高考物理總復習 第10章 第1課時 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律課件.ppt

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第1課時 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律,【導學目標】 能熟練應用楞次定律和右手定則判斷感應電流的方向及相關的導體運動方向．,一、電磁感應現(xiàn)象 [基礎導引] 試分析下列各種情形中，金屬線框或線圈里能否產(chǎn)生感應電流？,[知識梳理] 1．電磁感應現(xiàn)象：當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生_____時，電路中有____________產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應． 2．產(chǎn)生感應電流的條件： 表述1：閉合電路的一部分導體在磁場內(nèi)做____________運動． 表述2：穿過閉合電路的磁通量____________． 3．能量轉化 發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉化為________．,變化,感應電流,切割磁感線,發(fā)生變化,電能,【答案】當電路不閉合時，沒有感應電流，但有感應電動勢，只產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象也可以稱為電磁感應現(xiàn)象． 2．引起磁通量Φ變化的情況有哪些？ 【答案】(1)磁場變化 如：永磁鐵與線圈的靠近或遠離、電磁鐵(螺線管)內(nèi)電流的變化．,二、感應電流方向的判斷 [基礎導引] 下圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流．各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應電流的方向等情況，其中正確的是( ),,【答案】CD 【解析】根據(jù)楞次定律可確定感應電流的方向．以C選項為例，當磁鐵向下運動時：(1)閉合線圈原磁場的方向——向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化——增加；(3)感應電流產(chǎn)生的磁場方向——向下；(4)利用安培定則判斷感應電流的方向——與圖中箭頭方向相同．線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．運用以上分析方法可知，選項C、D正確．,[知識梳理] 1．楞次定律 (1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要__________引起感應電流的__________的變化． (2)適用情況：所有的電磁感應現(xiàn)象． 2．右手定則 (1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指____，并且都跟手掌在同一個______，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向________的方向，其余四指所指的方向就是感應電流的方向． (2)適用情況：________________產(chǎn)生感應電流．,阻礙,磁通量,垂直,平面內(nèi),導體運動,導體棒切割磁感線,【答案】引起感應電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化 磁通量的變化 相反 相同 阻止 延緩 繼續(xù)進行,考點一 電磁感應現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷,【典例剖析】 例1 如圖1所示，一個金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強磁場中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應電流的是( ) A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉動 B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉動 C．圓盤在磁場中向右勻速平移 D．勻強磁場均勻增加,解析 只有當圓盤中的磁通量發(fā)生變化時，圓盤中才產(chǎn)生感應電流，當圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉動或圓盤在磁場中向右勻速平移時，圓盤中的磁通量不發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應電流，A、C錯誤；當圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉動或勻強磁場均勻增加時，圓盤中的磁通量發(fā)生變化，圓盤中將產(chǎn)生感應電流，B、D正確． 答案 BD,跟蹤訓練1 如圖2所示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一個磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應電流的是( ) A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小 B．使磁感應強度B減小，θ角同時也減小 C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應強度B D．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應強度B和θ角(0θ90),【答案】A 【解析】設此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScos θ，對A，S增大，θ減小，cos θ增大，則Φ增大，A正確．對B，B減小，θ減小，cos θ增大，Φ可能不變，B錯．對C，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯．對D，S增大，B增大，θ增大，cos θ減小，Φ可能不變，D錯．故只有A正確．,【考點解讀】 感應電流方向的判定及由此產(chǎn)生的其他問題是這一章的一個重點和難點．利用楞次定律和右手定則都可以判定感應電流方向，但楞次定律的應用更重要．,考點二 利用楞次定律判斷感應電流的方向,【典例剖析】 例2 某實驗小組用如圖3所示的實驗裝置來驗證楞次定律．當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應電流方向是( ) A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b,解析 ①確定原磁場的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下． ②明確回路中磁通量的變化情況：線圈中向下的磁通量增加． ③由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上． ④應用右手定則可以判斷感應電流的方向為逆時針(俯視)即：b→G→a. 同理可以判斷：條形磁鐵穿出線圈的過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得線圈中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流(俯視)，電流從a→G→b. 答案 D,方法提煉 楞次定律的使用步驟,,A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向 B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向 C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向 D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向 【答案】D,【解析】將一個周期分為四個階段，對全過程的分析列表如下： 看上表的最后一列，可知選項D正確．,例3 (2013汕頭質檢)如圖5所示，圓形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖5所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是( ) A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流 B．穿過線圈a的磁通量變小 C．線圈a有擴張的趨勢 D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大,解析 通過螺線管b的電流如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，滑片P向下滑動，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場的磁感應強度增強，根據(jù)楞次定律，a線圈中所產(chǎn)生的感應電流產(chǎn)生的感應磁場方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流方向為俯視逆時針方向，A選項錯誤；,,由于螺線管b中的電流增大，所產(chǎn)生的磁感應強度增強，線圈a中的磁通量應變大，B選項錯誤；根據(jù)楞次定律，線圈a將阻礙磁通量的增大，因此，線圈a縮小，線圈a對水平桌面的壓力增大，C選項錯誤，D選項正確． 答案 D 命題意圖 本題考查楞次定律的知識，意在考查考生對楞次定律、右手螺旋定則等知識的掌握．,跟蹤訓練3 (2013上海)如圖6所示，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向( ) A．向左 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 【答案】B 【解析】當MN中電流突然減小時，穿過線圈中的合磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應電流，由楞次定律知產(chǎn)生的感應電流將阻礙磁通量的減小，即線圈所受的安培力的方向向右，故本題答案為B.,例4 如圖7所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當PQ在外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是( ) A．向右加速運動 B．向左加速運動 C．向右減速運動 D．向左減速運動,11.楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用,方法提煉,跟蹤訓練4 兩根相互平行的金屬導軌水平放置于圖8所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是( ) A．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→C B．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→D C．磁場對導體棒CD的作用力向左 D．磁場對導體棒AB的作用力向左 【答案】BD,【解析】利用楞次定律．兩個導體棒與兩根金屬導軌構成閉合回路，分析出磁通量增加，結合安培定則判斷回路中感應電流的方向是B→A→C→D→B.以此為基礎，再判斷CD內(nèi)的電流方向，最后根據(jù)左手定則進一步確定CD的受力方向，經(jīng)過比較可得正確答案.,