【教学课件】专题十电磁感应.ppt

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1、专题十电磁感应,智浪教育-普惠英才文库,智浪教育-普惠英才文库,智浪教育-普惠英才文库,第1讲电磁感应现象楞次定律,考点1,电磁感应现象,1电磁感应,电磁感应,感应电流,(1)定义：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做_，产生的电流叫做_.,(2)条件：闭合回路中的_发生变化,磁通量,智浪教育-普惠英才文库,2引起磁通量变化的常见情况,(1)电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积 S 变化导,致变化,(2)回路中磁感应强度 B 随时间或位置变化导致变化(3)线圈在磁场中转动(B 与 S 的夹角发生变化)导致变化注意：磁通量的变化，应注意方向

2、的变化，如某一面积为S 的回路原来的磁感应强度垂直纸面向里，后来磁感应强度的方向恰好与原来相反，则回路中磁通量的变化为 2BS，而不是零.,智浪教育-普惠英才文库,3正确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率(1)三者的区别.,智浪教育-普惠英才文库,t,t,t,t,t,关系，可以与运动学中的 v、v、,可能很小；当很小时，,可能不为零,(2)三者变化关系的比较：、,的大小没有直接的,vt,类比,当很大时，,可能很大，,当0，,当按正弦规律变化时，最大则,t,0；反之，当,0 时,最大.磁通量的变化率,t,是t 图象上某点切线的,斜率,智浪教育-普惠英才文库,(1)内容：感应电流的磁场总要

3、阻碍_的变化注意：“阻碍”不是“阻止”，而只是延缓了原磁通量的变化，电路中的磁通量还是在变化的实质上，楞次定律中的“阻碍”二字，指的是“感应电流反抗着产生感应电流的那个原因”,考点2,楞次定律和右手定则,1楞次定律,引起感应电流的磁通量,智浪教育-普惠英才文库,(2)表现形式有四种,阻碍原磁通量的变化“增反减同”阻碍物体间的相对运动“来拒去留”阻碍闭合回路的面积变化“增缩减扩”阻碍原电流的变化(自感)“增反减同”(3)应用楞次定律的步骤明确原来的磁场方向,判断穿过(闭合)电路的磁通量是增加还是减少根据楞次定律确定感应电流(感应电动势)的方向,用安培定则(右手螺旋定则)来确定感应电流(感应电动势

4、),的方向,智浪教育-普惠英才文库,2右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，并使拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是_的方向,3正确区分楞次定律与右手定则的关系,感应电流,导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的特例用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是不少情况下，不如用右手定则判定来得方便简单反过来，用楞次定律能判定的，并不是用右手定则都能判断出来如闭合圆形导线中的磁场逐渐增强，用右手定则就难以判定感应电流的方向；相反，用楞次定律就很容易判定出来,智浪教育

5、-普惠英才文库,题组1,对应考点1,1(双选)关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的,是(,),A只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势B只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流C不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势,D不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，,电路中就有感应电流,智浪教育-普惠英才文库,解析：不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，因此 A 选项错误，C 选项正确电路中要想有感应电流，则电路必须闭合，且穿过电路的磁通量要发生变化，所以 B 选项正确，D

6、 选项错误,答案：BC,智浪教育-普惠英才文库,2如图 1011 所示，在通电直导线的正下方有矩形导,),线框，导线框在下列运动中能产生感应电流的是(图 1011A导线框在水平方向向右匀速运动B导线框在水平方向向右加速运动C导线框以直导线为轴旋转D导线框向直导线靠近,智浪教育-普惠英才文库,解析：通电直导线产生的磁场是距离导线越近的地方磁场越强，磁感线越密，导线框在水平方向向右匀速运动或者导线框在水平方向向右加速运动或者导线框以直导线为轴旋转，都没有改变导线框到通电直导线的距离，因此穿过导线框的磁通量没有发生变化，所以不能产生感应电流，A、B、C 选项错误导线框向直导线靠近，使穿过导线框的磁通

7、量增加，因此导线框中产生感应电流，D 选项正确,答案：D,智浪教育-普惠英才文库,3下列说法正确的是(,),A磁通量越大，磁通量的变化率越大B磁通量的变化量越大，磁通量的变化率越大C磁通量的变化率越大，磁通量的变化越快D磁通量越大，磁通量的变化量越大解析：磁通量的变化率是反映磁通量变化快慢的，与磁通量本身的大小以及磁通量变化量的大小没有直接关系，A、B选项错误磁通量的变化率越大，则磁通量变化得越快，C 选项正确磁通量大小与磁通量的变化量无关，D 选项错误答案：C,智浪教育-普惠英才文库,题组2,对应考点2,4如图 1012 所示，两个闭合圆形线圈 A、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈 B

8、 中通以图中所示的交变电流，设 t0时刻电流沿逆时针方向(图中箭头所示)对于线圈 A，在 t1t2 时,间内，下列说法中正确的是(,),A有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势B有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势C有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势D有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势,答案：D,图 1012,智浪教育-普惠英才文库,5如图 1013 所示，同一平面内的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的方向垂直纸面向里导体棒的电阻可忽略当导体棒向左滑动,时，下列说法正确的是(,),图 1013A流过 R 的电流由 d 到 c，流过 r 的电流由 b 到

