《物理第10章 電磁感應(yīng) 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理第10章 電磁感應(yīng) 第1講 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律 新人教版（58頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)第 十 章考 試 說 明考點內(nèi)容要求說明要點解讀電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.導(dǎo)體切割磁感線時，感應(yīng)電動勢的計算，只限于l垂直于B、v的情況滲透考查。全國課標(biāo)卷幾乎每年均有命題，屬于高頻考點，但很少單獨考查，多結(jié)合楞次定律或者法拉第電磁感應(yīng)定律等滲透考查。知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。磁通量滲透考查。全國課標(biāo)卷幾乎沒有直接考查過，常常結(jié)合楞次定律進行考查。注意磁通量正、負的意義，尤其是在同一個區(qū)域里磁場有反向的情況。考點內(nèi)容要求說明要點解讀法拉第電磁感應(yīng)定律2.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，不要求判斷內(nèi)電路中各點電勢的高低2不要求用自感系數(shù)計算自感電動勢直接考查或綜合考查。法拉第電磁感應(yīng)定律是歷年高考考查的重

2、點和熱點。1.能夠理解磁通量(磁感應(yīng)強度)的變化率的意義。磁通量BS中的S是有效面積。2.能夠區(qū)別感生電動勢和動生電動勢。知道EBlv是法拉第電磁感應(yīng)定律的推導(dǎo)公式，其中l(wèi)是有效長度。能夠分析平動切割和轉(zhuǎn)動切割產(chǎn)生的電動勢問題。3.能夠分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中通過的電荷量問題?？键c內(nèi)容要求說明要點解讀楞次定律2.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里，不要求判斷內(nèi)電路中各點電勢的高低2不要求用自感系數(shù)計算自感電動勢直接考查或綜合考查。楞次定律是高考高頻考點，通常結(jié)合運動問題、圖象問題、電路問題等綜合考查。1.能夠利用楞次定律和安培定則分析感應(yīng)電流的方向。2.正確理解“阻礙”的含義，阻礙不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這

3、種變化將繼續(xù)進行。3.能夠利用楞次定律分析其含義“推廣”的問題。即“阻礙的”可以是磁通量的變化、導(dǎo)體的相對運動、線圈面積的變化、電感線圈中的電流的變化等。4.右手定則的應(yīng)用，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的電流、電動勢。自感、渦流滲透考查。一般體現(xiàn)在實際電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，如對電磁驅(qū)動或者電磁阻尼現(xiàn)象的解釋等。第第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1 1知 識 梳 理 自 測知 識 梳 理 自 測2 2核 心 考 點 突 破核 心 考 點 突 破3 3階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題4 42 2 年 高 考 模 擬年 高 考 模 擬知識梳理自測知識梳理自測 1定義 勻強磁場中，磁感應(yīng)強度(B)與_于磁

4、場方向的面積(S)的乘積叫作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。 2公式 _。在國際單位制中，磁通量的單位是_，符號是_。知識點1 磁通量 垂直垂直BS韋伯韋伯Wb 3公式適用條件 (1)勻強磁場。 (2)磁感線的方向與平面垂直，即BS。 思考：如圖所示，矩形abcd、abba，abcd的面積分別為S1、S2、S3，勻強磁場的磁感應(yīng)強度B與平面abcd垂直，則： (1)通過矩形abcd的磁通量為_或_。 (2)通過矩形abcd的磁通量為_。 (3)通過矩形abba的磁通量為_。BS1cos BS3 BS3 0 1電磁感應(yīng)現(xiàn)象 當(dāng)穿過閉合電路的磁

5、通量_時，電路中有_產(chǎn)生的現(xiàn)象。 2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 (1)條件：穿過閉合電路的磁通量_。 (2)特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做_的運動。 3電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì) 產(chǎn)生_，如果電路閉合，則有_；如果電路不閉合，則只有_而無感應(yīng)電流。知識點2 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 發(fā)生變化發(fā)生變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流發(fā)生變化發(fā)生變化切割磁感線切割磁感線感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流感應(yīng)電流感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢 1楞次定律 (1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要_引起感應(yīng)電流的_的變化。 (2)適用范圍：適用于一切回路_變化的情況。 2右手定則 (1)使用方法。 讓磁感線穿入_手手心。 使大拇指指向_的方向。 則其余四指指向_的

