【优化方案】浙江省高考物理总复习 第9章第一节 电磁感应现象 楞次定律课件 大纲人教

第一节电磁感应现象楞次定律

课堂互动讲练经典题型探究知能优化演练第一节电磁感应现象楞次定律基础知识梳理基础知识梳理一、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．乘积BS垂直1T·m2条数标量二、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．磁通量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_______．(2)产生感应电流的条件①电路闭合．②磁通量变化．变化电源三、感应电流方向的判断1．右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手指______并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心垂直进入，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9－1－1所示．图9－1－1垂直导线运动感应电流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．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．阻碍磁通量课堂互动讲练一、楞次定律的理解及应用1．楞次定律中“阻碍”的含义2．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)．3．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：(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的方向可归结为“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．即时时应应用用(即时时突突破破，，小小试试牛牛刀刀)1.(2009年高高考考浙浙江江卷卷)如图图9－1－2所示示，，在在磁磁感感应应强强度度大大小小为为B、方向竖竖直向上上的匀强强磁场中中，有一一质量为为m、阻值为为R的闭合矩矩形金属属线框abcd用绝缘轻轻质细杆杆悬挂在在O点，并可可绕O点摆动．．金属线线框从右右侧某一一位置由由静止开开始释放放，在摆摆动到左左侧最高高点的过过程中，，细杆和和金属框框平面始始终处于于同一平平面，且且垂直纸纸面．则则线框中中感应电电流的方方向是()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解析：选B.由楞次定定律可知知，在线线框从右右侧摆动动到O点正下方方的过程程中，向向上的磁磁通量在在减小，，故感应应电流的的方向沿沿d→c→b→a→d，线框从从O点正下方方向左侧侧摆动的的过程中中，电流流方向沿沿d→c→b→a→d，故选B.图9－1－2二、楞次次定律、、右手定定则、左左手定则则、安培培定则的的综合应应用1．规律比比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.应用区别别关键是抓抓住因果果关系：：(1)因电而生生磁(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)应用楞次定律律，必然要用用到安培定则则；(2)感应电流受到到的安培力，，有时可以先先用右手定则则确定电流方方向，再用左左手定则确定定安培力的方方向，有时可可以直接应用用楞次定律的的推论确定．．特别提醒：在本类型题目目中，往往多多次运用楞次次定律，在分分析问题时应应注意导体棒棒的运动特点点或穿过闭合合回路的磁通通量变化情况况，防止在应应用楞次定律律时出现错误误．即时应用(即时突破，小小试牛刀)2.如图9－1－3所示，光滑固固定的金属导导轨M、N水平放置，两两根导体棒P、Q平行放置在在导轨上，，形成一个个闭合回路路，一条形形磁铁从高高处下落接接近回路时时()A．P、Q将相互靠拢拢B．P、Q将相互远离离C．磁铁的加加速度仍为为gD．磁铁的加加速度小于于g图9－1－3解析析：：选AD.设磁磁铁铁下下端端为为N极，，如如图图所所示示，，根根据据楞楞次次定定律律可可判判断断出出P、Q中的的感感应应电电流流方方向向，，根根据据左左手手定定则则可可判判断断P、Q所受安培力的的方向．可见见，PQ将互相靠拢．．由于回路所所受安培力的的合力向下，，由牛顿第三三定律，磁铁铁将受到向上上的反作用力力，从而加速速度小于g.当磁铁下端为为S极时，根据类类似的分析可可得到相同的的结果．经典题型探究题型一利用楞次定律判断电流方向某实验小组用用如图9－1－4所示的实验装装置来验证楞楞次定律．