楞次定律电磁感应现象新课标新人教版高中物理选修32市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.ppt

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电 磁 感 应,1/10,本章重点是感应电动势大小计算和感应电流方向判断。在复习中,应深刻了解法拉第电磁感应定律、楞次定律内涵及外延，注意训练和掌握综合性题目标分析思绪和方法，还要侧重与实际生活、生产科技相结合实际应用问题，全方面提升学生分析处理综合性问题和实际应用问题能力。,本章内容属高中物理重点内容，从近几年高考能够看出，对本章知识考查有所加强，每年高考题都有，主要是：,1.,感应电流产生和感应电流方向判断，出题以选择题为主。,2.,导体切割磁感线产生感应电动势计算。这类问题常结协力学、电学知识，处理与电量、电热相关问题。,3.,法拉第电磁感应定律应用是高考热点，常以综合性大题出现。并结合电路、力学、能量转化与守恒等知识。4.,对电磁感应图象问题考查主要以选择题为主，是常考知识点。,2/10,关键点一 楞次定律,图,10-1-7,图,10-1-8,学案,1,电磁感应现象 楞次定律,3.,楞次定律推广,对楞次定律中“妨碍”含义能够推广为感应电流效果总是妨碍产生感应电流原因：,(1),妨碍原磁通量改变,“,增反减同”；,(2),妨碍相对运动,“,来拒去留”；,比如，如图,10-1-7,所表示，若条形磁铁向闭合导线圈“前进”，则闭合导线,圈“退却”；若条形磁铁远离闭合导线圈“逃跑”，则闭合导线圈“追赶”。,(3),使线圈面积有扩大或缩小趋势,“,增缩减扩”；,比如，如图,10-1-8,所表示，当导线,B,中电流减小时，穿过闭合金属圆环,A,磁,通量减小，这时,A,环有扩张趋势。,(4),妨碍原电流改变,(,自感现象,)“,增反减同”。,2.,楞次定律使用步骤,1.,对楞次定律了解,谁在妨碍,“感应电流磁场”在妨碍,妨碍什么,妨碍是“引发感应电流磁场磁通量改变”，不是妨碍引发感应电流磁通量,怎样妨碍,磁通量增加时，妨碍其增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反；磁通量降低时，妨碍其降低，感应电流磁场方向与原磁场方向一致，可简单记为“增反减同”,是否阻止,“妨碍”不是“阻止”，只是延缓了磁通量改变，但这种改变仍继续进行，最终止果不受影响.,3/10,2.,应用区分,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。,关键点二 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合应用,名师支招：,判断感应电流方向右手定则是楞次定律特例，在导体切割磁感线运动情况下，用右手定则比用楞次定律更方便。,基本现象,应用定则或定律,运动电荷、电流产生磁场,安培定则,磁场对运动电荷、电流有作用力,左手定则,电磁,感应,部分导体做切割磁感线运动,右手定则,闭合回路磁通量改变,楞次定律,1.,应用现象,4/10,【,例,1】(,单项选择,),法拉第经过精心设计一系列试验，发觉了电磁感应定律，将历史上认为各,自独立学科“电学”与“磁学”联络起来。在下面几个经典试验设计思想中，所作推论,以后被试验否定是,(),A.,既然磁铁可使近旁铁块带磁，静电荷可使近旁导体表面感应出电荷，那么静止导线,上稳恒电流也可在近旁静止线圈中感应出电流,B.,既然磁铁可在近旁运动导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动线圈中,感应出电流,C.,既然运动磁铁可在近旁静止线圈中感应出电流，那么静止磁铁也可在近旁运动,导体中感应出电动势,D.,既然运动磁铁可在近旁导体中感应出电动势，那么运动导线上稳恒电流也可在近,旁线圈中感应出电流,热点一 感应电流产生条件,【,名师支招,】,电路闭合，且穿过闭合电路磁通量发生改变，是产生感应电流条件。,【,解析,】,对,A,选项，静止导线上稳恒电流附近产生稳定磁场，经过旁边静止线圈不会产生感应电流，,A,被否定；稳恒电流周围稳定磁场是非匀强磁场，运动线圈可能会产生感应电流，,B,符合事实；静止磁铁周围存在稳定磁场，旁边运动导体棒会产生感应电动势，,C,符合；运动导线上稳恒电流周围产生运动磁场，即周围磁场改变，在旁边线圈中产生感应电流，,D,符合。,A,5/10,1,(,双项选择,),如图,10-1-9,所表示，开始时矩形线框与匀强磁场方向垂直，且二分之一在磁场内，二分之一在磁场外。