6、方向。 (2)適用范圍：適用于_切割磁感線的情況。知識點3 感應(yīng)電流方向的判定 阻礙阻礙磁通量磁通量磁通量磁通量右右導(dǎo)體運動導(dǎo)體運動感應(yīng)電流感應(yīng)電流部分導(dǎo)體部分導(dǎo)體 思考：如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO是它的對稱軸，通電直導(dǎo)線AB與OO平行，且AB、OO所在平面與線圈平面垂直，AB中通有如圖所示的電流I，請回答： (1)穿過線圈abcd中的磁通量為多少？ (2)AB中電流I逐漸增大，線圈abcd中有感應(yīng)電流嗎？ (3)要使線圈abcd中產(chǎn)生感應(yīng)電流，可行的做法有哪些(至少答出兩種方法)? 答案：(1)0(2)無(3)使線圈左右平動；以O(shè)O為軸轉(zhuǎn)動。 思維診斷： (1)磁通量與線圈

7、的匝數(shù)無關(guān)。() (2)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。() (3)感應(yīng)電流的磁場一定與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反。() (4)感應(yīng)電流的磁場一定阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化。() ABD 解析奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，說明電和磁之間存在聯(lián)系，選項A正確；安培總結(jié)了電流周圍磁場方向，根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說，選項B正確；法拉第在實驗中觀察到，在通有變化電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會出現(xiàn)感應(yīng)電流，選項C錯誤；楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項D正確。 解

8、析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：A中，電路沒閉合，無感應(yīng)電流；B中，面積增大，閉合電路的磁通量增大，有感應(yīng)電流；C中，穿過線圈的磁感線相互抵消，恒為零，無感應(yīng)電流；D中，磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流。B C C 解析N極磁單極子穿過超導(dǎo)線圈的過程中，當(dāng)磁單極子靠近線圈時，穿過線圈的磁通量增加，且磁場方向從上向下，所以由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針；當(dāng)磁單極子遠離線圈時，穿過線圈的磁通量減小，且磁場方向從下向上，所以由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為逆時針，因此線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變，由于超導(dǎo)線圈中沒有電阻，因此感應(yīng)電流將長期維持下去，故A、B、D錯誤，C正確。核心考點突破核心考點突破 1磁通量的

9、計算 (1)公式BS。 此式的適用條件是：勻強磁場，磁感線與平面垂直。如圖所示。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷 考點一 (2)在勻強磁場B中，若磁感線與平面不垂直，公式BS中的S應(yīng)為平面在垂直于磁感線方向上的投影面積；公式BScos中的Scos即為面積S在垂直于磁感線方向的投影，我們稱之為“有效面積”。 (5)磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)，也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響。同理，磁通量的變化量21也不受線圈匝數(shù)的影響。所以，直接用公式求、時，不必去考慮線圈匝數(shù)n。 2磁通量的變化21，其數(shù)值等于初、末態(tài)穿過某個平面磁通量的差值。分析磁通量變化的方法有： 方法一：據(jù)磁通量的定義BS(S為回路在垂直于磁場的平面內(nèi)

10、的投影面積)。 一般存在以下幾種情形： (1)投影面積不變，磁感應(yīng)強度變化，即BS。 (2)磁感應(yīng)強度不變，投影面積發(fā)生變化，即BS。其中投影面積的變化又有兩種形式：a.處在磁場的閉合回路面積發(fā)生變化，引起磁通量變化；b.閉合回路面積不變，但與磁場方向的夾角發(fā)生變化，從而引起投影面積變化。 (3)磁感應(yīng)強度和投影面積均發(fā)生變化。這種情況較少見，此時不能簡單地認(rèn)為BS。 方法二：根據(jù)磁通量的物理意義，通過分析穿過回路的磁感線條數(shù)的變化來定性分析磁通量的變化。例 1A 解析線圈中通以恒定的電流時，線圈中產(chǎn)生穩(wěn)恒的磁場，穿過銅環(huán)A的磁通量不變，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項A正確；通電時，使滑動變阻器的滑片

11、P勻速移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變化，回路中電流變化，線圈中產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項B錯誤；通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變化，則回路中電流變化，線圈產(chǎn)生的磁場變化，穿過銅環(huán)A的磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項C錯誤；將開關(guān)突然斷開的瞬間，線圈產(chǎn)生的磁場從有到無，穿過銅環(huán)A的磁通量減小，產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項D錯誤。 規(guī)律總結(jié)： 有無感應(yīng)電流的判斷 要抓住產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路閉合與磁通量變化二者缺一不可。 1感應(yīng)電流方向判斷的兩種方法 方法一用楞次定律判斷 方法二用右手定則判斷 該方法適用于部

