第九章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律.ppt

,考纲自主研读,考点互动探究,高考全程解密,随堂基础演练,第,1,讲,电磁感应现象楞次定律,(,单选,),如图,9,1,1,所示，在条形磁铁外套有,A,、,B,两个大小不同的圆环，穿过,A,环的磁通量,A,与穿过,B,环的磁通量,B,相比较,(,),磁通量,(,考纲要求,),【,思维驱动,】,图,9,1,1,A,A,B,B,A,B,.,故正确答案为,A.,答案,A,1,概念,：在磁感应强度为,B,的匀强磁场中，与磁场方向,_,的面积,S,与,B,的乘积,2,公式,：,_,3,单位,：,1 Wb,_,4,公式的适用条件,匀强磁场；,磁感线的方向与平面垂直，即,B,S,.,【,知识存盘,】,垂直,BS,1 T,m,2,(,多选,),如图,9,1,2,所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出已知匀强磁场区域的宽度,L,大于线框的高度,h,，下列说法正确的是,(,),电磁感应现象,感应电流的产生条件,(,考纲要求,),【,思维驱动,】,图,9,1,2,A,线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生,B,线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生,C,线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能,D,整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能,解析,产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故选项,B,、,D,错误线框进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，产生了感应电流，故选项,A,正确在产生感应电流的过程中线框消耗了机械能，故选项,C,正确,答案,AC,1,电磁感应现象,：当穿过闭合电路的磁通量,_,时，电路中有,_,产生的现象,2,产生感应电流的条件,(1),条件,：穿过闭合电路的磁通量,_,(2),特例,：闭合电路的一部分导体在磁场内做,_,运动,3,产生电磁感应现象的实质,：电磁感应现象的实质是产生,_,，如果回路闭合则产生,_,；如果回路不闭合，则只有,_,，而无,_,【,知识存盘,】,发生变化,感应电流,发生变化,切割磁感线,感应电动势,感应电流,感应电动势,感应电流,(,单选,),如图,9,1,3,所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度,H,处同时释放,(,各线框下落过程中不翻转,),，则以下说法正确的是,(,),楞次定律,(,考纲要求,),【,思维驱动,】,图,9,1,3,A,三者同时落地,B,甲、乙同时落地，丙后落地,C,甲、丙同时落地，乙后落地,D,乙、丙同时落地，甲后落地,解析,甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙没有闭合回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故,D,正确,答案,D,楞次定律,【,知识存盘,】,三定则一定律,适用范围,基本现象,安培定则,电流的磁效应,运动电荷、电流产生磁场,左手定则,磁场力,磁场对运动电荷、电流的作用,右手定则,电磁感应,部分导体做切割磁感线运动,楞次定律,闭合回路的磁通量变化,【,典例,1,】,(,单选,),如图,9,1,4,所示，一通电螺线管,b,放在闭合金属线圈,a,内，螺线管的中心轴线恰和线圈的一条直径,MN,重合要使线圈,a,中产生感应电流，可采用的方法有,(,),考点一电磁感应现象是否发生的判断,图,9,1,4,A,使通电螺线管中的电流发生变化,B,使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动,C,使线圈,a,以,MN,为轴转动,D,使线圈绕垂直于,MN,的直径转动,解析,题中图示位置无论螺线管中的电流怎样发生变化，均无磁感线穿过线圈平面，磁通量始终为零，故无感应电流产生，选项,A,错误若螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动，穿过线圈的磁通量始终为零，故无感应电流产生，选项,B,错误若线圈,a,以,MN,为轴转动，穿过线圈的磁通量始终为零，故无感应电流产生，选项,C,错误若线圈绕垂直于,MN,的直径转动，穿过线圈的磁通量会发生变化，故有感应电流产生，选项,D,正确,答案,D,【,变式跟踪,1,】,(,单选,),如图,9,1,5,所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环,A,，下列各种情况中铜环,A,中没有感应电流的是,(,),图,9,1,5,A,线圈中通以恒定的电流,B,通电时，使滑动变阻器的滑片,P,匀速移动,C,通电时，使滑动变阻器的滑片,P,加速移动,D,将电键突然断开的瞬间,解析,当线圈中通恒定电流时，产生的磁场为稳恒磁场，通过铜环,A,的磁通量不发生变化，不会产生感应电流,答案,A,电磁感应现象是否发生判断流程：,借题发挥,楞次定律中,“,阻碍,”,的含义,考点二楞次定律的理解及应用,【,典例,2,】,(,单选,),某实验小组用如图,9,1,6,所示的实验装置来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流方向是,(,),A,a,G,b,B,先,a,G,b,，后,b,G,a,C,b,G,a,D,先,b,G,a,，后,a,G,b,图,9,1,6,解析,确定原磁场的方向：条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下,明确回路中磁通量的变化情况：线圈中向下的磁通量