1、第1講 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律,1.概念：在磁感應強度為B的勻強磁場中，與磁場方向_的面積S與B的乘積 2公式：_. 3單位：1 Wb_. 4公式的適用條件： 勻強磁場；磁感線的方向與平面垂直，即BS.,磁通量 (考綱要求 ),垂直,BS,1 Tm2,1.電磁感應現(xiàn)象：當穿過閉合電路的磁通量_時，電路中有_產(chǎn)生的現(xiàn)象 2產(chǎn)生感應電流的條件 (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體在磁場內(nèi)做_運動 3產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)：電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生_，如果回路閉合則產(chǎn)生_；如果回路不閉合，則只有_，而無_.,電磁感應現(xiàn)象 (考綱要求 ),發(fā)生變化,感應電流,發(fā)生變化

2、,切割磁感線,感應電動勢,感應電流,感應電動勢,感應電流,判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“” (1)磁通量是標量，但有正、負之分 ( ) (2)磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān) ( ) (3)閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應電流產(chǎn)生( ) (4)電路的磁通量變化，電路中就一定有感應電流( ) 答案 (1) (2) (3) (4),楞次定律 (考綱要求 ),判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“” (1)感應電流的磁場一定與引起感應電流的磁場方向相反 ( ) (2)感應電流的磁場總要阻止引起感應電流的磁通量的變化 ( ) (3)穿過不閉合回路的磁通量變化時，也會產(chǎn)生“阻礙”作用 ( ) (4)感應電流的磁場

3、一定阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4),1(單選)如圖911所示，ab是水平面上一個圓的直徑，在過ab的豎直面內(nèi)有一根通電直導線ef，且ef平行于ab，當ef豎直向上平移時，穿過圓面積的磁通量將 ( ) A逐漸變大 B逐漸減小 C始終為零 D不為零，但始終保持不變,基礎(chǔ)自測,圖911,解析 穿過圓面積的磁通量是由通電直導線ef產(chǎn)生的，因為通電直導線位于圓的正上方，所以向下穿過圓面積的磁感線條數(shù)與向上穿過該面積的條數(shù)相等，即磁通量為零，而且豎直方向的平移也不會影響磁通量的變化故C正確 答案 C,2(單選)(2013寧波市期末)如圖所示，矩形線框在磁

4、場內(nèi)做的各種運動中，能夠產(chǎn)生感應電流的是 ( ) 解析 根據(jù)產(chǎn)生感應電流的條件，閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化才能產(chǎn)生感應電流，只有選項B正確 答案 B,3(單選)如圖912所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A，下列各種情況中銅環(huán)A中沒有感應電流的是 ( ) A線圈中通以恒定的電流 B通電時，使滑動變阻器的滑片P勻速移動 C通電時，使滑動變阻器的滑片P加速移動 D將電鍵突然斷開的瞬間,圖912,解析 當線圈中通恒定電流時，產(chǎn)生的磁場為穩(wěn)恒磁場，通過銅環(huán)A的磁通量不發(fā)生變化，不會產(chǎn)生感應電流 答案 A,4(單選)如圖913所示，接有理想電壓表

5、的三角形導線框abc，在勻強磁場中向右運動，問：框中有無感應電流？a、b兩點間有無電勢差？電壓表有無讀數(shù)(示數(shù)不為零稱有讀數(shù)) ( ) A無、無、無 B無、有、有 C無、有、無 D有、有、有,圖913,解析 應注意到產(chǎn)生感應電動勢及感應電流的條件，同時還應了解電壓表的工作原理由于穿過三角形導線框的磁通量不變，所以框中沒有感應電流產(chǎn)生；由于ab邊和bc邊均做切割磁感線的運動，所以均將產(chǎn)生b端為正極的感應電動勢，a、b兩點間有電勢差；由于沒有電流流過電壓表，所以其表頭指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，即電壓表無讀數(shù)(示數(shù)為零)綜上所述：應選C. 答案 C,5(單選)某實驗小組用如圖914所示的實驗裝置來驗證楞次定