12、分導(dǎo)體切割磁感線。判斷時注意掌心、四指、拇指的方向。感應(yīng)電流方向的判斷 考點二 2楞次定律和右手定則的關(guān)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(dǎo)體，即一段導(dǎo)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(yīng)電流的各種情況(包括一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動的情況)，右手定則只適用于一段導(dǎo)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(dǎo)體不動，回路中磁通量變化，應(yīng)該用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向而不能用右手定則；若是回路中一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流，用右手定則判斷較為簡

13、單，用楞次定律進行判斷也可以，但較為麻煩。例 2順時針順時針逆時針逆時針 解題導(dǎo)思：(1)條形磁鐵N極下方的磁場是如何分布的？條形磁鐵左側(cè)的磁場是如何分布的？ (2)指針向左偏轉(zhuǎn)，在螺線管內(nèi)電流如何流？指針向右偏轉(zhuǎn)，在螺線管內(nèi)電流如何流？ 答案：(1)條形磁鐵N極下方的磁場方向向下，從上向下磁場逐漸變?nèi)?；條形磁鐵左側(cè)的磁場方向向上，從右向左磁場逐漸變?nèi)酢?(2)指針向左偏轉(zhuǎn)，在螺線管內(nèi)電流從b流向a；指針向右偏轉(zhuǎn)，在螺線管內(nèi)電流從a流向b。 解析(1)將磁鐵N極向下插入，穿過線圈L的磁場方向向下，磁通量變大，由楞次定律知感應(yīng)電流的磁場方向向上。由于指針向左偏轉(zhuǎn)，知螺線管內(nèi)電流方向由b流向a，結(jié)

14、合安培定則判斷線圈繞向為順時針。 (2)磁鐵向右遠離L時，穿過線圈L的磁場方向向上，磁通量變小，由楞次定律知感應(yīng)電流的磁場方向向上。由于指針向右偏轉(zhuǎn)，知螺線管內(nèi)電流方向由a流向b，結(jié)合安培定則判斷線圈繞向為逆時針。類題演練類題演練 1 C 解析閉合開關(guān)S的瞬間，穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，電流表G中無感應(yīng)電流，故A、B錯誤；閉合開關(guān)S后，在增大R接入電路的阻值的過程中，電流減小，則穿過線圈B的磁通量減小，根據(jù)右手螺旋定則可確定穿過線圈B的磁場方向，再根據(jù)楞次定律可得電流表G中有ba的感應(yīng)電流，故C正確；閉合開關(guān)S后，向右移動滑動變阻器滑片，導(dǎo)致穿過線圈B的磁通量變化，則電流表中有電流，因而電

15、流表G指針會偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。 解析北半球的地磁場的豎直分量向下，由右手定則可判定飛機無論向哪個方向飛行，由飛行員的角度看均為左側(cè)機翼電勢較高。類題演練類題演練 2 B 對楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果，總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因概括如下： (1)當(dāng)回路的磁通量發(fā)生變化時，感應(yīng)電流的效果就阻礙原磁通量的變化，即“增反減同”。 (2)當(dāng)出現(xiàn)引起磁通量變化的相對運動時，感應(yīng)電流的效果就阻礙(導(dǎo)體間的)相對運動，即“來拒去留”。 (3)當(dāng)回路可以形變時，感應(yīng)電流可以使線圈面積有擴大或縮小的趨勢，即“增縮減擴”。 (4)當(dāng)回路磁通量變化由自身電流變化引起時，感應(yīng)電流的效果是阻礙原電流的

16、變化(自感現(xiàn)象)，即“增反減同”。楞次定律的推論 考點三例 3AD 解題導(dǎo)思：(1)感應(yīng)電流的磁場總會阻礙原磁通量的變化，會阻礙條形磁鐵的相對運動嗎？ (2)磁鐵除了受到重力作用外還受其他力的作用嗎？ 答案：(1)會。 (2)還會受到感應(yīng)電流給他的磁場力作用。 解析方法一：假設(shè)磁鐵的下端為N極，穿過回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流的磁場方向向上，根據(jù)安培定則可判斷出回路中感應(yīng)電流方向為逆時針方向。再根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受的安培力的方向，安培力使P、Q相互靠攏。由于回路所受的安培力的合力向下，根據(jù)牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g。若磁鐵的下端為S極，根

