第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

課堂互動(dòng)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(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、磁通量1．概念：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的_______．2．計(jì)算(1)公式：Φ＝_______.(2)適用條件：①勻強(qiáng)磁場(chǎng)；②S是_______磁場(chǎng)中的有效面積．(3)單位：韋伯(Wb)，1Wb＝_______.3．意義：穿過(guò)某一面積的磁感線(xiàn)的_______．4．標(biāo)矢性：磁通量是_______，但有正、負(fù)．乘積BS垂直1T·m2條數(shù)標(biāo)量二、電磁感應(yīng)1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過(guò)閉合電路的_______發(fā)生變化時(shí)，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象．磁通量2．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的條件(1)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件無(wú)論回路是否閉合，只要穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量發(fā)生_______，回路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)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(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指______并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線(xiàn)從掌心垂直進(jìn)入，并使拇指指向__________的方向，這時(shí)四指所指的方向就是__________的方向．如圖12－1－1所示．圖12－1－1垂直導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(chǎng)總要______引起感應(yīng)電流的__________的變化．名師點(diǎn)撥：右手定則一般用于判斷部分導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)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(dòng)講練一、楞次定律的理解及應(yīng)用1．因果關(guān)系應(yīng)用楞次定律實(shí)際上就是尋求電磁感應(yīng)中的因果關(guān)系．磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果．原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果又反過(guò)來(lái)影響原因．2．楞次定律中“阻礙”的含義3．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(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”．(3)磁通量增加，線(xiàn)圈面積“縮小”，磁通量減小，線(xiàn)圈面積“擴(kuò)張”——“增縮減擴(kuò)”．(4)阻礙線(xiàn)圈自身電流的變化(自感現(xiàn)象)．4．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方法楞次定律沒(méi)有直接告訴感應(yīng)電流的方向，它說(shuō)明的是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系，即穿過(guò)閉合回路的磁通量增大時(shí)，兩磁場(chǎng)方向相反；磁通量減小時(shí)，兩磁場(chǎng)方向相同．因此，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向時(shí)，應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：(1)明確閉合電路范圍內(nèi)的原磁場(chǎng)的方向；(2)分析穿過(guò)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(chǎng)的方向；(4)利用安培定則，判斷感應(yīng)電流的方向．特別別提提醒醒：：運(yùn)用用楞楞次次定定律律判判定定感感應(yīng)應(yīng)電電流流的的方方向向可可歸歸結(jié)結(jié)為為“一原原、、二二感感、、三三電電流流”，即即①①明明確確原原磁磁場(chǎng)場(chǎng)，，②②確確定定感感應(yīng)應(yīng)電電流流磁磁場(chǎng)場(chǎng)，，③③判判定定感感應(yīng)應(yīng)電電流流方方向向．．1.(2010年高高考考上上海海單單科科卷卷)如圖圖12－1－2，金金屬屬環(huán)環(huán)A用輕輕繩繩懸懸掛掛，，與與長(zhǎng)長(zhǎng)直直螺螺線(xiàn)線(xiàn)管管共共軸軸，，并并位位于于其其左左側(cè)側(cè)．．若若變變阻阻器器滑滑片片P向左左移移動(dòng)動(dòng)，，則則金金屬屬環(huán)環(huán)A將向向________(填“左”或“右”)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，并并有有________(填“收縮縮”或“擴(kuò)張張”)趨勢(shì)勢(shì)．．