全程复习广西专用广西专用高考物理一轮复习121电磁感应现象楞次定律新人教版.pptx

第1讲 电磁感应现象 楞次定律 考点考点1 1 磁通量磁通量 1.1.定义：闭合导体回路的定义：闭合导体回路的 与垂直穿过它的与垂直穿过它的 的的乘积乘积2.2.公式：公式：=_=_3.3.单位：单位：，符号：，符号：_4.4.磁通量是磁通量是 （填（填“标量标量”或或“矢量矢量”）面积面积磁感应强度磁感应强度BSBS韦伯韦伯WbWb标量标量1.1.公式公式=BS=BS的适用条件的适用条件（1 1）匀强磁场）匀强磁场.（2 2）S S为垂直磁场的有效面积为垂直磁场的有效面积.2.2.磁通量的物理意义磁通量的物理意义（1 1）磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数）磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数.（2 2）同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟）同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线磁场方向平行时，磁通量为零；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，磁通量为零条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零.3.3.磁通量磁通量“+”+”、“-”-”号的意义号的意义若规定磁感线沿某一方向穿过某平面的磁通量为正值，则磁感若规定磁感线沿某一方向穿过某平面的磁通量为正值，则磁感线反向穿过该平面的磁通量为负值线反向穿过该平面的磁通量为负值.（20122012广州模拟）如图所示，广州模拟）如图所示，abab是是水平面上一个圆的直径，在过水平面上一个圆的直径，在过abab的竖的竖直面内有一根通电直导线直面内有一根通电直导线efef，且，且efef平平行于行于abab，当，当efef竖直向上平移时，穿过竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将（圆面积的磁通量将（）A.A.逐渐变大逐渐变大 B.B.逐渐减小逐渐减小C.C.始终为零始终为零 D.D.不为零，但始终保持不变不为零，但始终保持不变【解析解析】选选C.C.穿过圆面积的磁通量是由通电直导线穿过圆面积的磁通量是由通电直导线efef产生的，产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向线条数与向上穿过的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化的平移也不会影响磁通量的变化.故故C C正确正确.1.1.电磁感应现象电磁感应现象不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量 ,闭合闭合电路中就有电路中就有 产生的现象产生的现象.2.2.产生感应电流的条件产生感应电流的条件（1 1）条件）条件:穿过闭合电路的磁通量穿过闭合电路的磁通量 .（2 2）特例）特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动运动.考点考点2 2 电磁感应现象电磁感应现象发生变化发生变化感应电流感应电流发生变化发生变化切割磁感线切割磁感线1.1.产生电磁感应现象的实质产生电磁感应现象的实质穿过电路的磁通量发生变化穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势电路中就会产生感应电动势.如果如果电路闭合电路闭合,则有感应电流则有感应电流;如果电路不闭合如果电路不闭合,则只有感应电动势而则只有感应电动势而无感应电流无感应电流.2.2.磁通量发生变化的三种常见情况磁通量发生变化的三种常见情况（1 1）磁场强弱不变，回路面积改变；）磁场强弱不变，回路面积改变；（2 2）回路面积不变，磁场强弱改变；）回路面积不变，磁场强弱改变；（3 3）回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变）回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变.（20122012烟台模拟）在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，烟台模拟）在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a a、b b、c c为三个闭合金属圆为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是（的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是（）A.aA.a、b b两个环两个环 B.bB.b、c c两个环两个环C.aC.a、c c两个环两个环 D.aD.a、b b、c c三个环三个环【解析解析】选选A.A.滑动变阻器的滑片左、右滑动，引起圆环滑动变阻器的滑片左、右滑动，引起圆环a a、b b中中磁通量变化，而圆环磁通量变化，而圆环c c由于对称性其磁通量始终为零，故由于对称性其磁通量始终为零，故a a、b b两两环中产生感应电流，而环中产生感应电流，而c c环中不产生感应电流，故环中不产生感应电流，故A A正确正确.1.1.楞次定律楞次定律（1 1）内容：感应电流的磁场总要）内容：感应电流的磁场总要 引起感应电流的引起感应电流的_的变化的变化.（2 2）适用范围：一切电磁感应现象）适用范围：一切电磁感应现象.考点考点3 3 楞次定律楞次定律 右手定则右手定则阻碍阻碍磁通量磁通量2.2.右手定则右手定则内容：伸开右手内容：伸开右手,使拇指与使拇指与 垂直垂直,并且都与手掌并且都与手掌在同一平面内在同一平面内,让让 从掌心进入从掌心进入,并使拇指指向并使拇指指向_的方向的方向,这时四指所指的方向就是这时四指所指的方向就是 的方向的方向.