(新课标版)高考物理一轮复习基础课件25电磁感应现象楞次定律 (含解析)

基础课25

电磁感应现象楞次定律-2-知识点一知识点二知识点三磁通量1.概念磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的

。

2.公式

(B⊥S);单位:韦伯(Wb)。

3.标矢性磁通量是

,但有正负。

4.磁通量的变化量ΔΦ=

。

5.磁通量的变化率磁通量的变化量与所用时间的比值,即,与线圈的匝数

。反映了磁通量变化的

。

乘积

Φ=BS标量

Φ2-Φ1无关

快慢

-3-知识点一知识点二知识点三电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有

产生的现象。

2.产生感应电流的条件(1)闭合电路;(2)

发生变化。

3.电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生

,如果回路闭合,则产生感应电流;如果回路不闭合,则只产生

,而不产生感应电流。4.能量变化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为

。

感应电流

磁通量

感应电动势

感应电动势

电能

-4-知识点一知识点二知识点三感应电流的方向1.楞次定律感应电流的磁场总要

引起感应电流的

的变化。适用于一切电磁感应现象。

2.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;让磁感线穿入掌心,右手拇指指向

方向,这时其余四指指向就是感应电流的方向。适用于导线

产生感应电流。

阻碍

磁通量

导线运动

切割磁感线

-5-考点一考点二考点三电磁感应现象的理解与判断(自主悟透)常见的产生感应电流的三种情况-6-考点一考点二考点三思维训练1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。下列说法正确的是(

)

A.开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.开关闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转答案解析解析关闭开关闭合后,线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量的变化,从而使电流计指针偏转,选项A正确;线圈A插入线圈B中后,开关闭合和断开的瞬间,线圈B的磁通量会发生变化,电流计指针会偏转,选项B错误;开关闭合后,滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动,都会导致线圈A的电流变化,使线圈B的磁通量变化,电流计指针都会发生偏转,选项C、D错误。答案解析关闭A-7-考点一考点二考点三2.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是(

)A.ab向右运动,同时使θ减小B.使磁感应强度B减小,θ同时也减小C.ab向左运动,同时增大磁感应强度BD.ab向右运动,同时增大磁感应强度B和θ(0°<θ<90°)答案解析解析关闭设此时回路面积为S,据题意,磁通量Φ=BScos

θ,S增大,θ减小,cos

θ增大,则Φ增大,A正确;B减小,θ减小,cos

θ增大,Φ可能不变,B错误;S减小,B增大,Φ可能不变,C错误;S增大,B增大,θ增大,cos

θ减小,Φ可能不变,D错误。故只有A正确。答案解析关闭A-8-考点一考点二考点三楞次定律的应用(师生共研)楞次定律中“阻碍”的含义-9-考点一考点二考点三例题(2018·湖南长沙模拟)如图所示,一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中,若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的感应电流,下列方法可行的是(

)A.仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大B.仅使圆环绕水平轴ab如图转动30°C.仅使圆环绕水平轴cd如图转动30°D.保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动答案解析解析关闭原磁场的方向向上,圆环中顺时针(从上向下看)方向的感应电流的磁场方向向下,与原磁场的方向相反,所以穿过圆环的磁通量应增大。仅使匀强磁场的磁感应强度均匀增大,穿过圆环的磁通量增大,根据楞次定律可知,圆环产生顺时针(从上向下看)方向的感应电流,选项A正确;仅使圆环绕水平轴ab或cd按题图所示方向转动30°,转动过程中穿过圆环的磁通量减小,根据楞次定律可知,圆环中产生逆时针(从上向下看)方向的感应电流,选项B、C错误;保持圆环水平并仅使其绕过圆心的竖直轴转动,穿过圆环的磁通量保持不变,不能产生感应电流,选项D错误。答案解析关闭A-10-考点一考点二考点三方法归纳用楞次定律判断(“四步法”)-11-考点一考点二考点三思维训练(2018·贵州遵义模拟)如图所示,螺线管的导线的两端与两平行金属板相接,一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间,并处于静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时,小球的运动情况是(

)

A.向左摆动

B.向右摆动C.保持静止

D.无法判定A解析

当条形磁铁插入线圈中时,线圈中向左的磁场增强。由楞次定律可判定金属板左端电势高,故带负电的小球将向左摆动,A正确。-12-考点一考点二考点三“三个定则与一个定律”的综合应用(师生共研)1.规律比较-13-考点一考点二考点三2.相互联系(1)电流可以产生磁场,当电流的磁场发生变化时,也会发生电磁感应现象。(2)感应电流在原磁场中也要受安培力,这是确定感应电流阻碍“相对运动”的依据。(3)有些综合问题中,有时要同时应用三个定则。-14-考点一考点二考点三例题(多选)在如图所示的电路中,若发现放在水平光滑金属导轨上的ab棒突然向右移动,这可能发生在(

)A.闭合开关S的瞬间B.断开开关S的瞬间C.闭合开关S后,减小滑动变阻器R的阻值时D.闭合开关S后,增大滑动变阻器R的阻值时方法技巧(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。(2)研究感应电流受到的安培力时,一般先用右手定则确定电流方向,再用左手定则确定安培力方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。答案解析解析关闭本题中线圈L1和L2绕在同一个铁芯上,因此穿过二者的磁通量始终相等。只要L1中的电流发生变化,穿过L2的磁通量就随之发生变化,L2中就有感应电流产生,ab棒就受安培力的作用发生移动。显然,对ab棒来说“因电而动”,故可由左手定则确定ab中的电流方向为a→b,再由安培定则可判断出L2中的感应电流产生的磁场方向与L1产生的磁场方向相反。说明原磁场——L1产生的磁场磁通量是增加的,即L1中的电流在增大,故相应的情况应是闭合开关S的瞬间或闭合开关S后减小滑动变阻器R的阻值时,故选项A、C两项正确。答案解析关闭AC-15-考点一考点二考点三思维训练(2017·全国Ⅲ卷)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是

(

)A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