【优化方案】高考物理总复习 第12章第一节 电磁感应现象 楞次定律课件 大纲

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12－1－1所示．图12－1－1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．名师点拨：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．因果关系应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系．磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果．原因产生结果，结果又反过来影响原因．2．楞次定律中“阻碍”的含义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．特别别提提醒醒：：运用用楞楞次次定定律律判判定定感感应应电电流流的的方方向向可可归归结结为为“一原原、、二二感感、、三三电电流流”，即即①①明明确确原原磁磁场场，，②②确确定定感感应应电电流流磁磁场场，，③③判判定定感感应应电电流流方方向向．．1.(2010年高高考考上上海海单单科科卷卷)如图图12－1－2，金金属属环环A用轻轻绳绳悬悬挂挂，，与与长长直直螺螺线线管管共共轴轴，，并并位位于于其其左左侧侧．．若若变变阻阻器器滑滑片片P向左左移移动动，，则则金金属属环环A将向向________(填“左”或“右”)运动动，，并并有有________(填“收缩缩”或“扩张张”)趋势势．．图12－1－2即时应用解析析：：滑片片P向左左移移动动时时，，电电阻阻减减小小，，电电流流增增大大，，穿穿过过金金属属环环A的磁磁通通量量增增加加，，根根据据楞楞次次定定律律，，金金属属环环将将向向左左运运动动，，并并有有收收缩缩趋趋势势．．答案案：：左左收收缩缩二、、楞楞次次定定律律、、右右手手定定则则、、左左手手定定则则、、安安培培定定则则的的综综合合应应用用1．规规律律比比较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.应用用区区别别关键键是是抓抓住住因因果果关关系系：：(1)因电电而而生生磁磁(I→B)→→安培培定定则则；；(2)因动动而而生生电电(v、B→I安)→→右手手定定则则；；(3)因电而受受力(I、B→F安)→左手定则则．3．相互联联系(1)应用楞次次定律，，必然要要用到安安培定则则；(2)感应电流流受到的的安培力力，有时时可以先先用右手手定则确确定电流流方向，，再用左左手定则则确定安安培力的的方向，，有时可可以直接接应用楞楞次定律律的推论论确定．．2.如图12－1－3所示，光光滑固定定的金属属导轨M、N水平放置置，两根根导体棒棒P、Q平行放置置在导轨轨上，形形成一个个闭合回回路，一一条形磁磁铁从高高处下落落接近回回路时()A．P、Q将相互靠靠拢B．P、Q将相互远远离C．磁铁的的加速度度仍为gD．磁铁的的加速度度小于g即时应用图12－1－3解析：选AD.设磁铁下下端为N极，如图图所示，，根据楞楞次定律律可判断断出P、Q中的感应应电流方方向，根根据左手手定则可可判断P、Q所受安培培力的方方向．可可见，PQ将互相靠靠拢．由由于回路路所受安安培力的的合力向向下，由由牛顿第第三定律律，磁铁铁将受到到向上的的反作用用力，从从而加速速度小于于g.当磁铁下下端为S极时，根根据类似似的分析析可得到到相同的的结果．．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小组用如如图12－1－4所示的实实验装置置来验证证楞次定定律．当当条形磁磁铁自上上而下穿穿过固定定的线圈圈时，通通过电流流计的感感应电流流方向是是()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12－1－4【解析】(1)确定原原磁场场的方方向：：条形形磁铁铁在穿穿入线线圈的的过程程中，，磁场场方向向向下下．(2)明确回回路中中磁通通量变变化的的情况况：向向下的的磁通通量增增加．．(3)由楞次次定律律的“增反减减同”可知：：线圈圈中感感应电电流产产生的的磁场场方向向向上上．(4)应用安安培定定则可可以判判断感感应电电流的的方向向为逆逆时针针(俯视)，即：：从b→G→→a.同理可可以判判断出出条形形磁铁铁穿出出线圈圈过程程中，，向下下的磁磁通量量减小小，由由楞次次定律律可得得：线线圈中中将产产生顺顺时针针的感感应电电流(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．如图12－1－5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，下列说法法中正确的的是()图9－1－5变式训练1A．线圈B内有顺时针针方向的电电流，线圈圈有扩张的的趋势B．线圈B内有顺时针针方向的电电流，线圈圈有收缩的的趋势C．线圈B内有逆时针针方向的电电流，线圈圈有扩张的的趋势D．线圈B内有逆时针针方向的电电流，线圈圈有收缩的的趋势解析：选A.在t1～t2时间内，通通入线圈A中的电流是是正向增大大的，即逆逆时针方向向增大的，，其内部会会产生增大大的向外的的磁场，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12－1－6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为单刀双掷掷开关．下下列情况中中，可观测测到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12－1－6A．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(2010年广东江门门调研)如图12－1－7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，则则可能是()A．电键S闭合瞬间B．电键S由闭合到断开开的瞬间C．电键S已经是闭合的的，变阻器滑滑片P向左迅速滑动动D．电键S已经是闭合的的，变阻器滑滑片P向右迅速滑动动变式训练2图12－1－7解析：选AC.当电键突然闭闭合时，左线线圈上有了电电流，产生磁磁场，而对于于右线圈来说说，磁通量增增加，由楞次次定律可知，，为了阻碍磁磁通量的增加加，钻头M向右运动远离离左边线圈，，故A项正确；当电电键由闭合到到断开瞬间，，穿过右线圈圈的磁通量要要减少，为了了阻碍磁通量量的减少，钻钻头M要向左运动靠靠近左边线圈圈，故B项错误；电键键闭合时，当变阻器器滑片P突然向左滑动动时，回路的的电阻减小，，回路电流增增大，产生的的磁场增强，，穿过右线圈圈的磁通量增增大，为了阻阻碍磁通量的的增加，钻头头M向右运动远离离左边线圈，，故C项正确；当变变阻器滑片P突然向右滑动动时，回路的的电阻增大，，回路电流减减小，产生的的磁场减弱，，穿过右线圈圈的磁通量减减少，为了阻阻碍磁通量的的减少，钻头头M向左运动靠近近左边线圈，，故D项错误．如图12－1－8所示，水平放放置的两条光光滑轨道上有有可自由移动动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用用下运动时，，MN在磁场力的作作用下向右运运动，则PQ所做的运动可可能是()A．向右加速运运动B．向左加速运运动C．向右减速运运动D．向左减速运运动题型三楞次定律和左、右手定则的综合应用例3图12－1－8【解析】分析该类问题题，首先要明明确PQ运动是引起MN运动的原因，，然后根据楞楞次定律和左左手定则判断断．由右手定定则PQ向右加速运动动，穿过L1的磁通量向上上且增加，由由楞次定律和和左手定则可可判断MN向左运动，故故A错．若PQ向左加速运动动，情况正好好和A相反，故B对．若PQ向右减速运动动，由右手定定则，穿过L