其余四个手指其余四个手指磁感线磁感线导线运动导线运动感应电流感应电流1.1.楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的理解的理解谁在谁在“阻碍阻碍”“感应电流的磁场感应电流的磁场”在阻碍在阻碍“阻碍阻碍”什么什么 阻碍的是阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化引起感应电流的磁通量的变化”，不是阻碍，不是阻碍引起感应电流的磁通量引起感应电流的磁通量 如何如何“阻碍阻碍”磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流磁场方向相反；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向一致，即的磁场方向与原磁场方向一致，即“增反减同增反减同”是否是否“阻止阻止”“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，只是延缓了磁通量的变化，这，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响种变化将继续进行，最终结果不受影响 2.2.楞次定律的推广楞次定律的推广推广表述：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因推广表述：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.其具其具体方式为：体方式为：（1 1）阻碍原磁通量的变化）阻碍原磁通量的变化“增反减同增反减同”.（2 2）阻碍相对运动）阻碍相对运动“来拒去留来拒去留”.（3 3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势）使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩增缩减扩”.（4 4）阻碍原电流的变化（自感现象）阻碍原电流的变化（自感现象）“增反减同增反减同”.如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，如图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是（中表示正确的是（）【解析解析】选选C C、D.D.先根据楞次定律先根据楞次定律“来拒去留来拒去留”判断线圈的判断线圈的N N极极和和S S极极.A.A中线圈上端为中线圈上端为N N极，极，B B中线圈上端为中线圈上端为N N极，极，C C中线圈上端为中线圈上端为S S极，极，D D中线圈上端为中线圈上端为S S极，再根据安培定则确定感应电流的方向，极，再根据安培定则确定感应电流的方向，A A、B B错误，错误，C C、D D正确正确.“程序法程序法”在楞次定律中的应用在楞次定律中的应用【例证例证1 1】（20122012福州模拟）某实验小组用如图所示的实验装福州模拟）某实验小组用如图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，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，通过电流表的感应电流方向是（通过电流表的感应电流方向是（）A.aGb B.A.aGb B.先先aGbaGb，后，后bGabGaC.bGa D.C.bGa D.先先bGabGa，后，后aGbaGb【解题指南解题指南】解答本题时应从以下三点重点把握：解答本题时应从以下三点重点把握：（1 1）要明确条形磁铁穿过线圈时，原磁场的方向以及穿过线圈）要明确条形磁铁穿过线圈时，原磁场的方向以及穿过线圈的磁通量的变化情况的磁通量的变化情况.（2 2）根据楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向及其变化情）根据楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向及其变化情况况.（3 3）运用安培定则判断感应电流的方向）运用安培定则判断感应电流的方向.【自主解答自主解答】选选D.D.（1 1）条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下）条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下.（2 2）穿过线圈向下的磁通量增加）穿过线圈向下的磁通量增加.（3 3）由楞次定律可知：感应电流的磁场方向向上）由楞次定律可知：感应电流的磁场方向向上.（4 4）应用安培定则可判断：感应电流的方向为逆时针（俯视），）应用安培定则可判断：感应电流的方向为逆时针（俯视），即由即由bGa.bGa.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，感应电流产生的磁场方向向下，感应电流的方向为顺时针小，感应电流产生的磁场方向向下，感应电流的方向为顺时针（俯视），即由（俯视），即由aGb.aGb.【总结提升总结提升】程序法解题的一般思路程序法解题的一般思路（1 1）应用）应用“程序法程序法”解题的注意事项解题的注意事项“程序法程序法”是分析、解决物理问题的一种常见方法，用该方法是分析、解决物理问题的一种常见方法，用该方法可以使解题过程规范化、简单化可以使解题过程规范化、简单化.在使用在使用“程序法程序法”处理问题时，处理问题时，需注意以下两点：需注意以下两点：根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序.在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以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、节约解题时间规范解题过程、减少失误、节约解题时间.