【優(yōu)化探究】高考物理一輪復習 第9章第1單元隨堂課件

第九章電磁感應一、磁通量1．計算(1)公式：

.(2)適用條件：①

磁場；②S是垂直磁場并在磁場中的有效面積．2．單位：韋伯(Wb)，1Wb＝1T·m2.3．磁通量正負的規(guī)定(1)任何一個面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線從正面穿入時磁通量為正，則磁感線從反面穿入時磁通量為負．(2)穿過某一面積的磁通量一般指合磁通量．[溫馨提示]

(1)穿過一個線圈平面的磁通量與線圈匝數(shù)無關．(2)若磁場中某一面積S與磁場方向的夾角為θ，則穿過這一面積的磁通量為Φ＝BSsinθ.Φ＝BS勻強二、電磁感應現(xiàn)象1．產(chǎn)生感應電流的條件穿過閉合電路的

發(fā)生變化．2．產(chǎn)生感應電動勢的條件(1)無論電路是否閉合，只要穿過線圈平面的

發(fā)生變化，線路中就有

，產(chǎn)生

的那部分導體就相當于電源．(2)電磁感應現(xiàn)象的實質產(chǎn)生感應電動勢．如果電路閉合，就有感應電流．如果電路不閉合，就只有感應電動勢而無感應電流．磁通量感應電動勢感應電動勢磁通量三、楞次定律和右手定則1．楞次定律(1)內容：感應電流的磁場總是要

引起感應電流的

的變化．(2)適用情況：所有電磁感應現(xiàn)象．2．右手定則(1)內容：伸開右手，讓大拇指跟其余四指

，并且都跟手掌在同一

，讓磁感線垂直穿入掌心，大拇指指向

的方向，其余四指所指的方向，就是感應電流的方向．(2)適用情況：

產(chǎn)生感應電流．磁通量阻礙垂直平面內導體運動導體切割磁感線楞次定律的理解和應用1．楞次定律中“阻礙”的含義2．楞次定律的使用步驟對楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應電流的原因：(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”．3．楞次定律的推廣4．楞次定律與右手定則的比較[重點提示]如果問題不涉及感應電流的方向，則用楞次定律的推廣含義進行研究，可以使分析問題的過程簡化．如圖所示，光滑固定的金屬導軌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，一條形磁鐵從高處下落接近回路時()A．P、Q將相互靠攏B．P、Q將相互遠離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g[思路點撥]

可以用楞次定律確定P、Q中的感應電流方向．再根據(jù)左手定則確定感應電流受到的安培力來確定P、Q運動方向，根據(jù)感應電流的磁場的“阻礙”作用確定磁鐵的加速度．還可以根據(jù)楞次定律的一些結論直接解答．[聽課記錄]方法一設磁鐵下端為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，PQ將互相靠攏．由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，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果，所以，本題應選A、D.方法二根據(jù)楞次定律的另一表述——感應電流的效果，總要反抗產(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將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，應選A、D.[答案]

