高考物理大一輪復習第十章電磁感應第27講電磁感應現(xiàn)象楞次定律課件.ppt

,電磁感應,第 十 章,第27講 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律,欄目導航,1磁通量 (1)定義 勻強磁場中，磁感應強度(B)與_于磁場方向的面積(S)的乘積叫做穿過這個面積的磁通量，簡稱磁通，我們可以用穿過這一面積的磁感線條數(shù)的多少來形象地理解,垂直,BS,韋伯,Wb,磁感線,2電磁感應現(xiàn)象 (1)產生感應電流的條件 穿過閉合電路的_發(fā)生變化 (2)產生感應電動勢的條件 無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的_發(fā)生變化，線圈中就有感應電動勢產生，產生感應電動勢的那部分導體相當于_ (3)電磁感應現(xiàn)象的實質 電磁感應現(xiàn)象的實質是產生_，如果電路閉合，則有_；如果電路不閉合，則只有_而無感應電流,磁通量,磁通量,電源,感應電動勢,感應電流,感應電動勢,3感應電流方向的判定 (1)右手定則 內容：伸開_，使拇指與其余四指垂直，并且都與手掌在同一平面內，讓磁感線從_進入，并使拇指指向_的方向，這時四指所指的方向就是_的方向 適用范圍：適用于判斷閉合電路中的部分導體切割磁感線產生感應電流的情況 (2)楞次定律 內容，感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要_引起感應電流的磁通量的變化 適用情況：所有_現(xiàn)象,右手,手心垂直,導體運動,感應電流,阻礙,電磁感應,1判斷正誤 (1)穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關( ) (2)閉合電路內只要有磁通量，就有感應電流產生( ) (3)穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中不一定有感應電流產生 ( ) (4)當導體切割磁感線運動時，導體中一定產生感應電流( ) (5)由楞次定律知，感應電流的磁場一定與引起感應電流的磁場方向相反( ) (6)感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化( ) (7)回路不閉合，穿過回路的磁通量變化時，也會產生“阻礙”作用( ),×,×,×,×,2MN、GH為光滑的水平平行金屬導軌，ab、cd為跨在導軌上的兩根金屬桿，勻強磁場垂直穿過MN、GH所在的平面，如圖所示，則( ),D,A若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由a到b到d到c B若ab、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到a C若ab向左、cd向右同時運動，則abdc回路電流為零 D若ab、cd都向右運動，且兩棒速度vc dva b，則abdc回路有電流，電流方向由c到d到b到a,1磁通量發(fā)生變化的三種常見情況 (1)磁場強弱不變，回路面積改變 (2)回路面積不變，磁場強弱改變 (3)回路面積和磁場強弱均不變，但二者的相對位置發(fā)生改變,一 對電磁感應現(xiàn)象的理解,2判斷電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生的流程,AC,解析 當把磁鐵N極向下插入線圈時，穿過線圈中的磁通量在變化，故線圈中會產生感應電流，電流表指針發(fā)生偏轉，選項A正確；當把磁鐵N極從線圈中拔出時，線圈中也會產生感應電流，故選項B錯誤；保持磁鐵在線圈中相對靜止時，線圈中的磁通量沒變化，故無感應電流產生，所以電流表指針不發(fā)生偏轉，選項C正確；若磁鐵和線圈一起以同一速度向上運動，線圈與磁鐵沒有相對運動，故穿過線圈的磁通量也不變，電路中無感應電流，電流表指針不發(fā)生偏轉，選項D錯誤,1感應電流方向判斷的兩種方法 方法一 用楞次定律判斷,二 感應電流方向的判斷,方法二 用右手定則判斷 該方法適用于部分導體切割磁感線判斷時注意掌心、四指、拇指的方向： (1)掌心磁感線穿入； (2)拇指指向導體運動的方向； (3)四指指向感應電流的方向,2楞次定律和右手定則的關系 (1)從研究對象上說，楞次定律研究的是整個閉合回路，右手定則研究的是閉合電路中的一部分導體，即一段導體做切割磁感線運動的情況 (2)從適用范圍上說，楞次定律適用于磁通量變化引起感應電流的各種情況(包括一部分導體做切割磁感線運動的情況)，右手定則只適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動的情況因此，右手定則是楞次定律的一種特殊情況一般來說，若導體不動，回路中磁通量變化，應該用楞次定律判斷感應電流方向而不能用右手定則；若是回路中一部分導體做切割磁感線運動產生感應電流，用右手定則判斷較為簡單，用楞次定律進行判斷也可以，但較為麻煩,應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟,例2如圖所示，一水平放置的矩形線圈abcd在細長磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內，從圖中的位置經(jīng)過位置到位置，位置和都很靠近.在這個過程中，線圈中感應電流( ) A沿abcd流動 B沿dcba流動 C由到是沿abcd流動，由到是沿dcba流動 D由到是沿dcba流動，由到是沿abcd流動 解析 由條形磁鐵的磁場可知，線圈在位置時穿過閉合線圈的磁通量最少，為零，故線圈從位置到位置，從下向上穿過線圈的磁通量在減少，線圈從位置到位置，從上向下穿過線圈的磁通量在增加，根據(jù)楞次定律可知，感應電流的方向都是沿abcd流動,A,楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因，列表說明如下.,三 楞次定律的推論應用,例3(多選)如圖所示，光滑固定的金屬導軌M、N水平放置兩根導體棒P、Q平行放置在導軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時( ) AP、Q將相互靠攏 BP、Q將相互遠離 C磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度小于g,AD,解析 根據(jù)楞次定律的另一種表述感應電流的效果，總要反抗產生感應電流的原因本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近所以，P，Q將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，選項A、D正確,1“三定則一定律”的比較,四 三定則一定律的綜合應用,三定則、一定律的應用技巧 (1)應用楞次定律，必然要用到安培定則 (2)感應電流受到安培力，有時可以先用右手定則確定電流的方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時也可以直接應用楞次定律的推論確定安培力的方向,例4(多選)如圖所示，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的左邊有一如圖所示的閉合電路，當PQ在一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,BC,1在沿水平方向的勻強磁場中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉動，開始時線圈靜止，線圈平面與磁場方向既不平行也不垂直，所成的銳角為.