电磁感应现象---楞次定律课件.ppt

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1、 1电磁感应现象电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量当穿过闭合电路的磁通量 时，电路中有时，电路中有 产生的现象。产生的现象。2产生感应电流的条件产生感应电流的条件 表述表述1 闭合电路的一部分导体在磁场内做闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动。运动。表述表述2 穿过闭合电路的磁通量穿过闭合电路的磁通量 。发生变化发生变化感应电流感应电流切割磁感线切割磁感线发生变化发生变化电磁感应现象电磁感应现象 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图所磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图所示，通有恒定电流的导线示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将与闭合线框共面，第一次将线框由线框由位

2、置位置1平移到位置平移到位置2，第二次将线框绕，第二次将线框绕cd边翻转到边翻转到2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为1和和2，则则1和和2大小关系是什么？大小关系是什么？记一记记一记 1楞次定律楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要磁场总要 引起感应电流的引起感应电流的 的变化的变化 (2)适用范围：一切电磁感应现象。适用范围：一切电磁感应现象。2右手定则右手定则 (1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；

3、让并且都与手掌在同一个平面内；让 从掌心进入，从掌心进入，并使拇指指向并使拇指指向 的方向，这时四指所指的方向就的方向，这时四指所指的方向就是是 的方向。的方向。(2)适用情况：导体适用情况：导体 产生感应电流。产生感应电流。阻碍阻碍磁通量磁通量磁感线磁感线导线运动导线运动感应电流感应电流切割磁感线切割磁感线 用如图用如图913所示的实验装置来所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是怎样的。流方向是怎样的。试一试试一试2电阻电阻R、电容、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静

4、与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，止于线圈的正上方，N极朝下，如图极朝下，如图914所示。现所示。现使磁铁开始自由下落，在使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，极接近线圈上端的过程中，流过流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是的电流方向和电容器极板的带电情况是()图图9141.楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义的含义 2应用楞次定律判断感应电流方向的步骤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；确定原磁场的方向；(2)明确回路中磁通量变化情况；明确回路中磁通量变化情况；(3)应用楞次定律的应用楞次定律的“增反减同增反减同”，确立感应电流磁，确立

5、感应电流磁场的方向。场的方向。例例1(2011上海高考上海高考)如图如图915所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将点，将圆环拉至位置圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从后无初速释放，在圆环从a摆向摆向b的过程中的过程中 ()A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B感应电流的方向一直是逆时针感应电流的方向一直是逆时针 C安培力方向始终与速度方向相反安培力方向始终与速度方向相反 D安培力方向始终沿水平方

6、向安培力方向始终沿水平方向图图915对安培定则的理解和应用对安培定则的理解和应用 (1)利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割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。磁感线运动时产生的感应电流方向。常见的几种切割情况：常见的几种切割情况：导体平动切割磁感线；导体平动切割磁感线；导体转动切割磁感线；导体转动切割磁感线；导体不动，磁场运动，等效为磁场不动，导体反导体不动，磁场运动，等效为磁场不动，导体反方向切割磁感线；方向切割磁感线；应用安培定则，确立感应电流的方向。应用安培定则，确立感应电流的方向。例例2如图如图916所示，水平地所示，水平地面上方有正交的匀

7、强电场和匀强磁场，面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向外。电场竖直向下，磁场垂直纸面向外。半圆形铝框从直径处于水平位置时，半圆形铝框从直径处于水平位置时，沿竖直平面由静止开始下落。不计阻沿竖直平面由静止开始下落。不计阻力，力，a、b两端落到地面的次序是两端落到地面的次序是 ()Aa先于先于bBb先于先于a Ca、b同时落地同时落地 D无法判定无法判定图图916楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用的综合应用1.规律比较规律比较楞次定律楞次定律闭合回路磁通量的变化闭合回路磁通量的变化右手定则右手定则部分导体切割磁感线运动部

8、分导体切割磁感线运动电磁感应电磁感应左手定则左手定则磁场对运动电荷、电流的作用力磁场对运动电荷、电流的作用力安培定则安培定则运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场应用的定则或定应用的定则或定律律基本现象基本现象 2应用区别应用区别 关键是抓住因果关系：关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁因电而生磁(IB)安培定则；安培定则；(2)因动而生电因动而生电(v、BI)右手定则；右手定则；(3)因电而受力因电而受力(I、BF安安)左手定则。左手定则。3相互联系相互联系 (1)应用楞次定律，一般要用到安培定则；应用楞次定律，一般要用到安培定则；(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则研究感

9、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。也可以直接应用楞次定律的推论确定。例例3如图如图917所示，两个线圈所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨已经标出。左线圈连着平行导轨M和和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是 ()A当金属棒当

10、金属棒ab向右匀速运动时，向右匀速运动时，a点电势高于点电势高于b点，点，c点电势高于点电势高于d点点 B当金属棒当金属棒ab向右匀速运动时，向右匀速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，c点与点与d点等电势点等电势 C当金属棒当金属棒ab向右加速运动时，向右加速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，c点电势高于点电势高于d点点 D当金属棒当金属棒ab向右加速运动时，向右加速运动时，b点电势高于点电势高于a点，点，d点电势高于点电势高于c点点 典例典例如图如图918所示，光滑固定的金属导轨所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一平