AD如圖圖，，粗粗糙糙水水平平桌桌面面上上有有一一質質量量為為m的銅銅質質矩矩形形線線圈圈．．當當一一豎豎直直放放置置的的條條形磁磁鐵鐵從從線線圈圈中中線線AB正上上方方等等高高快速速經(jīng)經(jīng)過過時時，，若若線線圈圈始始終終不不動動，，則則關關于線線圈圈受受到到的的支支持持力力FN及在在水水平平方向向運運動動趨趨勢勢的的正正確確判判斷斷是是()A．．FN先小小于于mg后大大于于mg，運運動動趨趨勢勢向向左左B．．FN先大大于于mg后小小于于mg，運運動動趨趨勢勢向向左左C．．FN先小小于于mg后大大于于mg，運運動動趨趨勢勢向向右右D．．FN先大大于于mg后小小于于mg，運運動動趨趨勢勢向向右右解析析：：條形形磁磁鐵鐵從從線線圈圈正正上上方方等等高高快快速速經(jīng)經(jīng)過過時時，，通通過過線線圈圈的的磁磁通通量量先先增增加加后后又又減減小小．．當當通通過過線線圈圈磁磁通通量量增增加加時時，，為為阻阻礙礙其其增增加加，，在在豎豎直直方方向向上上線線圈圈有有向向下下運運動動的的趨趨勢勢，，所所以以線線圈圈受受到到的的支支持持力力大大于于其其重重力力，，在在水水平平方方向向上上有有向向右右運運動動的的趨趨勢勢，，當當通通過過線線圈圈的的磁磁通通量量減減小小時時，，為為阻阻礙礙其其減減小小，，在在豎豎直直方方向向上上線線圈圈有有向向上上運運動動的的趨趨勢勢，，所所以以線線圈圈受受到到的的支支持持力力小小于于其其重重力力，，在在水水平平方方向向上上有有向向右右運運動動的的趨趨勢勢．．綜綜上上所所述述，，線線圈圈所所受受到到的的支支持持力力先先大大于于重重力力后后小小于于重重力力，，運運動動趨趨勢勢總總是是向向右右．．答案案：：D感應應電電流流方方向向的的判判定定1．．利利用用右右手手定定則則判判斷斷閉閉合合電電路路的的一一部部分分導導體體做做切切割割磁磁感感線線運運動動時時產(chǎn)產(chǎn)生生的的感感應應電電流流方方向向．．常見見的的幾幾種種切切割割情情況況：：(1)導導體體平平動動切切割割磁磁感感線線；；(2)導導體體轉轉動動切切割割磁磁感感線線；；(3)導體體不動動，磁磁場運運動，，等效效為磁磁場不不動，，導體體反方方向切切割磁磁感線線．2．應用楞楞次定定律判判斷感感應電電流方方向的的步驟驟(1)確定定原磁磁場的的方向向；(2)明確確回路路中磁磁通量量變化化情況況；(3)應用用楞次次定律律的“增反減減同”，確立立感應應電流流磁場場的方方向；；(4)應用用安培培定則則，確確立感感應電電流的的方向向．3．楞楞次定定律和和右手手定則則的關關系(1)從研研究對對象上上說，，楞次次定律律研究究的是是整個個閉合合回路路，右右手定定則研研究的的是閉閉合電電路的的一部部分導導體，，即一一段導導體做做切割割磁感感線運運動．．(2)從適適用范范圍上上說，，楞次次定律律可應應用于于磁通通量變變化引引起感感應電電流的的各種種情況況(包包括一一部分分導體體切割割磁感感線運運動的的情況況)，，右手手定則則只適適用于于一段段導體體在磁磁場中中做切切割磁磁感線線運動動的情情況．．因此此，右右手定定則是是楞次次定律律的一一種特特殊情情況．．[重點點提示示](1)若導導體不不動，，回路路中磁磁通量量變化化，應應該用用楞次次定律律判斷斷感應應電流流方向向而不不能用用右手手定則則．(2)若是是回路路中一一部分分導體體做切切割磁磁感線線運動動產(chǎn)生生感應應電流流，用用右手手定則則判斷斷較為為簡單單，用用楞次次定律律進行行判定定也可可以，，但較較為麻麻煩．．MN、GH為光滑滑的水水平平平行金金屬導導軌，，ab、cd為跨在在導軌軌上的的兩根根金屬屬桿，，勻強強磁場場垂直穿穿過MN、GH所在的的平面面，如如圖中中所示示，則則()A．若若固定定ab，使cd向右滑滑動，，則abcd回路有有電流流，電電流方方向由由a到b到d到cB．若若ab、cd以相同同的速速度一一起向向右滑滑動，，則abcd回路有有電流流，電電流方方向由由c到d到b到aC．若若ab向左、、cd向右同同時運運動，，則abcd回路電電流為為零D．若若ab、cd都向右右運動動，且且兩棒棒速度度vcd＞vab，則abcd回路有有電流流，電電流方方向由由c到d到b到a[思路路點撥撥]判斷一一個回回路中中是否否有感感應電電流，，關鍵鍵是看看穿過過回路路的磁磁通量量是否否有變變化．．[聽課課記錄錄]由右手手定則則可判判斷出出A應應產(chǎn)生生順時時針的的電流流，故故A錯錯．