若要使线框中产生感应电流，以下方法中可行是,(),A.,将线框向上平移,B.,以,ab,边为轴转动,(,小于,90),C.,以,ad,边为轴转动,(,小于,60),D.,以,bc,边为轴转动,(,小于,60),B C,图,10-1-9,6/10,【例2】高考浙江理综卷如图10-1-10所表示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上,匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，,并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点过程中，,细杆和金属线框平面一直处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流方向是(),A.abcda,B.dcbad,C.先是dcbad，后是abcda,D.先是abcda，后是dcbad,热点二 感应电流方向判断,楞次定律应用,【,名师支招,】(1),楞次定律是判断感应电流方向基本方法。,(2),应用楞次定律判断感应电流方向普通步骤：,确定研究对象,即明确要判断是哪个闭合电路中产生感应电流。,确定研究对象所处磁场方向及其分布情况。,确定穿过闭合电路磁通量改变情况。,依据楞次定律，判断闭合电路中感应电流磁场方向。,依据安培定则,(,即右手螺旋定则,),判断感应电流方向。,【,解析,】,本题考查楞次定律，解题时应分清磁场方向及磁通量变,化情况，还应明确线圈放置方法，考查学生了解能力和推理能力。,由楞次定律可知，在线圈从右侧摆动到,O,点正下方过程中，向上磁,通量在减小，故感应电流方向沿,adcba,，线框从,O,点正下方向左侧摆动过程，电流方向沿,adcba,，故选,B,。,B,图,10-1-10,7/10,2,(,单项选择,),如图,10-1-11,所表示，同一平面内三条平行导线串有两个电阻,R,和,r,导体棒,PQ,与三条导线接触良好，匀强磁场方向垂直纸面向里。导体棒电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，以下说法正确是,(),A.,流过,R,电流为由,d,到,c,，流过,r,电流为由,b,到,a,B.,流过,R,电流为由,c,到,d,，流过,r,电流为由,b,到,a,C.,流过,R,电流为由,d,到,c,，流过,r,电流为由,a,到,b,D.,流过,R,电流为由,c,到,d,，流过,r,电流为由,a,到,b,B,图,10-1-11,8/10,【,例,3】,如图,10-1-12,所表示，光滑固定导轨,m,、,n,水平放置，两根导体棒,p,、,q,平行放于导轨上，形成一个闭合回路，,当一条形磁铁从高处下落靠近回路时,(),A.,p,、,q,将相互靠拢,B.,p,、,q,将相互远离,C.,磁铁加速度仍为,g,D.,磁铁加速度小于,g,【,名师支招,】(1),解法一，有理有据，丝丝入扣，但较繁琐；解法二直接从“妨碍”效果着手分析，简捷明快，入木三分，但分析难度大。,(2),感应电流产生，总是妨碍引发产生感应电流原因，若感应电流是因为闭合电路与磁场相对运动产生，回路因产生感应电流而受到安培力必定妨碍这种相对运动。,(3),感应电流产生过程，同时也是其它形式能转化为电能过程，在电磁感应现象中，能量是守恒。,【解析】在磁铁下落过程中，p、q是相互靠拢，还是相互远离，,取决于p、q中感应电流所受到磁铁作用力方向，而磁铁加,速度是否大于g，则取决于闭合回路对磁铁作用力方向。,解法一：先判断感应电流方向，再判断安培力方向。在磁铁下,落过程中，穿过闭合回路磁通量向下，而且不停增大，根据楞次,定律可判知，回路中感应电流磁场应向上，其中感应电流沿逆时,针方向。据左手定则可判知，磁铁对p、q棒安培力方向如图10-1-13,所示，故p、q相互靠拢。,将闭合电路磁场等效成如图10-1-14所示条形磁铁S，由此,可知，磁铁下落时，闭合电路对磁铁产生向上排斥力，故磁铁加速下落加速度ag。,可见本题正确选项为A、D。,解法二：应用楞次定律推广含义判断。,磁铁下落时，闭合电路中产生感应电流，由楞次定律推广含义知，感应电流产生必然阻碍导致产生感应电流原因磁铁下落，故而磁铁下落时，必然受到向上排斥力。磁铁下落加速度ag，故D选项正确；其次，磁铁下落时，穿过闭合电路磁通量增大，若p、q两导体棒相互远离，这会加剧磁通量增大，这与楞次定律含义感应电流阻碍磁通量变化矛盾，故p、q棒应相互靠近，即A选项正确。,图,10-1-13,图,10-1-14,图,10-1-12,热点三 楞次定律推广含义,A D,9/10,3,(,双项选择,),如图,10-1-15,所表示，,A,、,B,为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不一样材料制成圆管，竖直固定在相同高度。两个相同磁性小球，同时从,A,、,B,管上端管口无初速释放，穿过,A,管小球比穿过,B,管小球先落到地面。下面对于两管描述中，可能正确是,(),A.,A,管是用塑料制成，,B,管是用铜管制成,B.,A,管是用铝制成，,B,管是用胶木制成,C.,A,管是用胶木制成，,B,管是用塑料制成,D.,A,管是用胶木制成，,B,管是用铝制成,A D,图,10-1-15,10/10,