高考物理一轮总复习鲁科课件：第九章第二节

第二节楞次定律自感现象第九章电磁感应楞次定律自感现象基础梳理•自学导引一、楞次定律和右手定则1.楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要____引起感应电流的________的变化.(2)适用情况：所有_________现象.阻碍磁通量电磁感应2.右手定则(1)内容：伸开右手,让拇指与_________在同一个平面内,使拇指与并拢的四指垂直,让______垂直穿入手心,并使拇指指向导体___________,其余四指所指的方向就是_________的方向.(2)适用情况：导体____________产生感应电流.其余四指磁感线运动的方向感应电流切割磁感线二、自感和涡流1.互感现象两个线圈之间并没有导线相连,但当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的_____会在另一个线圈中产生___________的现象.互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈,_______

就是利用互感现象制成的.磁场感应电动势变压器2.自感现象当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势,同样也在它本身激发出感应电动势的现象.3.自感电动势(1)定义：在__________中产生的感应电动势.自感现象(2)表达式：_______.(3)自感系数L①相关因素：与线圈的_____、形状、______以及是否有铁芯有关.②单位：亨利(H,1mH＝_____H,1μH＝______H).大小匝数10－310－64.涡流当线圈中的电流发生变化时,由于电磁感应,附近的任何导体中都会产生_________,这种电流像水的旋涡所以叫涡流.(1)电磁阻尼：当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到________,感应电流安培力安培力的方向总是_____导体的运动.(2)电磁驱动：如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生__________使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来.阻碍感应电流要点透析•直击高考一、楞次定律的理解1.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.楞次定律的推广含义(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”.(4)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象).4.感应电流方向的判断方法(1)利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电流方向.常见的几种切割情况：①导体平动切割磁感线;②导体转动切割磁感线;③导体不动,磁场运动,等效为磁场不动,导体反方向切割磁感线.(2)应用楞次定律判断感应电流方向的步骤：①确定原磁场的方向;②明确电路中磁通量变化情况;③应用楞次定律的“增反减同”,确立感应电流磁场的方向;④应用安培定则,确定感应电流的方向.(3)楞次定律和右手定则的关系①从研究对象上说,楞次定律研究的是整个闭合电路,右手定则研究的是闭合电路的一部分导体,即一段导体做切割磁感线运动.②从适用范围上说,楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况(包括一部分导体切割磁感线运动的情况),右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况.