6、律當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應電流方向是 ( ) AaGb B先aGb，后bGa CbGa D先bGa，后aGb,圖914,解析 確定原磁場的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下 明確回路中磁通量的變化情況：線圈中向下的磁通量增加 由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上 應用安培定則可以判斷感應電流的方向為逆時針(俯視)即：bGa. 同理可以判斷：條形磁鐵穿出線圈的過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得線圈中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流(俯視)，電流從aGb. 答案 D,1判斷電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程,熱點一 電磁感應現(xiàn)象的判斷,

7、2磁通量發(fā)生變化的三種常見情況 (1)磁場強弱不變，回路面積改變； (2)回路面積不變，磁場強弱改變； (3)回路面積和磁場強弱均不變，但二者的相對位置發(fā)生改變,【典例1】 如圖915所示，通有恒定電流的導線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由平移到，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化量大小分別為1和2，則 ( ),圖915,A12，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流 出現(xiàn) B12，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流 出現(xiàn) C12，兩次運動中線框中均有沿adcba方向電流 出現(xiàn) D12，兩次運動中線框中均有沿abcda方向電流 出現(xiàn),解析 設(shè)金屬框在位

8、置的磁通量為，金屬框在位置的磁通量為，由題可知：1|，2|，所以金屬框的磁通量變化量大小12，由安培定則知兩次磁通量均向里減小，所以由楞次定律知兩次運動中線框中均出現(xiàn)沿adcba方向的電流，C對 答案 C,反思總結(jié) 加深對磁通量概念的理解，走出誤區(qū) (1)磁通量是一個雙向標量，考慮通過某個面內(nèi)的磁通量時， 應取磁通量的代數(shù)和 (2)利用BS求磁通量時，S應為某平面在垂直于磁感線方 向上的投影面積,【跟蹤短訓】 1如圖916所示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一個磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為.在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應

9、電流的是 ( ),圖916,Aab向右運動，同時使減小 B使磁感應強度B減小，角同時也減小 Cab向左運動，同時增大磁感應強度B Dab向右運動，同時增大磁感應強度B和角 (090) 解析 設(shè)此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量BScos ，對 A，S增大，減小，cos 增大，則增大，A正確，對B，B 減小，減小，cos 增大，可能不變，B錯誤對C，S減 小，B增大，可能不變，C錯誤對D，S增大，B增大，增 大，cos 減小，可能不變，D錯誤故只有A正確 答案 A,1判斷感應電流方向的“四步法”,熱點二 楞次定律的理解及應用,2用右手定則判斷 該方法適用于部分導體切割磁感線判斷時注意掌心、四指、拇

10、指的方向： (1)掌心磁感線垂直穿入； (2)拇指指向?qū)w運動的方向； (3)四指指向感應電流的方向,【典例2】 下列各圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應電流的方向等情況，其中正確的是 ( ),審題指導,解析 根據(jù)楞次定律可確定感應電流的方向：以C選項為例，當磁鐵向下運動時： (1)閉合線圈原磁場的方向向上； (2)穿過閉合線圈的磁通量的變化增加； (3)感應電流產(chǎn)生的磁場方向向下； (4)利用安培定則判斷感應電流的方向與圖中箭頭方向

11、相同線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥運用以上分析方法可知，C、D正確 答案 CD,【跟蹤短訓】 2如圖917所示，金屬棒ab、金屬導軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強磁場B中沿導軌向右運動，則 ( ) Aab棒不受安培力作用 Bab棒所受安培力的方向向右 Cab棒向右運動速度v越大， 所受安培力越大 D螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極,圖917,楞次定律中“阻礙”的主要表現(xiàn)形式 (1)阻礙原磁通量的變化“增反減同”； (2)阻礙相對運動“來拒去留”； (3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢“增縮減擴”； (4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)“增反減同”,熱點三 楞次定律的推廣應用,【典例3】

12、如圖918所示，光滑固定導軌M、N水平放置，兩根導體棒P、Q平行放置在導軌上，形成一個閉合回路，當一條形磁鐵從高處下落接近回路時 ( ) AP、Q將互相靠攏 BP、Q將互相遠離 C磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度大于g,圖918,解析 方法一 根據(jù)楞次定律的另一表述：感應電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應電流的原因本題中“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所以，P、Q將互相靠攏且磁鐵的加速度小于g，應選A.,方法二 設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見，P、Q

