2020年高考物理一轮复习专题九第1讲电磁感应现象楞次定律.ppt

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1、专题九电磁感应,第1讲电磁感应现象楞次定律,考点1,磁通量,1.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向_的面积S和B的乘积.2.公式：_.适用条件：(1)_磁场.(2)S为_磁场的有效面积.,垂直,BS,匀强,垂直,标量,磁感线,垂直,零,零,3.磁通量是_(填“标量”或“矢量”).4.磁通量的意义(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的_的条数.(2)同一线圈平面，当它跟磁场方向_时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为_；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为_.,考点2,电磁感应现象,1.电磁感应(1)定义：只要穿过闭合回路的_发生变化，闭合回路中就有电流

2、产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做_，产生的电流叫做_.(2)产生感应电流的条件：闭合回路中的_发生,变化.,磁通量,电磁感应现象,感应电流,表述1：闭合电路的一部分导体在磁场内做_,运动.,磁通量,切割磁感线,发生变化,表述2：穿过闭合电路的磁通量_.,(3)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_发生变化，线圈中就有感应电动势,产生.,磁通量,电能,(4)电磁感应中的能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为_.,2.正确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率,(1)三者的区别,磁感线条数,快慢,斜率,考点3,楞次定律和右手定则,1.楞次定律内容：感应

3、电流的磁场总要阻碍_,的变化.,引起感应电流的磁通量,感应电流,2.右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，并使拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是_的方向.,【基础自测】1.如图9-1-1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，有一个磁感应强度为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.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，同时使减小B.使磁感应强度B减小，角同时也减小,C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B,图9-1-1,D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B

4、和角(090),解析：依题意，磁通量BScos，对于A选项，棒向右运动，S增大，同时减小，cos增大，则一定增大，回路中一定有感应电流产生；对于B选项，B减小，同时减小，cos增大，可能不变，不一定产生感应电流；对于C选项，棒向左运动，S减小，同时B增大，可能不变，也不一定产生感应电流；对于D选项，棒向右运动，S增大，同时B增大，增大即cos减小，可能不变，也不一定产生感应电流.,答案：A,2.如图9-1-2所示，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采,用的方法有(,),图9-1-2A.闭合电键K的瞬间B.闭合电键K后，把R的滑动头向右移C.闭合电键K后，把P中的铁芯从左边抽出D.闭合电键K后，把

5、Q远离P,解析：闭合电键K时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过Q的磁通量增加，根据楞次定律，Q中产生图示方向的电流，A正确；R的滑动头向右移时，P中电流减小，穿过Q的磁通量减小，根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，B错误；将铁芯抽出或Q远离P时，穿过Q的磁通量都减小.根据楞次定律，Q中产生与图示相反方向的电流，C、D错误.,答案：A,3.如图9-1-3所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正,确的是(,),A.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都,是沿顺时针方向的,图9

6、-1-3,C.向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在离开磁场之后，仍然有感应电流,解析：不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的减少.感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的.B正确，A、C错误.另外在圆环离开磁场后，无磁通量穿过圆环，该种情况无感应电流，D错误.,答案：B,4.(多选)如图9-1-4所示，导体AB、CD可在水平轨道上自,),由滑动，当导体棒AB向左移动时(图9-1-4A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD

7、向左移动D.CD向右移动,解析：由右手定则可判断AB中感应电流方向为AB，CD中电流方向为CD，由左手定则可判定CD受到向右的安培力作用而向右运动.,答案：AD,热点1考向1,磁通量的计算与电磁感应现象的判断磁通量的计算,【典题1】如图9-1-5所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30角，现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改,变量的大小是(,),图9-1-5,答案：C,考向2,电磁感应现象能否发生的判断,常见的产生感应电流的三种情况,【典题2】下图中能产生感应电流的是(,),A,B,C,D,解析：根据产生感应

8、电流的条件：A中，电路没闭合，无感应电流；B中，磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量增大，有感应电流；C中，穿过线圈的磁感线相互抵消，恒为零，无感应电流；D中，磁通量不发生变化，无感应电流.答案：B,热点2考向1,楞次定律的应用楞次定律的基本应用,热点归纳应用楞次定律的基本步骤：,【典题3】(2017年新课标卷)如图9-1-6所示，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

