高考物理 第一课时 电磁感应现象 楞次定律导与练复习课件.ppt
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1、2012高三物理复习课件(导与练福建)第高三物理复习课件(导与练福建)第9章章第一课时电磁感应现象楞次定律第一课时电磁感应现象楞次定律2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三22021/8/11 星期三32021/8/11 星期三42021/8/11 星期三51了解电磁感应现象的产生条件及本质,并应用条件判断相关问题2掌握应用楞次定律和右手定则判断感应电流方向的方法2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三71电磁感应现象(1)产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化(2)引起磁通量变化的常见情况闭合电路的部分导体做切割磁感线运动线圈在磁场中转动磁感应强度B变化
2、(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磁通量发生变化,线路中就有感应电动势(4)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合则产生感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流2021/8/11 星期三8 (1)磁通量BS,S是指充满磁感线且与磁感线垂直的有效面积,不一定是线圈面积(2)磁通量是否发生变化,是判定电磁感应现象的惟一依据,而引起磁通量变化的途径有多种2021/8/11 星期三92楞次定律和右手定则2021/8/11 星期三10 (1)若导体不动,回路中磁通量变化,应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定则(2)若是回路中一部分导体做切割磁感
3、线运动产生感应电流,用右手定则判定较为简单,用楞次定律进行判定也可以,但较为麻烦2021/8/11 星期三11(对应学生用书第123页)1在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是(A)Aa、b两个环 Bb、c两个环Ca、c两个环 Da、b、c三个环解析:滑动变阻器的左右滑动,引起圆环a、b中磁通量变化,而c中由于对称性磁通量始终为零,故a、b两环产生感应电流,而c环不产生2021/8/11 星期三122(2010年韶关模拟)如图是验证楞次定律
4、实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是(D)解析:线圈A中磁通量向下增加,线圈B中磁通量向上减少线圈C中磁通量向上增加线圈D中磁通量向下减少由楞次定律知,D正确A、B、C错误2021/8/11 星期三133如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落挨近回路时(A)AP、Q将互相靠拢BP、Q将互相远离C磁铁的加速度大于gD磁铁的加速度等于g解析:楞次定律的
5、一种表述为:感应电流磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化;当有相对运动时,感应电流磁场总是阻碍相对运动当磁铁挨近回路时,感应电流磁场阻碍磁铁向回路运动,所以磁铁运动的加速度小于g;当磁铁挨近回路时,导轨与P、Q组成的回路磁通量增加,P、Q只有相互靠拢才能阻碍磁通量的增加故A选项正确2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三15 楞次定律的理解和应用1楞次定律中“阻碍”的含义2021/8/11 星期三162楞次定律的使用步骤2021/8/11 星期三173楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因:(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同
6、”;(2)阻碍相对运动“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”2021/8/11 星期三18【例1】如图(甲)所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图(乙)所示的变化电流,t0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)在t1t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是()A线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势B线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势D线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势2021/8/11 星期三19解析:在t1t2时间
7、内,通入线圈A中的电流是正向增大的,即逆时针方向增大的,其内部会产生增大的向外的磁场,穿过B的磁通量增大,由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流线圈B中电流为顺时针方向,与A的电流方向相反,有排斥作用,故线圈B将有扩张的趋势答案:A.2021/8/11 星期三20 (1)t1t2内,A线圈中内部磁场怎样变化?(2)B中磁场怎样变化?(3)用什么规律判定B中感应电流方向?答案:(1)向外增大(2)磁通量增大(3)楞次定律2021/8/11 星期三21针对训练11:一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动M连接在如
8、图所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关下列情况中,可观测到N向左运动的是()A在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间B在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间C在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时D在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时解析:由楞次定律可知:只要线圈中电流增强,即穿过N的磁通量增加,则N受排斥而向右,只要线圈中电流减弱,即穿过N的磁通量减少,则N受吸引而向左故C选项正确答案:C.2021/8/11 星期三22 安培定则、右手定则、左手定则、楞次定律的区别1应用现象2021/8/11 星期三232.应用区别关键是抓住因果关系:(1)
9、因电而生磁(IB)安培定则;(2)因动而生电(v、BI安)右手定则;(3)因电而受力(I、BF安)左手定则2021/8/11 星期三24比较项目右手定则左手定则作用判断感应电流方向判断通电导体所受磁场力的方向已知条件已知切割运动方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向图例因果关系运动电流电流运动应用实例发电机电动机3右手定则与左手定则的比较2021/8/11 星期三25 (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,即一段做切割磁感线运动的导线(2)从适用范围上说,楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况(当然包括一部分导线做切割磁感线运动的情况)
10、,右手定则只适用于一段导线在磁场中做切割磁感线运动的情况,导线不动时不能应用因此,右手定则可看作楞次定律的特例2021/8/11 星期三26【例2】如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是()向右加速运动向左加速运动向右减速运动向左减速运动A B C D思路点拨:(1)本题属二次感应问题:一是PQ切割磁感线在L2中产生感应电流,二是线圈L2中磁场的变化引起L1中产生感应电流(2)明确PQ的运动是引起MN运动的原因2021/8/11 星期三27解析:MN在磁场力作用下向右运动可知受力方向向右,由
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