9、aB流过 R 的电流由 c 到 d，流过 r 的电流由 b 到 aC流过 R 的电流由 d 到 c，流过 r 的电流由 a 到 bD流过 R 的电流由 c 到 d，流过 r 的电流由 a 到 b,智浪教育-普惠英才文库,解析：根据右手定则，可判断PQ 作为电源，Q 端电势高，在PQcd 回路中，电流为逆时针方向，即流过R 的电流为由c到d，在电阻r 的回路中，电流为顺时针方向，即流过r 的电流为由b 到a.当然也可以用楞次定律，通过回路的磁通量的变化判断电流方向,答案：B,智浪教育-普惠英才文库,热点,楞次定律的综合应用,【例题】如图 1014，均匀带正电的绝缘圆环 a 与金属圆环 b 同心共

10、面放置，当 a 绕 O 点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，,圆环 a(,),图 1014,A顺时针加速旋转C逆时针加速旋转,B顺时针减速旋转D逆时针减速旋转,智浪教育-普惠英才文库,答案：B,智浪教育-普惠英才文库,1(2010 年广州调研)如图 1015 所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒 ab 和 cd，它们以相,同的速度匀速运动，则(,),图 1015,A断开电键 K，ab 中有感应电流B闭合电键 K，ab 中有感应电流C无论断开还是闭合电键 K，ab 中都有感应电流D无论断开还是闭合电键 K，ab 中都没有感应电流,智浪

11、教育-普惠英才文库,解析：金属棒ab 和 cd，是在同一匀强磁场中，以相同的速度匀速运动，这就是说金属棒ab 和cd 两端的感应电动势大小相等，极性相同，因此断开电键K 时，两感应电动势恰好抵消，金属棒ab 和cd 之间不能形成感应电流；而当电键K 闭合时，两产生电动势的金属棒刚好并联，经右边环路可形成感应电流，故选B.,答案：B,智浪教育-普惠英才文库,易错点,磁通量和磁通量的变化率,【例题】如图 1016 所示，长为 a、宽为 b 的矩形线圈，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中垂直于磁场的 OO轴以恒定的角速度旋转，设 t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，则,),图 1016,此时的磁通量和

12、磁通量的变化率分别是(A0，0B0，BabDBab，Bab,智浪教育-普惠英才文库,错解分析：有同学误认为t0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，磁通量为零，对应的磁通量的变化率也为零，选A.磁通量BS(S是线圈垂直磁场的面积)，磁通量的变化量21，两者的物理意义截然不同，不能理解为磁通量为零，磁通量的变化率也为零,智浪教育-普惠英才文库,智浪教育-普惠英才文库,1一个共有 10 匝的闭合矩形线圈，总电阻为10、面积为 0.04 m2，置于水平面上若线框内的磁感应强度在 0.02 s 内，由垂直纸面向里，从1.6 T 均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4T则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为

13、多少，从上向下俯视，线圈中电流的方向如何？,智浪教育-普惠英才文库,解：根据法拉第电磁感应定律，得感应电动势,由楞次定律，可知从上向下俯视，电流为顺时针方向,智浪教育-普惠英才文库,1(双选，2011 年山东卷)了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要以下,符合事实的是(,),A焦耳发现了电流热效应的规律B库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动,智浪教育-普惠英才文库,解析：1840 年英国科学家焦耳发现了电流热效应的规律；库仑总结出了点

14、电荷间相互作用的规律；法拉第发现了电磁感应现象，拉开了研究电与磁关系的序幕；伽利略通过将斜面实验合理外推，间接证明了自由落体运动的规律,答案：AB,智浪教育-普惠英才文库,2(双选，2011 年上海卷)如图 1017，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用丝线悬挂于 O 点，将圆环拉至位置 a 后无初速度释放，,在圆环从 a 摆向 b 的过程中(,),A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反,D安培力方向始终沿水平方向,图 1017,智浪教育-普惠英才文库,解析：分两组研究先看感应电流方向，根据法拉第电

15、磁感应定律，铜制圆环内磁通量先向里并增大，铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针；铜制圆环越过最低点过程中，铜制圆环内磁通量向里的减小，向外的增大，所以铜制圆环感应电流的磁场向里，感应电流为顺时针；越过最低点以后，铜制圆环内磁通量向外并减小，所以铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针再看安培力方向，根据左手定则，铜制圆环所受安培力因为左右不等，合力方向始终沿水平方向A、D 正确,答案：AD,智浪教育-普惠英才文库,3(2011 年江苏卷)如图 1018 所示，固定的水平长直导线中通有电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边,),与导线平行线框由静止释放，在下落过程中(A穿过线框的磁通量保持不变B线框中感应电流方向保持不变C线框所受安培力的合力为零,D线框的机械能不断增大,图 1018,智浪教育-普惠英才文库,解析：因为磁感应强度随线框下落而减小，所以磁通量也减小，A 错误；因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以感应电流的方向不变，B 正确；感应电流在磁场中受安培力作用，上框边比下框边始终处于较强的磁场区域，线框所受安培力的合力向上不为零，C 错误；下落过程中克服安培力做功，机械能因转化为内能而减小，D 错误,答案：B,智浪教育-普惠英才文库,