物理九 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律.ppt

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1、专题九电磁感应考点内容要求热点考向1.电磁感应现象1.高考着重考查的知识点有：电磁感应现象、产生感应电流的条件、楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感与涡流现象.2.从近年来高考命题趋势看，结合图象综合考查楞次定律和电磁感应定律的应用为选择题的命题热点；以导轨导体棒模型为载体，以近代科技、生活实际为背景，考查电磁感应规律与力学、电路知识的综合应用，是计算题(或选择题)的命题热点.2.磁通量3.法拉第电磁感应定律4.楞次定律5.自感、涡流第1讲电磁感应现象 楞次定律考点 1磁通量垂直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.BS2.公式：_.适用条件：(1)

2、_磁场.匀强(2)S 为_磁场的有效面积.垂直标量3.磁通量是_(填“标量”或“矢量”).4.磁通量的意义磁感线垂直零零(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.电磁感应磁通量电磁感应现象感应电流(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.磁通量切割磁感线发生变化表述 1：闭合电路的一部分导体在磁

3、场内做_运动.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.(4)电磁感应中的能量转化磁通量电能发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为_.物理量单位物理意义磁通量Wb表示某时刻或某位置，穿过某一面积的_的多少磁通量的变化量Wb表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少 磁通量的变化率tWb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的_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：感应电流的磁场总要阻碍_的变化.引起感应电流

4、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，正方形线圈 abcd 位于纸面内，边长为 L，匝数为 N，过 ab 中点和 cd 中点的连线 OO恰好位于垂直于纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为 B，则穿过线圈的磁通量为()图 9-1-1A.BL22B.NBL22C.BL2D.NBL2答案：A2.如图 9-1-2 所示，一个金属圆环水平放置在竖直向上的匀强磁场中，若要使圆环中产生如箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是(

5、)A.使匀强磁场均匀增大B.使圆环绕如图水平轴 ab 转动 30C.使圆环绕如图水平轴 cd 转动 30D.保持圆环水平并使其绕过圆心的图 9-1-2竖直轴转动答案：A3.(2016 年上海卷)磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈)中产生如图 9-1-3 所示方向的感应电流，则磁铁(图 9-1-3B.向下运动D.向右运动A.向上运动C.向左运动答案：B4.(2016 年海南卷)如图 9-1-4 所示，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距.两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流.若()A.金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针

6、方向B.金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电图 9-1-4流方向为逆时针方向答案：D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解析：是标量，但有正、负之分，在计算 21时必须注意2、1的正负，要注意磁感线从线框的哪一面穿过，此题中在开

7、始位置磁感线从线框的下面穿进，在末位置磁感线从线框的另一面穿进.若取转到末位置时穿过线框方向为正方答案：C考向 2电磁感应现象能否发生的判断判断流程：(1)确定研究的闭合电路.(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量.【典题 2】下图中能产生感应电流的是()ACBD解析：根据产生感应电流的条件：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】(

8、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，下列说法正确的是(图 9-1-6A.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

9、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”的理解热点归纳电磁感应现象中“因果相对”的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律，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，可由以下四种方式呈现：(1)阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”.(2)阻碍相对运动，即“来拒去留”.(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”.(4)阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”.【典题 4】(2017 年上海高三质检)如图 9-1-7 所示，在同一水平面内

10、有两根光滑平行金属导轨 MN 和 PQ，在两导轨之间竖直放置通电螺线管，ab 和 cd 是放在导轨上的两根金属棒，它们分别放在螺线管的左右两侧，保持开关闭合，最初两金属棒处于静止状态.当滑动变阻器的滑动触头向左滑动时，两根金属棒与导轨构成的回路中的感应电流方向(俯视图)及 ab、cd 两棒的运动情况是()A.感应电流为顺时针方向，两棒相互靠近B.感应电流为顺时针方向，两棒相互远离C.感应电流为逆时针方向，两棒相互靠近D.感应电流为逆时针方向，两棒相互远离图 9-1-7解析：当变阻器滑片向左滑动时，电路的电流变大，线圈的磁场增加；根据安培定则由电流方向可确定线圈的磁场方向垂直于导轨向下.由于线圈

11、处于两棒中间，所以穿过两棒所围成的磁通量变大，由楞次定律可得，线框 abdc 产生逆时针方向的感应电流，最后根据左手定则可确定安培力的方向：ab 棒处于垂直向上的磁场，且电流方向为 ab，则安培力方向向左.cd棒处于垂直向上的磁场，且电流方向为 dc，则安培力方向向右，两棒相互远离，故选项 D 正确.答案：D【迁移拓展】如图 9-1-8 所示，均匀带正电的绝缘圆环 a与金属圆环 b 同心共面放置，当 a 绕 O 点在其所在平面内旋转时，b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环 a()图 9-1-8A.顺时针加速旋转C.逆时针加速旋转B.顺时针减速旋转D.逆时针减速旋转解析

12、：据楞次定律的推论“增反减同”，b 环中产生顺时针方向的感应电流，说明 a 中原电流可能顺时针减少，也可能逆时针增加，但 b 环有收缩的趋势，说明 a 环中的电流应与 b环中的电流同向，同向电流相互吸引，才能使 b 环收缩，故 a环中的电流只能是顺时针减少，因此带正电的 a 环只能顺时针减速旋转，B 正确.答案：B名称基本现象因果关系应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场 因电生磁安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律热点 3楞次定律和右手定则、左手定则、安培定则三定则的

13、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()图 9-1-9B.向左加速运动D.向左减速运动A.向右加速运动C.向右减速运动答案：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.