2012屆高考一輪復(fù)習(xí)課件：9.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律

1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律,第1講,1不論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生，這種因變化的磁場而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 ；產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是 閉合回路的磁通量發(fā)生改變 . 2在勻強磁場中 B 與 S(垂直于磁感線方向的投影面積) 的乘積叫穿過這個面的磁通量單位為 Wb ，符號為 .物理意義是 穿過某一面積的磁感線條數(shù) ；磁通量是 標(biāo) 量，但有正負之分,3磁通量發(fā)生變化有如下三種情況：(1) 磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化 ；(2) 在垂直于磁場方向上的投影面積發(fā)生變化 ；(3) 兩者都發(fā)生變化 . 4楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場總是 阻礙 引起

2、感應(yīng)電流的 磁通量的變化 .應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的具體步驟為(1)明確 原磁場的方向 ，(2)判斷 磁通量的變化情況 ，(3)確定 感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場 的方向，(4)利用 安培定則 反推感應(yīng)電流的方向,5導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向用 右手定則 來判斷較為簡便其內(nèi)容是：伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入掌心，大拇指指向 導(dǎo)體運動方向 ，其余四指所指的方向就是 感應(yīng)電流的方向 . 6楞次定律的另一種表述：感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因當(dāng)問題不涉及感應(yīng)電流的方向時，用這種表述判斷比較方便,1.探究磁通量的變化和感應(yīng)電流的產(chǎn)生 問題：

3、怎樣理解“磁通量”變化？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？ 解答：在勻強磁場中，磁通量BSsin(是B與S的夾角)，磁通量的變化為21，磁通量的變化有多種形式，主要有： S、不變，B改變，這時BSsin B、不變，S改變，這時SBsin B、S不變，改變，這時BS(sin2sin1),當(dāng)B、S、中有兩個或三個一起變化時，就要分別計算1、2，再求21. 在非勻強磁場中，磁通量變化比較復(fù)雜可以從定義的角度理解即穿過某一線圈磁感線的條數(shù)發(fā)生變化，磁通量就變化了,感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的條件是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化這里不要求閉合無論電路閉合與否，只要磁通量變化了，就一定有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生這好比一個電源：不論外電路是

4、否閉合，電動勢總是存在的但只有當(dāng)外電路閉合時，電路中才會有電流 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流,例1：磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖911所示，從ab邊進入磁場算起 (1)畫出穿過線框的磁通量隨時間變化的圖象； (2)線框中感應(yīng)電流的方向,圖911,解析：線框穿過磁場的過程可分為三個階段進入磁場階段(只有ab邊在磁場中)，在磁場中運動階段(ab、cd兩邊都在磁場中)，離開磁場階段(只有cd邊在磁場中),(2)線框進入磁場階段，

5、穿過線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向為逆時針方向；線框在磁場中運動階段，穿過線框的磁通量保持不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生；線框離開磁場階段，穿過線框的磁通量減少，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向為順時針方向,警示：磁通量的變化僅與穿過的磁感線的條數(shù)變化有關(guān)，與線圈的匝數(shù)無關(guān)要分清磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率三者的不同,點評：理清磁通量的變化是順利解決產(chǎn)生感應(yīng)電流的前提，也是正確解決感應(yīng)電流圖象類問題的保證，所以要仔細審題，分段處理,2.感應(yīng)電流方向的判斷 問題： 判斷感應(yīng)電流的方法有哪些？ 解答：判斷感應(yīng)電流方向的方法有楞次定律和右手定則

6、兩種它們之間的聯(lián)系和區(qū)別為： (1)從研究對象上說，楞次定律研究的是整個閉合電路，右手定則研究的是閉合電路的一部分，即一段導(dǎo)體做切割磁感線運動時的特殊情況 (2)從適用范圍上說，楞次定律可應(yīng)用于由磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況右手定則只適用于一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況，導(dǎo)體不動時不能應(yīng)用,(3)有的問題只能用楞次定律不能用右手定則來判定，有的問題則兩者都能用關(guān)于是選用楞次定律還是右手定則，則要具體問題具體分析對一個具體的問題，能用楞次定律判斷出感應(yīng)電流方向，用右手定則不一定能判斷出來若是導(dǎo)體不動，回路中的磁通量變化，能用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向，而不能用右手定則判斷；若是回路中的

7、一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流，用右手定則判斷較為簡單用楞次定律也能進行判斷，但較為麻煩,例2：如圖912所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個電阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強磁場的方向垂直紙面向里導(dǎo)體棒的電阻可忽略當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動時，下列說法正確的是( ),圖912,A流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a B流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a C流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到b D流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b,解析：本題考查右手定則的應(yīng)用根據(jù)右手定則，可判斷PQ作為電源，Q端電勢高，在PQcd回路中，電流為逆時針方向