17、據(jù)類似的分析可以得出相同的結(jié)果，所以A、D選項正確。 方法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題的“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)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，根據(jù)“增縮減擴”和“來拒去留”，可知P、Q將相互靠近且磁鐵的加速度小于g。類題演練類題演練 3 B 解析膠木圓盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小逐漸增大，根據(jù)右手螺旋定則知，通過圓環(huán)B的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律可知，金屬圓環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以絲線受到的拉力減小，選項B正確，A、C、D錯誤。

18、 類題演練類題演練 4 B 解析當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán)a順時針加速旋轉(zhuǎn)時，相當(dāng)于順時針方向電流在增大，根據(jù)右手螺旋定則，其內(nèi)(圓環(huán)a內(nèi))有垂直紙面向里的磁場，其外(金屬圓環(huán)b處)有垂直紙面向外的磁場，并且磁場的磁感應(yīng)強度在增大，金屬圓環(huán)b包圍的面積內(nèi)的磁場的總磁通量是垂直紙面向里(因為向里的磁通量比向外的多，向里的是全部，向外的是部分)且增大，根據(jù)楞決定律，b中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場垂直紙面向外，磁場對電流的作用力向外，所以b中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流且有擴張的趨勢，同理，當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán)a順時針減速旋轉(zhuǎn)，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流且有收縮的趨勢，A錯誤，B正確；當(dāng)帶正電的絕緣圓環(huán)a逆時針加速旋

19、轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，但具有擴張趨勢；當(dāng)a逆時針減速旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，具有收縮趨勢，C、D錯誤。類題演練類題演練 5 C 解析磁鐵在鋁管中運動的過程中，鋁管的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，磁鐵受到向上的安培力，鋁管中產(chǎn)生內(nèi)能，所以磁鐵的機械能不守恒，磁鐵做的不是自由落體運動，選項A、B錯誤；磁鐵在整個下落過程中，由楞次定律可知，鋁管受到的安培力向下，則鋁管對桌面的壓力大于鋁管的重力，選項C正確；磁鐵在整個下落過程中，除重力做功外，還有安培力做負功，導(dǎo)致減少的重力勢能部分轉(zhuǎn)化為動能，部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律可知，磁鐵在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能

20、的減少量，選項D錯誤。階段培優(yōu)微專題階段培優(yōu)微專題 一定律、三定則的綜合應(yīng)用 1一定律、三定則的比較 適用范圍基本現(xiàn)象安培定則電流的磁效應(yīng)電流、運動電荷周圍產(chǎn)生磁場左手定則磁場力磁場對電流、電荷的作用右手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動楞次定律閉合回路的磁通量發(fā)生變化 2.相互聯(lián)系 (1)應(yīng)用楞次定律，一般要用到安培定則。 (2)研究感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。 例 4BC 解題導(dǎo)思：(1)如何判斷MN所在處的磁場方向？由MN的運動方向，如何進一步判斷MN中的電流方向？ (2)如何判斷線圈L1中的磁

21、場方向和L2中磁場的方向及變化情況？ (3)如何判斷PQ的運動情況？ 答案：(1)根據(jù)安培定則判斷ab中電流產(chǎn)生的磁場方向，進而確定MN處的磁場方向為垂直紙面向里，再由左手定則判斷MN中電流的方向，應(yīng)為由M到N。 (2)根據(jù)安培定則判斷L1中的磁場方向，再由楞次定律判斷L2中磁場的方向及變化。 (3)已知L2中的磁場方向及變化情況，可根據(jù)安培定則和右手定則判斷PQ的運動情況。 方法總結(jié)： 左、右手定則巧區(qū)分 (1)右手定則與左手定則的區(qū)別：抓住“因果關(guān)系”才能無誤，“因動而電”用右手；“因電而動”用左手。 (2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于區(qū)分，可把兩個定則簡單地總結(jié)為“通電受力用左手，運動生電用右手”。“力”的最后一筆“丿”方向向左，用左手；“電”的最后一筆“乚”方向向右，用右手。 類題演練類題演練 6B 解析線圈自由下落時，加速度為aag。線圈完全在磁場中時，磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，線圈只受重力，不受安培力作用，加速度為acg。線圈進入和穿出磁場過程中，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將受到向上的安培力，根據(jù)牛頓第二定律可知，abg，adad，故aaacabad，選項B正確，A、C、D錯誤。