因此,右手定则是楞次定律的一种特殊情况.名师口点睛锐：(1)如果醋问题转不涉吵及感绝应电倒流的扎方向枣，则甜用楞适次定紫律的麻推广摇含义谅进行族研究吉，可松以使斤分析广问题乘的过兰程简梨化.(2)若导照体不笑动，涉电路敢中磁忆通量乳变化关，应化该用炕楞次衰定律员判断张感应初电流概方向脸而不诱能用暗右手承定则.(3)若是翅电路览中一撤部分佩导体溪做切翼割磁彻感线苗运动抢产生垄感应装电流框，用该右手玻定则块判断萍较为喉简单耕，用腊楞次傍定律点进行桌判断滥也可以，掘但较丑为麻四烦.即时秃应用1.如图9－2－1甲所蹦示,两个你闭合栋圆形般线圈A、B的圆迈心重拳合,放在军同一景水平气面内,线圈A中通界以如损图乙洗所示碍的变计化电挑流,t＝0时电版流方升向为袭顺时鸣针(如图神中箭键头所下示).在t1～t2时间捷内,对于嚼线圈B,下列娃说法疑中正壤确的荡是()图9－2－1A.线圈B内有点顺时降针方骆向的洒电流,线圈调有扩增张的柴趋势B.线圈B内有芳顺时存针方健向的垫电流,线圈南有收肤缩的喜趋势C.线圈B内有找逆时以针方编向的嫂电流,线圈应有扩咬张的吴趋势D.线圈B内有钱逆时质针方伐向的气电流,线圈寨有收饱缩的徐趋势解析嘱：选A.在t1～t2时间涌内,通入版线圈A中的宁电流众是正趴向增低大的,即逆响时针读方向誉增大销的,其内怜部会侮产生仍增大呀的向罚外的你磁场,穿过B的磁滋通量圈增大,由楞睬次定身律可博判定牢线圈B中会吊产生冤顺时恢针方坦向的织感应挥电流.线圈B中电低流为济顺时研针方列向,与A的电扒流方厌向相洗反,有排塞斥作解用,故线李圈B将有惰扩张臭的趋罩势.二、每右手证定则唱、左伏手定油则和涉安培橡定则往的区胆别和坝应用1.三个柴定则过的区耍别三个定则应用对象使用方法安培定则电流产生磁场右手握住导线或螺线管左手定则判断安培力、洛伦兹力的方向左手,四个手指指向电流方向或正电荷运动方向右手定则导体切割磁感线产生感应电流右手,大拇指指向导体切割磁感线的运动方向2.相互壮联系(1醉)电流清可以术产生转磁场,当电瞎流的肆磁场斩发生妈变化瓜时,也会删发生大电磁抽感应既现象.(2找)感应宅电流段在原元磁场承中也逆要受暖安培座力,这是猪确定鸦感应予电流凯阻碍“相对陷运动”的依幼据.(3公)有些拔综合锦问题亦中,有时著要同绝时应吹用三醒个定首则.即时兴应用2.如图9－2－2所示,水平撕放置井的两律条光摆滑轨开道上盾有可期自由叛移动违的金妻属棒PQ、MN,当PQ在外雾力作赏用下裹运动适时,MN在磁灶场力竖的作满用下改向右蹄运动,则PQ所做饥的运坛动可阳能是()图9－2－2①向肯右加迁速运严动炼②向欠左加辆速运腔动③向布右减展速运煤动纹④向网左减检速运球动A.①③B.②③C.②④D.①④解析订：选B.MN在磁沫场力腥作用神下向什右运贪动可暂知受白力方序向向截右,由左松手定窝则可知：MN中电框流方势向为M→N,由安皇培定宾则可坛知L1中的华磁场状方向温向上.若能刘在L1中产帆生感把应电馋流,L2中的吹磁场傻一定逃是变队化的,且方腾向有景两种备可能.由楞宪次定央律可冒知：a.若L2中磁蠢场方芝向向结上时边一定津减弱.b.若L2中磁赶场方悟向向迷下时崭一定考增强.在a中由厘安培筋定则驱可知,L2中电颠流方蹦向为固顺时私针,则PQ中产若生的锡感应努电流惹为Q→P,由右钥手定容则可甩知：PQ向右脱运动糟且减顽速.同理绿在b中PQ向左蹦加速虏运动.故②③正确.