增加,由楞次定律的,“,增反减同,”,可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上,应用右手定则可以判断感应电流的方向为逆时针,(,俯视,),即：,b,G,a,.,同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，由楞次定律可得线圈中将产生顺时针方向的感应电流,(,俯视,),，电流从,a,G,b,.,答案,D,【,变式跟踪,2,】,(,单选,),如图,9,1,7,所示，通电螺线管左侧和内部分别静止吊一导体环,a,和,b,，当滑动变阻器,R,的滑动触头,c,向左滑动时,(,),图,9,1,7,A,a,向左摆，,b,向右摆,B,a,向右摆，,b,向左摆,C,a,向左摆，,b,不动,D,a,向右摆，,b,不动,解析,当滑动变阻器,R,的滑动触头,c,向左滑动时，电路中的电流变大，螺线管产生的磁场逐渐增强，穿过,a,的磁通量变大，根据楞次定律可知，,a,向左摆动；,b,处于螺线管内部，其周围的磁场为匀强磁场，方向水平向左，圆环中虽然也产生感应电流，但根据左手定则可判断出，安培力与,b,在同一个平面内，产生的效果是使圆环面积缩小，并不使其摆动，所以,C,项正确,答案,C,1,应用,“,程序法,”,解题的注意事项,“程序法,”,是分析、解决物理问题的一种常见方法，在使用,“,程序法,”,处理问题时，需注意以下两点：,(1),根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序；,(2),在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间,借题发挥,2,判断感应电流方向的,“,四步法,”,【,典例,3,】,(,多选,),如图,9,1,8,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,(,),考点三楞次定律、右手定则、左手定则、安培定,则的综合应用,图,9,1,8,A,向右加速运动,B,向左加速运动,C,向右减速运动,D,向左减速运动,答案,BC,【,变式跟踪,3,】,(,单选,),如图,9,1,9,所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线,MN,在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁,A,的圆形金属环,B,中,(,),图,9,1,9,A,有感应电流，且,B,被,A,吸引,B,无感应电流,C,可能有，也可能没有感应电流,D,有感应电流，且,B,被,A,排斥,解析,MN,向右加速滑动，根据右手定则，,MN,中的电流方向从,N,M,，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁,A,的左端为,N,极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，,B,环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，,B,被,A,排斥故,D,正确,答案,D,“三个定则与一个定律,”,的规范应用,1,一般解题步骤,(1),分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒,(2),结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律,(3),正确地利用所选择的规律进行分析和判断,2,应用区别,关键是抓住因果关系,(1),因电而生磁,(,I,B,),安培定则；,(2),因动而生电,(,v,、,B,I,),右手定则；,(3),因电而受力,(,I,、,B,F,安,),左手定则,借题发挥,考情分析,近三年我省高考试题中，对电磁感应现象和楞次定律的考查是高频考点，,3,年,3,考,高考题型,：选择题,命题趋势,2014,年对电磁感应现象和楞次定律可能还会单独命题，也可能容纳到计算题中,命题热点,9,电磁感应现象和楞次定律,命题专家评述,易失分点,1,不能正确确定所研究的回路,2,对楞次定律中的,“,阻碍,”,理解不透,3,不能灵活选用楞次定律推广的规律,4,分不清感应电流的磁场和原磁场的关系,应对策略,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：,(1),阻碍原磁通量的变化,“,增反减同,”,；,(2),阻碍相对运动,“来拒去留,”,；,(3),使线圈面积有扩大或缩小的趋势,“,增缩减扩,”,；,(4),阻碍原电流的变化,(,自感现象,)“,增反减同,”,阅卷老师叮咛,(,多选,)(2012,江苏单科,，,7),某同学设计的家庭电路保护装置如图,9,1,10,所示，铁芯左侧线圈,L,1,由火线和零线并行绕成当右侧线圈,L,2,中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关,K,，从而切断家庭电路仅考虑,L,1,在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有,(,),高考佐证,图,9,1,10,A,家庭电路正常工作时，,L,2,中的磁通量为零,B,家庭电路中使用的电器增多时，,L,2,中的磁通量不变,C,家庭电路发生短路时，开关,K,将被电磁铁吸起,D,地面上的人接触火线发生触电时，开关,K,将被电磁铁吸起,解析,电路正常或短路时，火线和零线中通过的电流大小相等、方向相反，故,L,1,中火线与零线中电流产生的磁场相抵消，铁芯中的磁通量为零，,L,2,中无感应电流产生，电磁铁中也就无电流，开关,K,不会被吸起由上述分析可知，,A,、,B,项正确，,C,项错误当地面上的人接触火线发生触电时，火线与零线中的电流大小不再相等，则,L,2,中产生感应电流，电磁铁也就能把开关,K,吸起，即,D,正确,答案,ABD,【,预测,1,】,(,单选,),现