（2 2）应用楞次定律解题的一般程序为）应用楞次定律解题的一般程序为:楞次定律、右手定则、左手定则、楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用安培定则的综合应用【例证例证2 2】如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导线线MNMN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A A的圆形金属环的圆形金属环B B中中（）A.A.有感应电流，且有感应电流，且B B被被A A吸引吸引B.B.无感应电流无感应电流C.C.可能有，也可能没有感应电流可能有，也可能没有感应电流D.D.有感应电流，且有感应电流，且B B被被A A排斥排斥【解题指南解题指南】解答本题应注意以下三点：解答本题应注意以下三点：（1 1）导线）导线MNMN切割磁感线运动时，应用右手定则来判断感应电流切割磁感线运动时，应用右手定则来判断感应电流的方向；的方向；（2 2）结合导线）结合导线MNMN的运动情况判断电磁铁的运动情况判断电磁铁A A的磁场变化及通过金的磁场变化及通过金属环属环B B的磁通量的变化情况；的磁通量的变化情况；（3 3）利用楞次定律判断金属环）利用楞次定律判断金属环B B中电流方向及磁场方向，从而中电流方向及磁场方向，从而确定确定B B的受力情况的受力情况.【规范解答规范解答】选选D.MND.MN向右加速滑动，根据右手定则，向右加速滑动，根据右手定则，MNMN中的电中的电流方向从流方向从NMNM，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A A的左端为的左端为N N极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，B B环中环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，的感应电流产生的内部磁场方向向右，B B被被A A排斥排斥.故故D D正确正确.【总结提升总结提升】“三个定则与一个定律三个定则与一个定律”的规范应用的规范应用1.1.一般解题步骤一般解题步骤（1 1）分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒）分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒.（2 2）结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律）结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律.（3 3）正确地利用所选择的规律进行分析和判断）正确地利用所选择的规律进行分析和判断.2.2.应注意的事项应注意的事项（1 1）“三个定则与一个定律三个定则与一个定律”的比较的比较.基本现象基本现象 应用的定则或定律应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场 安培定则安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则左手定则 电磁电磁感应感应 部分导体做切割磁感线运动部分导体做切割磁感线运动 右手定则右手定则 闭合回路磁通量变化闭合回路磁通量变化 楞次定律楞次定律（2 2）应用区别）应用区别.关键是抓住因果关系关键是抓住因果关系.因电而生磁（因电而生磁（IBIB）安培定则；安培定则；因动而生电（因动而生电（v v、BIBI）右手定则；右手定则；因电而受力（因电而受力（I I、BFBF安安）左手定则左手定则.考查内容考查内容 电磁感应在生产、生活中的应用电磁感应在生产、生活中的应用【例证例证】唱卡拉唱卡拉OKOK用的话筒内有传感器，其中有一种是动圈式用的话筒内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是（音信号转变为电信号，下列说法正确的是（）A.A.该传感器是根据电流的磁效应工作的该传感器是根据电流的磁效应工作的B.B.该传感器是根据电磁感应原理工作的该传感器是根据电磁感应原理工作的C.C.膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D.D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势【规范解答规范解答】选选B.B.动圈式话筒的工作原理是：人发出声音使膜动圈式话筒的工作原理是：人发出声音使膜片带动线圈振动，从而使穿过线圈的磁通量发生变化，将声音片带动线圈振动，从而使穿过线圈的磁通量发生变化，将声音信号转化为电信号，因此该传感器是根据电磁感应原理工作的，信号转化为电信号，因此该传感器是根据电磁感应原理工作的，故选项故选项B B正确正确.1.1.（20122012泰安模拟）一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的泰安模拟）一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中匀强磁场中,下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是（下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是（）A.A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B.B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C.C.圆盘在磁场中向右匀速平移圆盘在磁场中向右匀速平移D.D.匀强磁场均匀增加匀强磁场均匀增加【解析解析】选选B B、D.D.圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移移,都不会使其磁通量发生变化都不会使其磁通量发生变化,故不会有电磁感应现象故不会有电磁感应现象,A,A、C C错错误误;圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加,都会使圆盘中的磁通量都会使圆盘中的磁通量发生变化发生变化,故有感应电流产生故有感应电流产生,B,B、D D正确正确.2.2.如图所示，能产生感应电流的是（如图所示，能产生感应电流的是（）【解析解析】选选B.AB.A图中线圈没闭合，无感应电流；图中线圈没闭合，无感应电流；B B图中磁通量增图中磁通量增大，有感应电流；大，有感应电流；C C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；流；D D图中的磁通量恒定，无感应电流图中的磁通量恒定，无感应电流.故选故选B.B.3.3.如图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈（位如图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈（位于磁铁正中央），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是于磁铁正中央），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是（）A.A.将磁铁在纸面内向上平移将磁铁在纸面内向上平移B.B.将磁铁在纸面内向右平移将磁铁在纸面内向右平移C.C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动将磁铁绕垂直纸面的轴转动D.D.将磁铁的将磁铁的N N极转向纸外，极转向纸外，S S极转向纸内极转向纸内【解析解析】选选D.D.磁铁在线圈所处位置产生的磁感线与线圈平面平磁铁在线圈所处位置产生的磁感线与线圈平面平行，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移、向右行，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移、向右平移和将磁铁绕垂直纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量始终都平移和将磁铁绕垂直纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量始终都是零，没有发生变化，所以不会产生感应电流是零，没有发生变化，所以不会产生感应电流.将磁铁的将磁铁的N N极转极转向纸外，向纸外，S S极转向纸内时，穿过线圈的磁通量由零开始逐渐变大，极转向纸内时，穿过线圈的磁通量由零开始逐渐变大，磁通量发生了变化，所以有感应电流产生磁通量发生了变化，所以有感应电流产生.故故D D正确正确.4.4.（20122012青岛模拟）如图所示，在条形青岛模拟）如图所示，在条形磁铁从图示位置绕磁铁从图示位置绕O O1 1O O2 2轴转动轴转动9090的过程中，的过程中，放在导轨右端附近的金属棒放在导轨右端附近的金属棒abab将（将（）A.A.向左运动向左运动B.B.向右运动向右运动C.C.静止不动静止不动D.D.因不知道条形磁铁的哪一端为因不知道条形磁铁的哪一端为N N极，也不知道条形磁铁是顺时极，也不知道条形磁铁是顺时针转动还是逆时针转动，故无法判断针转动还是逆时针转动，故无法判断【解析解析】选选B.B.在条形磁铁从图示位置绕在条形磁铁从图示位置绕O O1 1O O2 2轴转动轴转动9090的过程中，的过程中，闭合回路的磁通量增大，故根据楞次定律闭合回路的磁通量增大，故根据楞次定律abab的运动要阻碍的运动要阻碍磁通量的增大，所以磁通量的增大，所以abab将向右运动，将向右运动，B B正确正确.5.5.（20122012杭州模拟）如图所示，杭州模拟）如图所示，A A、B B是两根互相平行的、固定是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同.一个矩形闭合金属一个矩形闭合金属线圈与线圈与A A、B B在同一平面内，并且在同一平面内，并且abab边保持与通电导线平行，线圈边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置从图中的位置1 1匀速向左移动，经过位置匀速向左移动，经过位置2 2，最后到位置，最后到位置3 3，其中位，其中位置置2 2恰在恰在A A、B B的正中间，则下面的说法中正确的是（的正中间，则下面的说法中正确的是（）A.A.在位置在位置2 2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大B.B.在位置在位置2 2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零C.C.从位置从位置1 1到位置到位置3 3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化了变化D.D.从位置从位置1 1到位置到位置3 3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变持不变【解析解析】选选D.D.由题意知线圈经过位置由题意知线圈经过位置2 2时穿过线圈的磁通量为零，时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，故但磁通量的变化率不为零，故A A、B B均错误；从位置均错误；从位置1 1到位置到位置3 3的的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的方向始终沿逆向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的方向始终沿逆时针方向，线圈所受的磁场力的方向始终向右，故时针方向，线圈所受的磁场力的方向始终向右，故C C错误，错误，D D正正确确.