圖12－1－2即時(shí)應(yīng)用解析析：：滑片片P向左左移移動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)，，電電阻阻減減小小，，電電流流增增大大，，穿穿過(guò)過(guò)金金屬屬環(huán)環(huán)A的磁磁通通量量增增加加，，根根據(jù)據(jù)楞楞次次定定律律，，金金屬屬環(huán)環(huán)將將向向左左運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)，，并并有有收收縮縮趨趨勢(shì)勢(shì)．．答案案：：左左收收縮縮二、、楞楞次次定定律律、、右右手手定定則則、、左左手手定定則則、、安安培培定定則則的的綜綜合合應(yīng)應(yīng)用用1．規(guī)規(guī)律律比比較較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)安培定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2.應(yīng)用用區(qū)區(qū)別別關(guān)鍵鍵是是抓抓住住因因果果關(guān)關(guān)系系：：(1)因電電而而生生磁磁(I→B)→→安培培定定則則；；(2)因動(dòng)動(dòng)而而生生電電(v、B→I安)→→右手手定定則則；；(3)因電而受受力(I、B→F安)→左手定則則．3．相互聯(lián)聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次次定律，，必然要要用到安安培定則則；(2)感應(yīng)電流流受到的的安培力力，有時(shí)時(shí)可以先先用右手手定則確確定電流流方向，，再用左左手定則則確定安安培力的的方向，，有時(shí)可可以直接接應(yīng)用楞楞次定律律的推論論確定．．2.如圖12－1－3所示，光光滑固定定的金屬屬導(dǎo)軌M、N水平放置置，兩根根導(dǎo)體棒棒P、Q平行放置置在導(dǎo)軌軌上，形形成一個(gè)個(gè)閉合回回路，一一條形磁磁鐵從高高處下落落接近回回路時(shí)()A．P、Q將相互靠靠攏B．P、Q將相互遠(yuǎn)遠(yuǎn)離C．磁鐵的的加速度度仍為gD．磁鐵的的加速度度小于g即時(shí)應(yīng)用圖12－1－3解析：選AD.設(shè)磁鐵下下端為N極，如圖圖所示，，根據(jù)楞楞次定律律可判斷斷出P、Q中的感應(yīng)應(yīng)電流方方向，根根據(jù)左手手定則可可判斷P、Q所受安培培力的方方向．可可見(jiàn)，PQ將互相靠靠攏．由由于回路路所受安安培力的的合力向向下，由由牛頓第第三定律律，磁鐵鐵將受到到向上的的反作用用力，從從而加速速度小于于g.當(dāng)磁鐵下下端為S極時(shí)，根根據(jù)類(lèi)似似的分析析可得到到相同的的結(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(shí)驗(yàn)小小組用如如圖12－1－4所示的實(shí)實(shí)驗(yàn)裝置置來(lái)驗(yàn)證證楞次定定律．當(dāng)當(dāng)條形磁磁鐵自上上而下穿穿過(guò)固定定的線(xiàn)圈圈時(shí)，通通過(guò)電流流計(jì)的感感應(yīng)電流流方向是是()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12－1－4【解析】(1)確定原原磁場(chǎng)場(chǎng)的方方向：：條形形磁鐵鐵在穿穿入線(xiàn)線(xiàn)圈的的過(guò)程程中，，磁場(chǎng)場(chǎng)方向向向下下．(2)明確回回路中中磁通通量變變化的的情況況：向向下的的磁通通量增增加．．(3)由楞次次定律律的“增反減減同”可知：：線(xiàn)圈圈中感感應(yīng)電電流產(chǎn)產(chǎn)生的的磁場(chǎng)場(chǎng)方向向向上上．(4)應(yīng)用安安培定定則可可以判判斷感感應(yīng)電電流的的方向向?yàn)槟婺鏁r(shí)針針(俯視)，即：：從b→G→→a.同理可可以判判斷出出條形形磁鐵鐵穿出出線(xiàn)圈圈過(guò)程程中，，向下下的磁磁通量量減小小，由由楞次次定律律可得得：線(xiàn)線(xiàn)圈中中將產(chǎn)產(chǎn)生順順時(shí)針針的感感應(yīng)電電流(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(shí)時(shí)，首首先要要弄清清原磁磁場(chǎng)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(chǎng)，，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．如圖12－1－5甲所示示，兩兩個(gè)閉閉合圓圓形線(xiàn)線(xiàn)圈A、B的圓心心重合合，放放在同同一水水平面面內(nèi)，，線(xiàn)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(shí)電流流方向向?yàn)轫橅槙r(shí)針針(如圖中中箭頭頭所示示)．在t1～t2時(shí)間內(nèi)內(nèi)，對(duì)對(duì)于線(xiàn)線(xiàn)圈B，下列說(shuō)法法中正確的的是()圖9－1－5變式訓(xùn)練1A．線(xiàn)圈B內(nèi)有順時(shí)針針?lè)较虻碾婋娏?，線(xiàn)圈圈有擴(kuò)張的的趨勢(shì)B．線(xiàn)圈B內(nèi)有順時(shí)針針?lè)较虻碾婋娏鳎€(xiàn)圈圈有收縮的的趨勢(shì)C．線(xiàn)圈B內(nèi)有逆時(shí)針針?lè)较虻碾婋娏?