第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

課堂互動講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理一、磁通量1．概念：磁感應(yīng)強度B與面積S的_______．2．計算(1)公式：Φ＝_______.(2)適用條件：①勻強磁場；②S是_______磁場中的有效面積．(3)單位：韋伯(Wb)，1Wb＝_______.3．意義：穿過某一面積的磁感線的_______．4．標矢性：磁通量是_______，但有正、負．乘積BS垂直1T·m2條數(shù)標量二、電磁感應(yīng)1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象當穿過閉合電路的_______發(fā)生變化時，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象．磁通量2．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的條件(1)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生_______，回路中就有感應(yīng)電動勢．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當于_______．(2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件①電路閉合．②磁通量變化．變化電源三、感應(yīng)電流方向的判斷1．右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個手指______并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心垂直進入，并使拇指指向__________的方向，這時四指所指的方向就是__________的方向．如圖9－1－1所示．圖9－1－1垂直導(dǎo)線運動感應(yīng)電流2．楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要_____引起感應(yīng)電流的________的變化．特別提示：右手定則一般用于判斷部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向，而楞次定律一般用于由于B變化或θ角變化而引起的感應(yīng)電流的方向判斷．阻礙磁通量課堂互動講練一、楞次定律的理解及應(yīng)用1．楞次定律中“阻礙”的含義2．楞次定律的應(yīng)用(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”.(2)阻礙(導(dǎo)體的)相對運動——“來拒去留”．(3)磁通量增加，線圈面積“縮小”，磁通量減小，線圈面積“擴張”——“增縮減擴”．(4)阻礙線圈自身電流的變化(自感現(xiàn)象)．3．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方法楞次定律沒有直接告訴感應(yīng)電流的方向，它說明的是感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向之間的關(guān)系，即穿過閉合回路的磁通量增大時，兩磁場方向相反；磁通量減小時，兩磁場方向相同．因此，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向時，應(yīng)按以下步驟進行：(1)明確閉合電路范圍內(nèi)的原磁場的方向；(2)分析穿過閉合電路的磁通量的變化情況；(3)根據(jù)楞次定律，判定感應(yīng)電流磁場的方向；(4)利用安培定則，判斷感應(yīng)電流的方向．特別提醒：運用楞次定律判定感應(yīng)電流的方向可歸結(jié)為“一原、二感、三電流”，即①明確原磁場，②確定感應(yīng)電流磁場，③判定感應(yīng)電流方向．即時時應(yīng)應(yīng)用用(即時時突突破破，，小小試試牛牛刀刀)1.