当当条形磁铁自自上而下穿过过固定的线圈圈时，通过电电流计的感应应电流方向是是()A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b例1图9－1－4【解析】(1)确定原磁场的的方向：条形形磁铁在穿入入线圈的过程程中，磁场方方向向下．(2)明确回路中磁磁通量变化的的情况：向下下的磁通量增增加．(3)由楞次定律的的“增反减同”可知：线圈中中感应电流产产生的磁场方方向向上．(4)应用安培定则则可以判断感感应电流的方方向为逆时针针(俯视)，即：从b→G→a.同理可以判断断出条形磁铁铁穿出线圈过过程中，向下下的磁通量减减小，由楞次次定律可得：：线圈中将产产生顺时针的的感应电流(俯视)，电流流从a→G→→b.【答案】D【规律总总结】利用楞楞次定定律确确定感感应电电流方方向时时，首首先要要弄清清原磁磁场的的方向向、磁磁通量量如何何变化化，再再确定定感应应电流流的磁磁场，，然后后利用用安培培定则则确定定感应应电流流方向向．变式训训练1如图9－1－5甲所示示，两两个闭闭合圆圆形线线圈A、B的圆心心重合合，放放在同同一水水平面面内，，线圈圈A中通以以如图图乙所所示的的变化化电流流，t＝0时电流流方向向为顺顺时针针(如图中中箭头头所示示)．在t1～t2时间内内，对对于线线圈B，下列列说法法中正正确的的是()图9－1－5A．线圈圈B内有顺顺时针针方向向的电电流，，线圈圈有扩扩张的的趋势势B．线圈圈B内有顺顺时针针方向向的电电流，，线圈圈有收收缩的的趋势势C．线圈圈B内有逆逆时针针方向向的电电流，，线圈圈有扩扩张的的趋势势D．线圈圈B内有逆逆时针针方向向的电电流，，线圈圈有收收缩的的趋势势解析：：选A.在t1～t2时间内内，通通入线线圈A中的电电流是是正向向增大大的，，即逆逆时针针方向向增大大的，，其内内部会会产生生增大大的向向外的的磁场场，穿穿过B的磁通量增增大，由楞楞次定律可可判定线圈圈B中会产生顺顺时针方向向的感应电电流．线圈圈B中电流为顺顺时针方向向，与A的电流方向向相反，有有排斥作用用，故线圈圈B将有扩张的的趋势．(2009年高考海南南卷)一长直铁芯芯上绕有一一固定线圈圈M，铁芯右端端与一木质质圆柱密接接，木质圆圆柱上套有有一闭合金金属环N，N可在木质圆圆柱上无摩摩擦移动．．M连接在如图图9－1－6所示的电路路中，其中中R为滑动变阻阻器，E1和E2为直流电源源，S为单刀双掷开关．下下列情况中中，可观测到N向左运动的的是()题型二利用楞次定律判断导体的运动例2图9－1－6A．在S断开的情况况下，S向a闭合的瞬间间B．在S断开的情况况下，S向b闭合的瞬间间C．在S已向a闭合的情况况下，将R的滑动头向向c端移动时D．在S已向a闭合的情况况下，将R的滑动头向向d端移动时【解析】由楞次定律律及左手定定则可知：：只要线圈圈中电流增增强，即穿穿过N的磁通量增增加，则N受排斥而向向右，只要要线圈中电电流减弱，，即穿过N的磁通量减减少，则N受吸引而向向左．故C选项正确．．【答案】C变式训练2(2011年广东江门门调研)如图9－1－7所示是某电电磁冲击钻钻的原理图图，若突然然发现钻头头M向右运动，，则可能是是()A．电键S闭合瞬间B．电键S由闭合到断断开的瞬间间C．电键S已经是闭合合的，变阻阻器滑片P向左迅速滑滑动D．电键S已经是闭合合的，变阻阻器滑片P向右迅速滑滑动图9－1－7解析：选AC.当电键突然然闭合时，，左线圈上上有了电流流，产生磁磁场，而对对于右线圈圈来说，磁磁通量增加加，由楞次次定律可知知，为了阻阻碍磁通量量的增加，，钻头M向右运动远远离左边线线圈，故A项正确；当当电键由闭闭合到断开开瞬间，穿穿过右线圈圈的磁通量量要减少，，为了阻碍碍磁通量的的减少，钻钻头M要向左运动动靠近左边边线圈，故故B项错误；电键闭合时时，当变阻阻器滑片P突然向左滑滑动时，回回路的电阻阻减小，回回路电流增增大，产生生的磁场增增强，穿过过右线圈的的磁通量增增大，为了了阻碍磁通通量的增加加，钻头M向右运动远远离左边线线圈，故C项正确；当当变阻器滑滑片P突然向右滑滑动时，回回路的电阻阻增大，回回路电流减减小，产生生的磁场减减弱，穿过过右线圈的的磁通量减减少，为了了阻碍磁通通量的减少少，钻头M向左运动靠靠近左边线线圈，故D项错误．(2011年杭州二中中检测)如图9－1－8所示，水平平放置的两两条光滑轨轨道上有可可自由移动动的金属棒棒PQ、MN，当PQ在外力的作作用下运动动时，MN在磁场力的的作用下向向右运动，，则PQ所做的运动动可能是()A．向右加速速运动B．向左加速速运动C．向右减速速运动D．向左减速速运动题型三楞次定律和左、右手定则的综合应用例3图9－1－8【解析】分析该类问问题，首先先要明确PQ运动是引起起MN运动的原因因，然后根根据楞次定定律和左手手定则判断断．由右手手定则PQ向右加速运运动，穿过过L1的磁通量向向上且增加加，