13、將相互靠攏由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g.當磁鐵下端為S極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)論所以，本題應選A. 答案 A 反思總結(jié) 根據(jù)楞次定律的一些結(jié)論直接解答此題，比直接 利用楞次定律、安培定則判斷要簡單明了,【跟蹤短訓】 3如圖919所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導體線圈，當滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動過程中，線圈ab將 ( ) A靜止不動 B逆時針轉(zhuǎn)動 C順時針轉(zhuǎn)動 D發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明， 無法確定轉(zhuǎn)動的方向,圖919,解析 當P向右滑動時，電路中電阻減小，電流增大，穿過線圈ab的磁通量增大

14、，根據(jù)楞次定律判斷，線圈ab將順時針轉(zhuǎn)動 答案 C,4如圖9110所示，A為水平放置的膠木圓盤，在其側(cè)面均勻分布著負電荷，在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B，使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行，其軸線與膠木盤A的軸線OO重合現(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，則 ( ),圖9110,A金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力增大 B金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小 C金屬環(huán)B的面積有擴大的趨勢，絲線受到的拉力減小 D金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力增大 解析 使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，金屬環(huán)B內(nèi)磁通量增大，根據(jù)楞次定

15、律，金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢，絲線受到的拉力減小，選項B正確 答案 B,1應用現(xiàn)象及規(guī)律比較,思想方法 15.“三個定則、一個定律”的綜合應用技巧,2.應用技巧 多定則應用的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系： (1)因電而生磁(IB)安培定則； (2)因動而生電(v、BI)右手定則； (3)因電而受力(I、BF安)左手定則 3一般解題步驟 (1)分析題干條件，找出閉合電路或切割磁感線的導體棒 (2)結(jié)合題中的已知條件和待求量的關(guān)系選擇恰當?shù)囊?guī)律 (3)正確地利用所選擇的規(guī)律進行分析和判斷,【典例】 如圖9111所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當PQ在外

16、力的作用下運動時，MN向右運動則PQ所做的運動可能是 ( ) A向右加速運動 B向左加速運動 C向右減速運動 D向左減速運動,圖9111,即學即練 如圖9112所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應電流產(chǎn)生且被螺線管吸引 ( ) A向右做勻速運動 B向左做減速運動 C向右做減速運動 D向右做加速運動,圖9112,解析 當導體棒向右勻速運動時產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定不變，無感應電流出現(xiàn)，A錯；當導體棒向左減速運動時，由右手定則可判定回路中出現(xiàn)從ba的感應電流且減小，由安培定則知螺線管中感應電流的磁場向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時針感應

17、電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B對；同理可判定C對、D錯 答案 BC,附：對應高考題組 1(2011海南高考)自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻下列說法正確的是 ( ) A奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系 B歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系,C法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系 D焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應，定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 解析 奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流的磁效應表明了電能生磁，A正確歐姆定律描述了電流與電阻、電壓或電動勢之間的關(guān)系，焦耳定律才揭示了熱現(xiàn)象與電現(xiàn)象間的聯(lián)系

18、，B錯誤、D正確法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象表明了磁能生電，C正確 答案 ACD,2(2011上海單科，13)如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a ( ) A順時針加速旋轉(zhuǎn) B順時針減速旋轉(zhuǎn) C逆時針加速旋轉(zhuǎn) D逆時針減速旋轉(zhuǎn),解析 由楞次定律，欲使b中產(chǎn)生順時針電流，則a環(huán)內(nèi)磁場應向里減弱或向外增強，a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應該是順時針減速或逆時針加速，由于b環(huán)又有收縮趨勢，說明a環(huán)外部磁場向外，內(nèi)部向里，故選B. 答案 B,3(2011上海單科，20)如圖，磁場垂直于紙面，磁感應強度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中 ( ) A感應電流方向先逆時針后順時針再逆時針 B感應電流方向一直是逆時針 C安培力方向始終與速度方向相反 D安培力方向始終沿水平方向,解析 圓環(huán)從位置a運動的磁場分界線前，磁通量向里增大，感應電流為逆時針；跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲?，感應電流為順時針；再擺到b的過程中，磁通量向外減小，感應電流為逆時針，所以選項A正確；由于圓環(huán)所在處的磁場，上下對稱，所受安培力豎直方向平衡，因此總的安培力沿水平方向，故D正確 答