，判定感应电流磁场的方向；(4)利用安培定则，判断感应电流的方向．特别提醒运用楞次定律判定感应电流方向可归结为“一原、二感、三电流”．即(1)明确原磁场，(2)确定感应电流磁场，(3)判定感应电流方向．2．(2009年高考浙江卷)如图12－1－4所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动．金属线框从右侧某一位置由静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则线框中感应电流的方向是(

)课堂互动讲练即时应用课堂互动讲练A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．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图12－1－4课堂互动讲练解析：选B.由楞次定律可知，在线框从右侧摆动到O点正下方的过程中，向上的磁通量在减小，故感应电流的方向沿d→c→b→a→d；线框从O点正下方向左侧摆动的过程中，电流方向仍沿d→c→b→a→d，故选B.课堂互动讲练2.应用区别关键是抓住因果关系(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．3．相互联系(1)应用楞次定律，必然要用到安培定则；(2)感应电流受到的安培力，有时可以先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时可以直接应用楞次定律的推论确定．课堂互动讲练在本类型题目中，往往多次运用楞次定律，在分析问题时应注意导体棒的运动特点或穿过闭合回路的磁通量变化情况，防止在应用楞次定律时出现错误．特别提醒课堂互动讲练解析：选BC.分析该类问题，首先要明确PQ运动是引起MN运动的原因，然后根据楞次定律和左手定则判断．由右手定则判断PQ向右加速运动，穿过L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断MN向左运动，故A错．若PQ向左加速运动，情况正好和A相反，故B对．若PQ向右减速运动，由右手定则，穿过L1的磁通量向上且减小，由楞次定律和左手定则可判断MN向右运动，故C对．若PQ向左减速运动，情况恰好和C相反，故D错高频考点例析题型一感应电流方向的判定例1(2009年广州模拟)电阻R、电容器C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图12－1－6所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(

)A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电图12－1－6高频考点例析【规律总结】利用楞次定律确定感应电流方向时，首先要弄清原磁场的方向、磁通量如何变化，再确定感应电流的磁场方向，然后利用安培定则确定感应电流方向．高频考点例析变式训练1．图12－1－7为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下．飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞机高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2(

)A．若飞机从西往东飞，U1比U2高B．若飞机从东往西飞，U2比U1高C．若飞机从南往北飞，U1比U2高D．若飞机从北往南飞，U2比U1高图12－1－7高频考点例析解析：选AC.我国位于地球的北半球，北半球的地磁场的竖直分量向下．当飞行员伸出自己的右手，掌心向上(磁感线穿过手心)，大拇指指向飞机的飞行方向(也就是机翼切割磁感线的运动方向)，此时四指指向飞行员的左侧(也就是电源中的电流方向，或电源正极)，所以不管飞行员沿什么方向飞行，左方机翼末端处的电势都高于右方机翼的末端处的电势．正确答案为A、C.高频考点例析A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时高频考点例析【解析】由楞次定律及左手定则可知：只要线圈中电流增强，即穿过N的磁通量增加，则N受排斥而向右，只要线圈中电流减弱，即穿过N的磁通量减少，则N受吸引而向左．故C选项正确．【答案】

C高频考点例析变式训练2．(2010年广东江门调研)如图12－1－9所示是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是(

)A．电键S闭合瞬间B．电键S由闭合到断开的瞬间C．电键S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动D．电键S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动图12－1－9高频考点例析解析：选AC.当电键突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，由楞次定律可知，为了阻碍磁通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故A项正确；当电键由闭合到断开瞬间，穿过右线圈的磁通量要减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M要向左运动靠近左边线圈，故B项错误；电键闭合时，当变阻器滑片P突然向左滑动时，回路的电阻减小，回路电流增大，产生的磁场增强，穿过右线圈的磁通量增大，为了阻碍磁通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故C项正确；当变阻器滑片P突然向右滑动时，回路的电阻增大，回路电流减小，产生的磁场减弱，穿过右线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M向左运动靠近左边线圈，故D项错误．如图12－1－10所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是(

)A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点为等势点C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点高频考点例析题型三楞次定律和左、右手定则的综合应用例3高频考点例析【解析】当金属棒ab向右匀速运动切割磁感线时，金属棒产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由a→b.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点，可以判断b点电势高于a点．又左线圈中的感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈的磁通量保持不变，不产生感应电流，c点与d点等电势，故B正确．当金属棒ab向右加速运动时，由右手定则可推断φb>φa，电流沿逆时针方向，又由E＝Blv可知ab导体两端的E不断增大，那么左边电路中的感应电流也