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈,A,、线圈,B,、电流计及开关，如图,9,1,11,连接在开关闭合、线圈,A,放在线圈,B,中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端,P,向左加速滑动时，电流计指针向右偏转由此可以推断,(,),图,9,1,11,A,线圈,A,向上移动或滑动变阻器的滑动端,P,向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转,B,线圈,A,中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转,C,滑动变阻器的滑动端,P,匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央,D,因为线圈,A,、线圈,B,的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向,解析,电流计指针是否发生偏转取决于穿过线圈,B,的磁通量是否发生变化，而电流计中指针的偏转方向取决于穿过线圈,B,的磁通量是变大还是变小由题意知当,P,向左滑动时，线圈,A,中的电流变小，导致穿过线圈,B,的磁通量减小，电流计中指针向右偏转依此推理，若穿过线圈,B,的磁通量增大时，电流计指针向左偏转,线圈,A,上移时，线圈,A,中线芯向上拔出或断开开关，穿过线圈,B,的磁通量减小，指针向右偏，,A,错、,B,对；,P,匀速向左滑动时穿过线圈,B,的磁通量减小，指针向右偏转，,P,匀速右滑时穿过线圈,B,的磁通量增大，指针向左偏转，故,C,错,答案,B,【,预测,2,】,(,单选,),如图,9,1,12,所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高,h,处，由静止开始下落，最后落在水平地面上磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触若不计空气阻力，重力加速度为,g,，下列说法中正确的是,(,),图,9,1,12,答案,A,一、电磁感应现象,1,(,单选,),现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈,A,、线圈,B,、电流计及电键如图,9,1,13,所示连接下列说法中正确的是,(,),图,9,1,13,A,电键闭合后，线圈,A,插入或拔出都会引起电流计指针偏转,B,线圈,A,插入线圈,B,中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转,C,电键闭合后，滑动变阻器的滑片,P,匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度,D,电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片,P,加速滑动，电流计指针才能偏转,解析,电键闭合后，线圈,A,插入或拔出都会引起穿过线圈,B,的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项,A,正确；线圈,A,插入线圈,B,中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈,B,的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项,B,错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片,P,无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈,A,的电流发生变化，线圈,B,的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项,C,、,D,错误,答案,A,2,(,多选,),如图,9,1,14,所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是,(,),图,9,1,14,A,圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动,B,圆盘以某一水平直径为轴匀速转动,C,圆盘在磁场中向右匀速平移,D,匀强磁场均匀增加,解析,只有当圆盘中的磁通量发生变化时，圆盘中才产生感应电流，当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时，圆盘中的磁通量不发生变化，不能产生感应电流，,A,、,C,错误；当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场均匀增加时，圆盘中的磁通量发生变化，圆盘中将产生感应电流，,B,、,D,正确,答案,BD,A,1,2,，两次运动中线框中均有沿,adcba,方向电流出现,B,1,2,，两次运动中线框中均有沿,abcda,方向电流出现,C,1,2,，两次运动中线框中均有沿,adcba,方向电流出现,D,1,2,，两次运动中线框中均有沿,abcda,方向电流出现,二、楞次定律、右手定则的应用,3,(,单选,),如图,9,1,15,所示，通有恒定电流的导线,MN,与闭合金属框共面，第一次将金属框由,平移到,，第二次将金属框绕,cd,边翻转到,，设先后两次通过金属框的磁通量变化大小分别为,1,和,2,，则,(,),图,9,1,15,解析,设金属框在位置,的磁通量为,，在位置,的磁通量为,，由题可知：,1,|,|,，,2,|,|,，所以金属框的磁通量变化大小,1,mg,，,T,2,mg,B,T,1,mg,，,T,2,mg,，,T,2,mg,D,T,1,mg,解析,金属圆环从位置,到位置,过程中，由楞次定律知，金属圆环在磁铁上端时受安培力向上，在磁铁下端时受安培力也向上，则金属圆环对磁铁的作用力始终向下，对磁铁受力分析可知,T,1,mg,，,T,2,mg,，,A,项正确,答案,A,