若ab、cd同向且且速度度大小小相同同，ab、cd所圍的的線圈圈面積積不變變，磁磁通量量不變變，故故不產(chǎn)產(chǎn)生感感應電電流，，故B錯．．若ab向左，，cd向右，，則abcd中有順順時針針電流流，故故C錯錯．若ab、cd向右運運動，，但vcd＞vab，則abcd所圍面面積發(fā)發(fā)生變變化，，磁通通量也也發(fā)生生變化化，故故由楞楞次定定律可可判斷斷出產(chǎn)產(chǎn)生由由c到d的電流流，故故D正正確．．[答案案]D2．(2009年高高考浙浙江卷卷)如圖所所示，，在磁感感應強強度大大小為為B、方向向豎直直向上上的勻強磁磁場中中，有有一質質量為為m、阻值值為R的閉合矩矩形金金屬線線框abcd用絕緣緣輕質質細桿桿懸掛在O點，并并可繞繞O點擺動動．金金屬線線框從從右側側某一一位置置由靜靜止開開始釋釋放，，在擺擺動到到左側側最高高點的的過程程中，，細桿桿和金金屬線線框平平面始始終處處于同同一平平面，，且垂垂直紙紙面．．則線線框中中感應應電流流的方方向是是()A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先先是d→c→b→a→d，后是是a→b→c→d→aD．先先是a→b→c→d→a，后是是d→c→b→a→d解析：：由楞次次定律律，一一開始始磁通通量減減小，，后來來磁通通量增增大，，由“增反”“減同”可知電電流方方向是是d→c→b→a→d.答案：：B右手定定則、、左手手定則則和安安培定定則的區(qū)別別和應應用1．三三個定定則的的區(qū)別別2.相相互聯(lián)聯(lián)系(1)電流流可以以產(chǎn)生生磁場場，當當電流流的磁磁場發(fā)發(fā)生變變化時時，也也會發(fā)發(fā)生電電磁感感應現(xiàn)現(xiàn)象．．(2)感應應電流流在原原磁場場中也也要受受安培培力，，這是是確定定感應應電流流阻礙礙“相對運運動”的依據(jù)據(jù)．(3)有些些綜合合問題題中，，有時時要同同時應應用三三個定定則．．[重點點提示示]三個定定則容容易相相混，，特別別是左左、右右手易易錯，，關鍵鍵是抓抓住因因果關關系：：(1)因電電而生生磁(I→B)→安培定定則；；(2)因動動而生生電(v、B→I安)→右手定定則；；(3)因電電而受受力(I、B→F安)→左手定定則．．如圖所示示，兩兩個線線圈套在同同一個個鐵芯芯上，，線圈圈的繞繞向如如圖．左左線圈圈連著著平行行導軌軌M和N，導軌電電阻不不計，，在導導軌垂垂直方方向上上放著著金屬屬棒ab，金屬屬棒處處于垂垂直紙紙面向向外的的勻強強磁場場中，，下列列說法法中正正確的的是()A．當當金屬屬棒向向右勻勻速運運動時時，a點電勢勢高于于b點，c點電勢勢高于于d點B．當當金屬屬棒向向右勻勻速運運動時時，b點電勢勢高于于a點，c點與d點等電電勢C．當當金屬屬棒向向右加加速運運動時時，b點電勢勢高于于a點，c點電勢勢高于于d點D．當當金屬屬棒向向右加加速運運動時時，b點電勢勢高于于a點，d點電勢勢高于于c點[思路路點撥撥]解答本本題應應把握握以下下三點點：(1)用右右手定定則判判定電電流方方向，，確定定a、b兩點電電勢高高低．．(2)用安安培定定則確確定兩兩線圈圈磁場場方向向．(3)根據(jù)據(jù)右側側線圈圈中磁磁場變變化情情況判判定感感應電電流方方向．．[聽課課記錄錄]當金屬屬棒向向右勻勻速運運動而而切割割磁感感線時時，金金屬棒棒產(chǎn)生生恒定定感應應電動動勢，，由右右手定定則判判斷電電流方方向由由a→b.根據(jù)據(jù)電流流從電電源(ab相當于于電源源)正正極流流出沿沿外電電路回回到電電源負負極的的特點點，可可以判判斷b點電勢勢高于于a點．又又左線線圈中中的感感應電電動勢勢恒定定，則則感應應電流流也恒恒定，，所以以穿過過右線線圈的的磁通通量保保持不不變，，不產(chǎn)產(chǎn)生感感應電電流．．當ab向右做做加速速運動動時，，由右右手定定則可可推斷斷φb＞φa，電流流沿逆逆時針針方向向．又又由E＝Blv可知ab導體兩兩端的的E不斷增增大，，那么么左邊邊電路路中的的感應應電流流也不不斷增增大，，由安安培定定則可可判斷斷它在在鐵芯芯中的的磁感感線方方向是是沿逆逆時針針方向向的，，并且且磁感感應強強度不不斷增增強，，所以以右邊邊電路路的線線圈中中的向向上的的磁通通量不不斷增增加．．