，線(xiàn)圈圈有擴(kuò)張的的趨勢(shì)D．線(xiàn)圈B內(nèi)有逆時(shí)針針?lè)较虻碾婋娏?，線(xiàn)圈圈有收縮的的趨勢(shì)解析：選A.在t1～t2時(shí)間內(nèi)，通通入線(xiàn)圈A中的電流是是正向增大大的，即逆逆時(shí)針?lè)较蛳蛟龃蟮?，，其?nèi)部會(huì)會(huì)產(chǎn)生增大大的向外的的磁場(chǎng)，穿穿過(guò)B的磁通量增增大，由楞楞次定律可可判定線(xiàn)圈圈B中會(huì)產(chǎn)生順順時(shí)針?lè)较蛳虻母袘?yīng)電電流．線(xiàn)圈圈B中電流為順順時(shí)針?lè)较蛳?，與A的電流方向向相反，有有排斥作用用，故線(xiàn)圈圈B將有擴(kuò)張的的趨勢(shì)．(2009年高考海南南卷)一長(zhǎng)直鐵芯芯上繞有一一固定線(xiàn)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(wú)摩摩擦移動(dòng)．．M連接在如圖圖12－1－6所示的電路路中，其中中R為滑動(dòng)變阻阻器，E1和E2為直流電源源，S為單刀雙擲擲開(kāi)關(guān)．下下列情況中中，可觀測(cè)測(cè)到N向左運(yùn)動(dòng)的的是()題型二利用楞次定律判斷導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)例2圖12－1－6A．在S斷開(kāi)的情況況下，S向a閉合的瞬間間B．在S斷開(kāi)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(dòng)頭向向c端移動(dòng)時(shí)D．在S已向a閉合的情況況下，將R的滑動(dòng)頭向向d端移動(dòng)時(shí)【解析】由楞次定律律及左手定定則可知：：只要線(xiàn)圈圈中電流增增強(qiáng)，即穿穿過(guò)N的磁通量增增加，則N受排斥而向向右，只要要線(xiàn)圈中電電流減弱，，即穿過(guò)N的磁通量減減少，則N受吸引而向向左．故C選項(xiàng)正確．．【答案】C(2010年廣東江門(mén)門(mén)調(diào)研)如圖12－1－7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(yùn)動(dòng)，則則可能是()A．電鍵S閉合瞬間B．電鍵S由閉合到斷開(kāi)開(kāi)的瞬間C．電鍵S已經(jīng)是閉合的的，變阻器滑滑片P向左迅速滑動(dòng)動(dòng)D．電鍵S已經(jīng)是閉合的的，變阻器滑滑片P向右迅速滑動(dòng)動(dòng)變式訓(xùn)練2圖12－1－7解析：選AC.當(dāng)電鍵突然閉閉合時(shí)，左線(xiàn)線(xiàn)圈上有了電電流，產(chǎn)生磁磁場(chǎng)，而對(duì)于于右線(xiàn)圈來(lái)說(shuō)說(shuō)，磁通量增增加，由楞次次定律可知，，為了阻礙磁磁通量的增加加，鉆頭M向右運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離離左邊線(xiàn)圈，，故A項(xiàng)正確；當(dāng)電電鍵由閉合到到斷開(kāi)瞬間，，穿過(guò)右線(xiàn)圈圈的磁通量要要減少，為了了阻礙磁通量量的減少，鉆鉆頭M要向左運(yùn)動(dòng)靠靠近左邊線(xiàn)圈圈，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；電鍵鍵閉合時(shí)，當(dāng)變阻器器滑片P突然向左滑動(dòng)動(dòng)時(shí)，回路的的電阻減小，，回路電流增增大，產(chǎn)生的的磁場(chǎng)增強(qiáng)，，穿過(guò)右線(xiàn)圈圈的磁通量增增大，為了阻阻礙磁通量的的增加，鉆頭頭M向右運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離離左邊線(xiàn)圈，，故C項(xiàng)正確；當(dāng)變變阻器滑片P突然向右滑動(dòng)動(dòng)時(shí)，回路的的電阻增大，，回路電流減減小，產(chǎn)生的的磁場(chǎng)減弱，，穿過(guò)右線(xiàn)圈圈的磁通量減減少，為了阻阻礙磁通量的的減少，鉆頭頭M向左運(yùn)動(dòng)靠近近左邊線(xiàn)圈，，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．如圖12－1－8所示，水平放放置的兩條光光滑軌道上有有可自由移動(dòng)動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，，MN在磁場(chǎng)力的作作用下向右運(yùn)運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可可能是()A．向右加速運(yùn)運(yùn)動(dòng)B．向左加速運(yùn)運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)運(yùn)動(dòng)D．向左減速運(yùn)運(yùn)動(dòng)題型三楞次定律和左、右手定則的綜合應(yīng)用例3圖12－1－8【解析】分析該類(lèi)問(wèn)題題，首先要明明確PQ運(yùn)動(dòng)是引起MN運(yùn)動(dòng)的原因，，然后根據(jù)楞楞次定律和左左手定則判斷斷．由右手定定則PQ向右加速運(yùn)動(dòng)動(dòng)，穿過(guò)L1的磁通量向上上且增加，由由楞次定律和和左手定則可可判斷MN向左運(yùn)動(dòng)，故故A錯(cuò)．若PQ向左加速運(yùn)動(dòng)動(dòng)，情況正好好和A相反，故B對(duì)．若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)動(dòng)，由右手定定則，穿過(guò)L