(2009年高高考考浙浙江江卷卷)如圖圖9－1－2所示示，，在在磁磁感感應(yīng)應(yīng)強強度度大大小小為為B、方向豎豎直向上上的勻強強磁場中中，有一一質(zhì)量為為m、阻值為為R的閉合矩矩形金屬屬線框abcd用絕緣輕輕質(zhì)細桿桿懸掛在在O點，并可可繞O點擺動．．金屬線線框從右右側(cè)某一一位置由由靜止開開始釋放放，在擺擺動到左左側(cè)最高高點的過過程中，，細桿和和金屬框框平面始始終處于于同一平平面，且且垂直紙紙面．則則線框中中感應(yīng)電電流的方方向是()A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d解析：選B.由楞次定定律可知知，在線線框從右右側(cè)擺動動到O點正下方方的過程程中，向向上的磁磁通量在在減小，，故感應(yīng)應(yīng)電流的的方向沿沿d→c→b→a→d，線框從從O點正下方方向左側(cè)側(cè)擺動的的過程中中，電流流方向沿沿d→c→b→a→d，故選B.圖9－1－2二、楞次次定律、、右手定定則、左左手定則則、安培培定則的的綜合應(yīng)應(yīng)用1．規(guī)律比比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.應(yīng)用區(qū)別別關(guān)鍵是抓抓住因果果關(guān)系：：(1)因電而生生磁(I→B)→安培定則；(2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則；(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．3．相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律律，必然要用用到安培定則則；(2)感應(yīng)電流受到到的安培力，，有時可以先先用右手定則則確定電流方方向，再用左左手定則確定定安培力的方方向，有時可可以直接應(yīng)用用楞次定律的的推論確定．．特別提醒：在本類型題目目中，往往多多次運用楞次次定律，在分分析問題時應(yīng)應(yīng)注意導(dǎo)體棒棒的運動特點點或穿過閉合合回路的磁通通量變化情況況，防止在應(yīng)應(yīng)用楞次定律律時出現(xiàn)錯誤誤．即時應(yīng)用(即時突破，小小試牛刀)2.如圖9－1－3所示，光滑固固定的金屬導(dǎo)導(dǎo)軌M、N水平放置，兩兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在在導(dǎo)軌上，，形成一個個閉合回路路，一條形形磁鐵從高高處下落接接近回路時時()A．P、Q將相互靠攏攏B．P、Q將相互遠離離C．磁鐵的加加速度仍為為gD．磁鐵的加加速度小于于g圖9－1－3解析析：：選AD.設(shè)磁磁鐵鐵下下端端為為N極，，如如圖圖所所示示，，根根據(jù)據(jù)楞楞次次定定律律可可判判斷斷出出P、Q中的的感感應(yīng)應(yīng)電電流流方方向向，，根根據(jù)據(jù)左左手手定定則則可可判判斷斷P、Q所受安培力的的方向．可見見，PQ將互相靠攏．．由于回路所所受安培力的的合力向下，，由牛頓第三三定律，磁鐵鐵將受到向上上的反作用力力，從而加速速度小于g.當磁鐵下端為為S極時，根據(jù)類類似的分析可可得到相同的的結(jié)果．經(jīng)典題型探究題型一利用楞次定律判斷電流方向某實驗小組用用如圖9－1－4所示的實驗裝裝置來驗證楞楞次定律．當當條形磁鐵自自上而下穿過過固定的線圈圈時，通過電電流計的感應(yīng)應(yīng)電流方向是是()A．a(chǎn)→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b例1圖9－1－4【解析】(1)確定原磁場的的方向：條形形磁鐵在穿入入線圈的過程程中，磁場方方向向下．(2)明確回路中磁磁通量變化的的情況：向下下的磁通量增增加．(3)由楞次定律的的“增反減同”可知：線圈中中感應(yīng)電流產(chǎn)產(chǎn)生的磁場方方向向上．(4)應(yīng)用安培定則則可以判斷感感應(yīng)電流的方方向為逆時針針(俯視)，即：從b→G→a.同理可以判斷斷出條形磁鐵鐵穿出線圈過過程中，向下下的磁通量減減小，由楞次次定律可得：：線圈中將產(chǎn)產(chǎn)生順時針的的感應(yīng)電流(俯視)，電流流從a→G→→b.