由楞楞次定定律可可判斷斷右邊邊電路路的感感應電電流方方向應應沿逆逆時針針，而而在右右線圈圈組成成的電電路中中，感感應電電動勢勢僅產(chǎn)產(chǎn)生在在繞在在鐵芯芯上的的那部部分線線圈上上．把把這個個線圈圈看做做電源源，由由于電電流是是從c沿內電路路(即右右線圈)流向d，所以d點電勢高高于c點．故B、D正正確．[答案]BD3．如圖圖所示，，3．如圖圖所示，，水平放置置的兩條條光滑軌軌道上有有可自由由移動的的金屬棒棒PQ、MN，當PQ在外力的的作用下下運動時時，MN在磁場力力的作用用下向右右運動，，則PQ所做的運運動可能能是()A．向右右加速運運動B．向左左加速運運動C．向右右減速運運動D．向左左減速運運動解析：當PQ向右運動動時，用用右手定定則可判判定PQ中感應電電流的方方向是由由Q→P，由安培培定則可可知穿過過L1的磁場場方向是是自下而而上的；；若PQ向右加速速運動，，則穿過過L1的磁通通量增加加，用楞楞次定律律可以判判斷流過過MN的感應電電流是從從N→M的，用左左手定則則可判定定MN受到向左左的安培培力，將將向左運運動，可可見選項項A不正正確；若若PQ向右減速速運動，，流過MN的感應電電流方向向、感應應電流答案：BC1．(2011年韶韶關模擬擬)如圖是驗驗證楞決決定律實實驗的示示意圖，，豎直放放置的線線圈固定定不動，，將磁鐵鐵從線圈圈上方插插入或拔拔出，線線圈和電電流表構構成的閉閉合回路路中就會會產(chǎn)生感感應電流流，各圖圖中分別別標出了了磁鐵的的極性、、磁鐵相相對線圈圈的運動動方向以以及線圈圈中產(chǎn)生生的感應應電流的的方向等等情況，，其中表表示正確確的是()解析：先根據(jù)楞楞次定律律判斷線線圈的N極和S極．A上端為為N極，，B上端端為N極極，C上上端為S極，D上端為為S極，，再根據(jù)據(jù)安培定定則確定定感應電電流的方方向，A、B錯錯誤，C、D正正確．答案：CD2．如圖圖所示，，小圓圈圈表示處處于勻強強磁場中中的閉合合電路一一部分導導線的橫橫截面，，速度v在紙面內內．關于于感應電電流的有有無及方方向的判判斷正確確的是()A．甲圖圖中有感感應電流流，方向向向里B．乙圖圖中有感感應電流流，方向向向外C．丙圖圖中無感感應電流流D．丁圖圖中a、b、c、d四位置上上均無感感應電流流解析：甲圖中導導線切割割磁感線線，根據(jù)據(jù)右手定定則，可可知電流流方向向向里，A正確；；乙、丙丙圖中導導線不切切割磁感感線，無無電流，，B錯誤誤，C正正確；丁丁圖中導導線在b、d位置切割割磁感線線，有感感應電流流，在a、c位置速度度與磁感感線方向向平行，，不切割割磁感線線，無電電流，D錯誤．．答案：AC3.3.如圖圖所示，，光滑導導電圓環(huán)環(huán)軌道豎豎直固定定在勻強強磁場中中，磁場場方向與與軌道所所在平面面垂直，，導體棒棒ab的兩端可可始終不不離開軌軌道無摩摩擦地滑滑動，當當ab由圖示位位置釋放放，直到到滑到右右側虛線線位置的的過程中中，關于于ab棒中的感感應電流流情況，，正確的的是()A．先有有從a到b的電流，，后有從從b到a的電流B．先有有從b到a的電流，，后有從從a到b的電流C．始終終有從b到a的電流D．始終終沒有電電流產(chǎn)生生解析：ab與被其分分割開的的每個圓圓環(huán)構成成的回路路，在ab棒運動過過程中，，磁通量量都保持持不變，，無感應應電流產(chǎn)產(chǎn)生．答案：D4．在條條形磁鐵鐵的中央央位置的的正上方方水平固固定一銅銅質圓環(huán)環(huán)如圖所所示，以以下判斷斷中正確確的是()A．釋放放圓環(huán)，，環(huán)下落落時環(huán)的的機械能能守恒B．釋放放圓環(huán)，，環(huán)下落落時磁鐵鐵對桌面面的壓力力比磁鐵鐵受的重重力大C．給磁磁鐵水平平向右的的初速度度，磁鐵鐵滑出時時做減速速運動D．給磁磁鐵水平平向右的的初速度度，圓環(huán)環(huán)產(chǎn)生向向左的運運動趨勢勢解析：由條形磁磁鐵磁場場分布特特點可知知，穿過過其中央央位置正正上方的的圓環(huán)的的合磁通通量為零零，所以以在環(huán)下下落的過過程中，，磁通量量不變，，沒有感感應電流流，只受受重力，，則環(huán)下下落時機機械能守守恒，A對，B錯；給給磁鐵水水平向右右的初速速度，由由楞次定定律可知知，圓環(huán)環(huán)的運動動總是阻阻礙自身身磁通量量的變化化，所以以要受到到