8、，即流過R的電流為由c到d，在電阻r的回路中，電流為順時針方向，即流過r的電流為由b到a.當(dāng)然也可以用楞次定律，通過回路的磁通量的變化判斷電流方向 答案：B,點評：正確判斷感應(yīng)電流或感應(yīng)電動勢的方向是解決電磁感應(yīng)綜合類問題的前提和保證，在重視能力強調(diào)基礎(chǔ)的新高考命題中，這種考查方法表現(xiàn)的還是較為搶眼，連續(xù)幾年的新課標(biāo)高考卷中的試題也說明了這點，所以復(fù)習(xí)時要重視，力保不失分 警示：對“電動棒”和“發(fā)電棒”來說，前者判斷利用左手定則，后者判斷利用右手定則,3.對楞次定律的理解 問題：利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向比右手定則更為廣泛，在判斷時利用程序法步步為營不易錯那么，判斷的程序是哪些呢？又有哪些

9、重要的結(jié)論呢？ 解答： (1)應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的常規(guī)方法分為三步： 明確原磁場：弄清原磁場的方向及磁通量的變化情況,確定感應(yīng)磁場：即根據(jù)楞次定律中的“阻礙”原則，結(jié)合原磁場磁通量變化情況，確定出感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場的方向 判定電流方向：即根據(jù)感應(yīng)磁場的方向，運用安培定則判斷出感應(yīng)電流方向,重要結(jié)論：應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向和對楞次定律中“阻礙”含義的推廣，有如下幾個具體的效果 阻礙原磁通量的變化或原磁場的變化，可理解為“增反減同”； 阻礙相對運動，可理解為“來拒去留”； 使線圈面積有擴大或縮小的趨勢，可理解為“增縮減擴”,例3：(2010鎮(zhèn)江模擬)如圖913甲所示，兩個閉合圓

10、形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖乙所示的變化電流，t0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示)在t1t2時間內(nèi)，對于線圈B，下列說法中正確的是( ),圖913,A線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢 B線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢 C線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢 D線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢,解析：在t1t2時間內(nèi)，通入線圈A中的電流是正向增大的，即逆時針方向增大的，其內(nèi)部會產(chǎn)生增大的向外的磁場，穿過B的磁通量增大，由楞次定律可判定線圈B中會產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流線圈B中電流為順時針方向，與A中的電流方向相反，有

11、排斥作用，故線圈B將有擴張的趨勢綜上所述，A項正確 答案：A,點評：應(yīng)用楞次定律重要結(jié)論判斷感應(yīng)電流方向?qū)嵸|(zhì)上還是對“阻礙”兩字的詮釋 警示：楞次定律解決的是感應(yīng)電流的方向問題它關(guān)系到兩個磁場：感應(yīng)電流的磁場(新產(chǎn)生的磁場)和引起感應(yīng)電流的磁場(原來就有的磁場)前者和后者的關(guān)系不是“同向”或“反向”的簡單關(guān)系，而是前者“阻礙”后者“變化”的關(guān)系,1.(多選)(2010新課標(biāo)卷)在電磁學(xué)發(fā)展過程中，許多科學(xué)家作出了貢獻下列說法正確的是( ) A奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B麥克斯韋預(yù)言了電磁波；楞次用實驗證實了電磁波的存在 C庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律；密立根通過油滴實

12、驗測定了元電荷的數(shù)值 D安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律；洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對電流的作用規(guī)律,解析：赫茲用實驗證實了電磁波的存在，B錯誤洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷作用的規(guī)律，D錯誤,答案：AC,2.(單選)(2010海南卷)一金屬圓環(huán)水平固定放置現(xiàn)將一豎直的條形磁鐵，在圓環(huán)上方沿圓環(huán)軸線從靜止開始釋放，在條形磁鐵穿過圓環(huán)的過程中，條形磁鐵與圓環(huán)( ) A始終相互吸引 B始終相互排斥 C先相互吸引，后相互排斥 D先相互排斥，后相互吸引,解析：由楞次定律可知，當(dāng)條形磁鐵靠近圓環(huán)時，感應(yīng)電流阻礙其靠近，是排斥力；當(dāng)磁鐵穿過圓環(huán)遠離圓環(huán)時，感應(yīng)電流阻礙其遠離，是吸引力，D項正確,答案：D,3.(多選)

13、(2010海南卷)下列說法正確的是( ) A當(dāng)線圈中電流不變時，線圈中沒有自感電動勢 B當(dāng)線圈中電流反向時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相反 C當(dāng)線圈中電流增大時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反 D當(dāng)線圈中電流減小時，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反,解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，當(dāng)線圈中電流不變時，不產(chǎn)生自感電動勢，A對；當(dāng)線圈中電流反向時，相當(dāng)于電流減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中原電流的方向相同，B錯；當(dāng)線圈中電流增大時，自感電動勢阻礙電流的增大，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相反，C對；當(dāng)線圈中電流減小時，自感電動勢阻礙電流的減小，線圈中自感電動勢的方向與線圈中電流的方向相同，D錯,答案：AC,4.(單選)如圖914所示，閉合線圈abcd在磁場中運動到圖示位置時，ab