三、碗通电池自感木与断松电自俱感的变比较通电自感断电自感电路图器材要求A1、A2同规格;R＝RL;L较大L很大(有铁芯);RL≪RA现象在S闭合瞬间,A2灯立即亮起来,A1灯逐渐变亮,最终一样亮在S断开瞬间,A灯突然闪亮一下后再渐渐熄灭(当抽掉铁芯后,重做实验,断开开关S时,会看到灯A马上熄灭)通电自感断电自感原因由于开关闭合时,流过自感线圈的电流迅速增大,使线圈产生自感电动势,阻碍了电流的增大,使流过A1灯的电流比流过A2灯的电流增加得慢断开开关S时,流过线圈L的电流迅速减小,产生自感电动势,阻碍了电流的减小,使电流继续存在一段时间,在S断开时,通过L的电流反向通过A灯,且由于RL≪RA,使得流过A灯的电流在开关断开瞬间突然增大,从而使A灯的发光功率突然变大能量转化情况电能转化为磁场能磁场能转化为电能名师盒点睛悔：(1)通电名时线随圈产贪生的东自感既电动潜势阻冈碍电缩慧流的骨增加源且与抚电流荒方向翼相反险，此达时含激线圈L的支愿路相诵当于妨断开.(2邻)断开脚时线扣圈产钢生的滤自感道电动叛势与胖原电语流方爱向相瓣同，师在与集线圈艰串联腾的回郊路中，写线圈轧相当秧于电父源，漏它提蔑供的容电流莲从原航来的IL逐渐箱变小.但流昆过灯A的电郑流方引向与锅原来腾相反.(3委)自感没电动窜势只窄是延垮缓了努过程匠的进行，籍但它射不能愚使过凶程停境止，牙更不党能使缓过程铃反向.即时敌应用3.瞎(2昂01磁2·广东盏茂名称高三钢教学农检测)如图9－2－3所示箩的电够路,D1和D2是两为个相滋同的被小灯康泡,L是一卸个自大感系铃数相吓当大苗的线阴圈.其电难阻很险小,近似摄为零.在电虽键S接通弯和断遭开时,对灯贝泡D1和D2的描摸述正旱确的绣是()①接千通时,D1亮一懒下,然后莫熄灭②接另通时,D2亮一搭下,然后耗熄灭③断树开时,D1马上舟熄灭④断主开时,D2马上萍熄灭A.①③B.①④C.②③D.②④梅图9－2－3解析勒：选B.匪D1和自策感系啄数相幅当大碌的线青圈L并联,接通从时,D1亮一管下,然后浙熄灭,D2亮后证不会葵熄灭,①正确.②错误;电键S断开密时,D1亮一宣下,然后挠熄灭,D2马上叫熄灭,③错误,④正确.故选迫项B正确.题型探究•解码命题例1图9－2－4A.从X到O,电流烤由E经G流向F,先增况大再曲减小B.从X到O,电流述由F经G流向E,先减寄小再休增大C.从O到Y,电流戴由F经G流向E,先减巧小再刑增大D.从O到Y,电流屈由E经G流向F,先增痒大再回减小【思路川点拨】从X到O过程列中穿刃过线均圈的季磁通薪量如管何变不化？布能否炭由楞袍次定习律得稿出感恳应电图流的方方向庙？导啄线处农的磁帮感应葛强度岭如何蓄变化,磁通肤量变围化快杜慢又叫是如棋何的,则电瓦流变会化又称会如笋何呢烂？从O到Y的情锋况又岔如何稼呢？【解析】磁极两从X到O过程承中,原磁蚊场方诊向指逆向上软不断灿增加,则感惜应电稍流的段磁场匹方向降应该威指向遗下,再由镇右手此螺旋弟定则食知,感应直电流保方向供应该留是由F经G到E,又感惰应电脉流从论零到喷有再悄到零,则一梨定经冻历先瞎增大被再减候小的下过程.同理,当从O到Y的过佳程中,感应执电流箩的方惰向应立该是登由E经G到F,大小踏也是链先增费大再呈减小.【答案】D【规律辛总结】(1走)利用欺楞次幕定律器判定吴感应顾电流榆方向芒的步瓜骤：磁场→变化→阻碍→右手色定则.(2仅)阻碍润的含孟义不顷是阻塑止.题型2利用衰楞次此定律秘判断纺导体愧运动(2妨01臂2·福建荐上杭恨质检)如图9－2－5所示,粗糙哈水平狮桌面免上有遣一质它量为m的铜绑质矩胞形线展圈.当一秩竖直滔放置芬的条康形磁侵铁从第线圈灰中线AB正上牌方等搬高快糠速经震过时,若线道圈始猫终不后动,则关蛾于线贸圈受维到的绝支持妹力N及在仇水平丛方向谜运动健趋势哑的正窃确判疏断是()例2图9－2－5A.N先小季于mg后大圣于mg,运动刺趋势库向左B.N先大踏于mg后小刺于mg,运动我趋势堤向左C.N先小钩于mg后大幸于mg,运动姥趋势受向右D.N先大供于mg后小派于mg,运动饮趋势经向右【思路坑点拨】本题与运用压楞次答定律皆的推径广含炉义,阻碍披导体亭与磁兼体间席的相挠对运朝动——“来拒宿去留”角度盾来分白析比厌较简便.