11、行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q将相互靠拢将相互靠拢 BP、Q将相互远离将相互远离 C磁铁的加速度仍为磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于g 如图如图9110所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线向里，当导线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环的圆形金属环B中中 ()A有感应电流，且有感应电流，且B被被A吸引吸引 B无感应电流无感应电流 C可能有，也可能没有感应电流可能有，也可能没有感应电流 D有感应电流

12、，且有感应电流，且B被被A排斥排斥图图9110随堂巩固落实随堂巩固落实1带电圆环绕圆心在圆环所在平面内旋转，在环的中带电圆环绕圆心在圆环所在平面内旋转，在环的中心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面内，则则 ()A只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流B不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流不管圆环怎样转动，小线圈内都没有感应电流C圆环做变速转动时，小线圈内一定有感应电流圆环做变速转动时，小线圈内一定有感应电流D圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流圆环做匀速转动时，小线圈内没有感应电流2(2013苏

13、北联考苏北联考)如图如图9111所示，所示，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，一条形磁铁从左向右匀速穿过线圈，当磁铁经过当磁铁经过A、B两位置时，线圈中两位置时，线圈中 ()A感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相同相同B感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相反相反C感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向感应电流方向相反，感应电流所受作用力的方向相同相同D感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向感应电流方向相同，感应电流所受作用力的方向相反相反图图91113如图如图9112所示，螺线管的导线的两

14、所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的端与两平行金属板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金属板间，并处小球用丝线悬挂在两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是圈时，小球的运动情况是 ()A向左摆动向左摆动B向右摆动向右摆动C保持静止保持静止 D无法判定无法判定图图91125(2012上海高考上海高考)为判断线圈绕向，为判断线圈绕向，可将灵敏电流计可将灵敏电流计G与线圈与线圈L连接，连接，如图如图9114所示。已知线圈由所示。已知线圈由a端开始绕至端开始绕至b端，当电流从电流计端，当电流从电流计G左端流入时，指针向

15、左偏转。左端流入时，指针向左偏转。(1)将磁铁将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针时，发现指针向左偏转。俯视线圈，其绕向为向左偏转。俯视线圈，其绕向为_(填：填：“顺时顺时针针”或或“逆时针逆时针”)。(2)当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针时，指针向右偏转。俯视线圈，其绕向为向右偏转。俯视线圈，其绕向为_(填：填：“顺时顺时针针”或或“逆时针逆时针”)。图图91141绕有线圈的铁芯绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图连

16、，如图1所示。线圈上端与电所示。线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起。则下列说法中正确的是铝环向上跳起。则下列说法中正确的是 ()A若保持电键闭合，则铝环不断升高若保持电键闭合，则铝环不断升高B若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度C若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落落D如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变图图1解析：若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，解析：若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某

17、一高度后将回落，所以铝环跳起到某一高度后将回落，A、B错，错，C对；对；正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律知，铝正、负极对调，同样磁通量增加，由楞次定律知，铝环向上跳起，现象不变，环向上跳起，现象不变，D正确。正确。答案：答案：CD2如图如图2所示，所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同。一个矩形闭合金属线圈与大小和方向都相同。一个矩形闭合金属线圈与A、B在同一平面内，并且在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置匀速向左移动，

18、经过位置2，最，最后到位置后到位置3，其中位置，其中位置2恰在恰在A、B的正中间，则下面的说法中正确的是的正中间，则下面的说法中正确的是 ()A在位置在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大B在位置在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零C从位置从位置1到位置到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化发生了变化D从位置从位置1到位置到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变向保持不变3.(2012上海长宁区二模上海长宁区二模)如图如

19、图3所示，矩形闭所示，矩形闭合线圈合线圈abcd竖直放置，竖直放置，OO是它的对称轴，是它的对称轴，通电直导线通电直导线AB与与OO平行，且平行，且AB、OO所所在平面与线圈平面垂直。如要在线圈中形在平面与线圈平面垂直。如要在线圈中形成方向为成方向为abcda的感应电流，可行的做法是的感应电流，可行的做法是 ()AAB中电流中电流I逐渐增大逐渐增大BAB中电流中电流I先增大后减小先增大后减小CAB中电流中电流I正对正对OO靠近线圈靠近线圈D线圈绕线圈绕OO轴逆时针转动轴逆时针转动90(俯视俯视)图图34.(2012宝鸡质检宝鸡质检)如图如图4所示，一电子以初所示，一电子以初速度速度v沿与金属板平行方向飞入沿与金属板平行方向飞入MN极板极板间，突然发现电子向间，突然发现电子向M板偏转，若不考板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是因可能是 ()A开关开关S闭合瞬间闭合瞬间B开关开关S由闭合后断开瞬间由闭合后断开瞬间C开关开关S是闭合的，变阻器滑片是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动向右迅速滑动D开关开关S是闭合的，变阻器滑片是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动向左迅速滑动图图4