9、正确的是(图9-1-6,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中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向,解析：因为PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，穿过T中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，D正确，A、B、C错误.,答案：D,考向2,对楞次定律“阻碍”的理解,热点归纳楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下：,(续表),(续表),(续表),【典题4】(多选，2018年湖北七市联考)如图9

10、-1-7，一导体圆环保持水平，沿一个性质匀称的条形磁铁轴线落下，条形磁铁竖直固定，圆环中心始终位于磁铁轴线上.已知当圆环落至B、D两位置时，刚好经过磁铁上下端截面，而C位置位于磁,铁正中.不计空气阻力，下列说法正确的有(,),A.圆环由A落至B的过程中，环中感应电流从上至下看为顺时针B.圆环由B落至C的过程中，圆环磁通量在减少,C.圆环落至C、D之间时，圆环有收缩趋势,图9-1-7,D.圆环由A落至E的过程中，任意时刻加速度都小于重力加速度g,解析：圆环由A落至B的过程中，穿过圆环竖直向上的磁通量增大，根据楞次定律可得环中感应电流从上至下看为顺时针，A正确；当磁铁在BD之间时，穿过圆环的磁场分

11、为两部分，一部分是磁铁外部竖直向下的磁场，一部分是磁铁内部方向竖直向上的磁场(这部分是匀强磁场，恒定不变，即穿过圆环的磁感线条数恒定不变)，即上下，磁铁外部磁场在C点最弱，磁感线条数最少，故在C点穿过线圈的磁通量最大，磁感线最密集，圆环由B落至C的过程中，磁通量增大，从C,到D过程中，穿过线圈的磁通量减小，故圆环有收缩趋势，B错误，C正确；在中点C处时磁感线都是竖直方向上的，水平方向上没有分量，不切割，没有感应电流，不受安培力作用，故加速度等于重力加速度，D错误.,答案：AC,【迁移拓展】(2018年合肥一模)如图9-1-8所示，条形磁铁用细线悬挂于O点，一金属圆环放置在O点正下方的水平绝缘桌

12、面上.现将磁铁拉至左侧某一高度后由静止释放，磁铁在竖直面内摆动，在其第一次摆至右侧最高点的过程中，圆环始终静,止.则下列说法正确的是(,),A.磁铁始终受到圆环的斥力作用,B.圆环中的感应电流方向保持不变,图9-1-8,C.桌面对圆环始终有摩擦力作用D.磁铁在O点两侧最高点的重力势能不相等,解析：由楞次定律可知，磁铁靠近圆环时受到斥力作用，远离圆环时受到引力作用，A错误；在一个周期之内，穿过圆环的磁通量先增大，后减小，再增大，最后又减小，穿过圆环磁场方向不变，磁通量变化趋势改变，感应电流方向发生改变，因此在一个周期内，感应电流方向改变3次，B错误；磁铁经过最低点时，感应电流为0，因此线圈不受磁

13、铁的作用力，故桌面对圆环没有摩擦力作用，C错误；磁铁的机械能转化成电能，因此在O点两侧最高点的重力势能不相等，D正确.,答案：D,热点3,楞次定律和右手定则、左手定则、安培定则三定,则的综合应用热点归纳1.规律比较：,2.相互联系：,(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，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的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定.,【典题5】(多选)如图9-1-9所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做,的运动可能是(,)

14、,A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动,图9-1-9,D.向左减速运动答案：BC,方法技巧：左、右手定则的区分：,(1)右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”用右手；“因电而动”用左手.(2)左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”.“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手.,【迁移拓展】(多选，2018年新课标卷)如图9-1-10，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针

15、悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处,于静止状态.下列说法正确的是(,),图9-1-10,A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方,向转动,B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸,面向里的方向,C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸,面向外的方向,D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N,极朝垂直纸面向外的方向转动,解析：开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确.,答案：AD,