【解析】由题睛意可杜知条毛形磁蔬铁等肺高快杠速经顿过线毕圈时,穿过印线圈秆的磁题通量赢先增律大后坡减小,即磁支铁先党靠近挽后远隆离线简圈,根据燥楞次堂定律阳可判拍断：群线圈腊中的送感应烛电流绕要阻悬碍磁盗铁与牲之的维相对本运动,具体瘦说来岩就是,在靠夸近过步程中,线圈远与磁脏铁间旱产生秒排斥蛇效果初的力,以阻栽碍靠伍近,即线眠圈受除到指舰向右集下的覆磁场粘力(假设嘴水平躁桌面窃光滑,线圈拍会向凑右运劫动,假设职无桌闭面支陵持,线圈启会向先下运午动,线圈尸有这略两个愿方向末上的老运动盐趋势,以阻童碍相扇对靠织近,阻碍呢穿过财线圈矩的磁泄通量撑增加);在远晃离过历程中,线圈鱼与磁窝铁间堤产生僚吸引隆效果侵的力,以阻染碍远硬离,即线城圈受储到指堆向右榜上的嫩磁场芹力,故线哭圈受岛到的梁支持伍力N先大何于mg后小乐于mg,而运情动趋嘱势总觉向右.D项正熔确.【答案】D【规律戴总结】“阻碍”是楞章次定尝律的诱核心,在解阔具体嚼问题犬时可秩以将挑楞次娃定律窝的“阻碍”含义享推广佛为以趴下三踢种表灰述方痰式：卫阻碍啊原磁付场的还变化;阻碍推导体供间的诵相对葬运动;阻碍免原电篮流的奏变化.有时感应用驻推广迁的“阻碍”含义壤解题忘比用矮楞次文定律锻本身类直接苹解题侦会更笨方便范、更热简捷.题型3楞次袄定律随、左大、右假手定凑则及灿安培让定则坚的综各合如图9－2－6所示,两个黄线圈孔套在宇同一每个铁敌芯上,线圈冤的绕蓬向如俩图.左线叶圈连竖着平曾行导恨轨M和N,导轨纵电阻开不计,在导悉轨垂桂直方彩向上革放着蝇金属兽棒ab,金属甚棒处券于垂惹直纸打面向睡外的敲匀强纷磁场粉中,下列谨说法退中正碌确的逼是()例3图9－2－6①当成金属屋棒向阅右匀惊速运兽动时,a点电冲势高脏于b点,c点电案势高惩于d点②当敞金属凤棒向牲右匀荒速运招动时,b点电秒势高删于a点,c点与d点等尚电势③当经金属清棒向群右加带速运挥动时,b点电作势高扯于a点,c点电钉势高校于d点④当辟金属乖棒向吧右加推速运纵动时,b点电叶势高李于a点,d点电嘱势高与于c点A.①③B.②④C.②③D.①④【思路扭点拨】解答缓本题泄应把梁握以服下三杜点：(1擦)用右孝手定术则判坡定电蛙流方炒向,确定a、b两点芳电势舌高低.(2远)用安胳培定刷则确感定两兴线圈艰磁场应方向.(3滋)根据陵右侧梦线圈缺中磁六场变扰化情蛛况判年定感欲应电溉流方鱼向.【解析】当金冠属棒爷向右另匀速振运动且而切纹割磁垄感线续时,金属壤棒产旗生恒盗定感兔应电滴动势,由右均手定腹则判仍断电州流方家向由a→b.根据醉电流惊从电北源(ab相当坊于电驳源)正极洗流出要沿外辩电路壁回到朗电源胞负极雪的特宴点,可以免判断b点电线势高控于a点.又左都线圈纪中的按感应糟电动迫势恒缝定,则感抽应电盲流也印恒定,所以降穿过控右线转圈的绳磁通鸽量保温持不询变,不产壶生感话应电差流.当ab向右怖做加斜速运赖动时,由右貌手定袖则可昌推断φb>φa,电流遗沿逆欠时针刚方向.又由E＝Blv可知ab导体乐两端稠的E不断番增大,那么讨左边扩电路午中的赖感应平电流毛也不率断增慌大,由安馒培定裕则可鲜判断廉它在粉铁芯词中的锤磁感锄线方壤向是怪沿逆宜时针条方向窜的,并且嫩磁感谅应强趣度不店断增宽强,所以扭右边督电路暗的线铅圈中择的向宿上的皆磁通证量不清断增这加.由楞精次定甘律可劝判断倘右边资电路寻的感昨应电超流方哄向应拔沿逆缝时针,而在能右线与圈组葬成的羽电路须中,感应竹电动豪势仅税产生瘦在绕惩在铁坊芯上耳的那网部分登线圈失上.把这垦个线姐圈看送成电纳源,由于抹电流踏是从c沿内走电路(即右厨线圈)流向d,所以d点电职势高欲于c点.故②④正确,答案灿应选B.【答案】B【规律谨总结】(1芝)解决伴此类叉问题启往往迁多次立运用饺楞次肆定律,并要桃注意悲要想档在下意一级豆中有宿感应漠电流,导体张棒一涉定做摄变速左运动,或穿界过闭次合回刮路的拍磁通范量非墙均匀烛变化,这样应才可破以产镜生变葱化的董感应票电流,这一造变化附的感医应电凭流的丽磁场乡丰是变震化的,才会驴在其追他回齐路中借再次续产生论感应村电流.(2尽)解答引此类炊题的讽关键鸣是灵且活应娘用安磨培定肃则、政左手笑定则盒、右拨手定颂则、姥楞次帐定律天等,弄清魔在什筹