【答案】D【規(guī)律總總結(jié)】利用楞楞次定定律確確定感感應(yīng)電電流方方向時時，首首先要要弄清清原磁磁場的的方向向、磁磁通量量如何何變化化，再再確定定感應(yīng)應(yīng)電流流的磁磁場，，然后后利用用安培培定則則確定定感應(yīng)應(yīng)電流流方向向．變式訓(xùn)訓(xùn)練1如圖9－1－5甲所示示，兩兩個閉閉合圓圓形線線圈A、B的圓心心重合合，放放在同同一水水平面面內(nèi)，，線圈圈A中通以以如圖圖乙所所示的的變化化電流流，t＝0時電流流方向向為順順時針針(如圖中中箭頭頭所示示)．在t1～t2時間內(nèi)內(nèi)，對對于線線圈B，下列列說法法中正正確的的是()圖9－1－5A．線圈圈B內(nèi)有順順時針針方向向的電電流，，線圈圈有擴擴張的的趨勢勢B．線圈圈B內(nèi)有順順時針針方向向的電電流，，線圈圈有收收縮的的趨勢勢C．線圈圈B內(nèi)有逆逆時針針方向向的電電流，，線圈圈有擴擴張的的趨勢勢D．線圈圈B內(nèi)有逆逆時針針方向向的電電流，，線圈圈有收收縮的的趨勢勢解析：：選A.在t1～t2時間內(nèi)內(nèi)，通通入線線圈A中的電電流是是正向向增大大的，，即逆逆時針針方向向增大大的，，其內(nèi)內(nèi)部會會產(chǎn)生生增大大的向向外的的磁場場，穿穿過B的磁通量增增大，由楞楞次定律可可判定線圈圈B中會產(chǎn)生順順時針方向向的感應(yīng)電電流．線圈圈B中電流為順順時針方向向，與A的電流方向向相反，有有排斥作用用，故線圈圈B將有擴張的的趨勢．(2009年高考海南南卷)一長直鐵芯芯上繞有一一固定線圈圈M，鐵芯右端端與一木質(zhì)質(zhì)圓柱密接接，木質(zhì)圓圓柱上套有有一閉合金金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓圓柱上無摩摩擦移動．．M連接在如圖圖9－1－6所示的電路路中，其中中R為滑動變阻阻器，E1和E2為直流電源源，S為單刀雙擲開關(guān)．下下列情況中中，可觀測到N向左運動的的是()題型二利用楞次定律判斷導(dǎo)體的運動例2圖9－1－6A．在S斷開的情況況下，S向a閉合的瞬間間B．在S斷開的情況況下，S向b閉合的瞬間間C．在S已向a閉合的情況況下，將R的滑動頭向向c端移動時D．在S已向a閉合的情況況下，將R的滑動頭向向d端移動時【解析】由楞次定律律及左手定定則可知：：只要線圈圈中電流增增強，即穿穿過N的磁通量增增加，則N受排斥而向向右，只要要線圈中電電流減弱，，即穿過N的磁通量減減少，則N受吸引而向向左．故C選項正確．．【答案】C變式訓(xùn)練2(2011年廣東江門門調(diào)研)如圖9－1－7所示是某電電磁沖擊鉆鉆的原理圖圖，若突然然發(fā)現(xiàn)鉆頭頭M向右運動，，則可能是是()A．電鍵S閉合瞬間B．電鍵S由閉合到斷斷開的瞬間間C．電鍵S已經(jīng)是閉合合的，變阻阻器滑片P向左迅速滑滑動D．電鍵S已經(jīng)是閉合合的，變阻阻器滑片P向右迅速滑滑動圖9－1－7解析：選AC.當電鍵突然然閉合時，，左線圈上上有了電流流，產(chǎn)生磁磁場，而對對于右線圈圈來說，磁磁通量增加加，由楞次次定律可知知，為了阻阻礙磁通量量的增加，，鉆頭M向右運動遠遠離左邊線線圈，故A項正確；當當電鍵由閉閉合到斷開開瞬間，穿穿過右線圈圈的磁通量量要減少，，為了阻礙礙磁通量的的減少，鉆鉆頭M要向左運動動靠近左邊邊線圈，故故B項錯誤；電鍵閉合時時，當變阻阻器滑片P突然向左滑滑動時，回回路的電阻阻減小，回回路電流增增大，產(chǎn)生生的磁場增增強，穿過過右線圈的的磁通量增增大，為了了阻礙磁通通量的增加加，鉆頭M向右運動遠遠離左邊線線圈，故C項正確；當當變阻器滑滑片P突然向右滑滑動時，回回路的電阻阻增大，回回路電流減減小，產(chǎn)生生的磁場減減弱，穿過過右線圈的的磁通量減減少，為了了阻礙磁通通量的減少少，鉆頭M向左運動靠靠近左邊線線圈，故D項錯誤．(2011年杭州二中中檢測)如圖9－1－8所示，水平平放置的兩兩條光滑軌軌道上有可可自由移動動的金屬棒棒PQ、MN，當PQ在外力的作作用下運動動時，MN在磁場力的的作用下向向右運動，，則PQ所做的運動動可能是()A．向右加速速運動B．向左加速速運動C．向右減速速運動D．向左減速速運動題型三楞次定律和左、右手定則的綜合應(yīng)用例3圖9－1－8【解析】分析該類問問題，首先先要明確PQ運動是引起起MN運動的原因因，然后根根據(jù)楞次定定律和左手手定則判斷斷．由右手手定則PQ向右加速運運動，穿過過L1的磁通量向向上且增加加，