在磁場開始增強后的一個極短時間內，線圈平面( ) A維持不動 B將向使減小的方向轉動 C將向使增大的方向轉動 D將轉動，因不知磁場方向，不能確定會增大還是會減小 解析 磁場增強時，穿過線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律知線圈的轉動將阻礙這種增加使線圈平面向使減小的方向轉動故選項B正確,B,2如圖所示，同一平面內的三條平行導線串有兩個電阻R和r，導體棒PQ與三條導線接觸良好；勻強磁場的方向垂直紙面向里導體棒的電阻可忽略，當導體棒向左滑動時，下列說法正確的是( ) 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 PQ與cd組成一個閉合電路，PQ與ab也組成一個閉合回路，當PQ向左滑動時，由右手定則可以判斷出電流由PQ，故R中的電流由cd，r中電流由ba，故選項B正確,B,3物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”如圖所示，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)閉合開關S的瞬間，套環(huán)立刻跳起 某同學另找來器材再探究此實驗他連接好電路，經(jīng)重復實驗，線圈上的套環(huán)均未動對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導致套環(huán)未動的原因可能是( ) A線圈接在了直流電源上 B電源電壓過高 C所選線圈的匝數(shù)過多 D所用套環(huán)的材料與老師的不同,D,解析 閉合開關S，金屬套環(huán)跳起，是因為S閉合瞬間，穿過套環(huán)的磁通量變化，環(huán)中產生感應電流的緣故產生感應電流要具備兩個條件：回路閉合和穿過回路的磁通量變化只要連接電路正確，閉合S瞬間，就會造成穿過套環(huán)磁通量變化，與電源的交直流性質、電壓高低、線圈匝數(shù)多少均無關該同學實驗失敗，可能是套環(huán)選用了非導電材料的緣故，故選項D正確,4如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質量為m、阻值為R的閉合矩形金屬框abcd用絕緣輕質細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動金屬線框從右側某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面則線框中感應電流的方向是( ) Aabcda Bdcbad C先是dcbad，后是abcda D先是abcda，后是dcbad,B,解析 金屬框從右側某一位置靜止開始釋放，在擺動到豎起位置的過程中，磁場自abcd的右側面穿出，穿過線框的磁通量在減少，根據(jù)楞次定律可得電流從adcb；金屬框從豎直位置擺動到左側最高位置的過程中，根據(jù)楞次定律不難得出感應電流的方向為dcbad,例1(2017·寧夏銀川檢測·6分)如圖所示，接有理想電壓表的三角形導線框ABC，在勻強磁場中向右運動，則關于導線框中有無感應電流及電壓表有無示數(shù)(示數(shù)不為零則稱為有示數(shù))，下列判斷正確的是( ) A無 有 B有 無 C無 無 D有 有,答題送檢····································來自閱卷名師報告,解析 無論導線框在磁場中向右做勻速運動、加速運動還是做減速運動，穿過導線框的磁通量均不變，即0，故導線框中無感應電流產生，再由電壓表的工作原理可知電壓表無示數(shù)故選項C正確 答案 C,1奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流能在周圍產生磁場，法拉第認為磁也一定能生電，并進行了大量的實驗圖中環(huán)形物體是法拉第使用過的線圈，A、B兩線圈繞在同一個鐵環(huán)上，A與直流電源連接，B與靈敏電流表連接實驗時未發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉，即沒有“磁生電”，其原因是( ) A線圈A中的電流較小，產生的磁場不夠強 B線圈B中產生的電流很小，電流表指針偏轉不了 C線圈A中的電流是恒定電流，不會產生磁場 D線圈A中的電流是恒定電流，產生穩(wěn)恒磁場,D,2(多選)阿明有一個磁浮玩偶，其原理是利用電磁鐵產生磁性，讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來，其構造如圖所示若圖中電源的電壓固定，可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置，則下列敘述正確的是( ),CD,A電路中的電源必須是交流電源 B電路中的a端點須連接直流電源的負極 C若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，可增加玩偶飄浮的最大高度 D若將可變電阻的阻值調大，可減小玩偶飄浮的最大高度,解析 當電磁鐵上端為N極時，可使玩偶飄浮起來，由安培定則可知，a端應是電源的正極，選項A、B錯誤；若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù)，電磁鐵磁性增強，可增加玩偶飄浮的最大高度，選項C正確；若將可變電阻的阻值調大，線圈中電流減小，磁性減弱，玩偶飄浮的最大高度減小，選項D正確,3如圖所示，磁場垂直于紙面，磁感應強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速度釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中( ) A感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針 B感應電流方向一直是逆時針 C感應電流方向先順時針后逆時針再順時針 D感應電流方向一直是順時針,A,解析 在豎直虛線左側，圓環(huán)向右擺時磁通量增加，由楞次定律可判斷，感應電流產生的磁場方向與原磁場方向相反，由安培定則可知感應電流方向為逆時針方向；擺過豎直虛線時，環(huán)中磁通量左減右增相當于方向向外的增大，因此感應電流方向為順時針方向；在豎直虛線右側向右擺動時，環(huán)中磁通量減小，感應電流的磁場與原磁場同向，可知感應電流為逆時針方向，因此只有選項A正確,