高三一輪電磁感應第一節(jié)課課件

4適用條件：①勻強磁場；②S是_______磁場中的有效面積．5．意義：穿過某一面積的磁感線的_______，與線圈匝數(shù)無關(guān)6．標矢性：磁通量是_______，但有正、負．BS垂直1T·m2條數(shù)標量第1課時電磁感應現(xiàn)象楞次定律一、磁通量1.概念:在磁感應強度為B的勻強磁場中,與磁場方向

的平面S和B的乘積.2.公式:：Φ＝

.3.單位:韋伯1Wb=

.垂直Φ＝BScosθ7．磁通密度：垂直穿過單位面積的磁感線的_______叫磁通密度，即磁感應強度的大小B＝Φ/S即1T＝1m2(Wb).條數(shù)“電能生磁”！“磁生電”？探究感應電流的產(chǎn)生條件對比一下剛才這幾個實驗，感應電流產(chǎn)生的條件有沒有什么共同之處？模型歸類①切割類②變化類探究感應電流的產(chǎn)生條件條件分析B不變，S變S不變，B變Φ=BSΦ=BSΦ=BS變！相對運動磁場變化探究感應電流的產(chǎn)生條件二、電磁感應1．電磁感應現(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)象稱為電磁感應現(xiàn)象．磁通量2產(chǎn)生感應電流的條件①電路閉合．②磁通量變化．3引起磁通量變化的常見情況⑴閉合電路的部分導體做切割磁感線運動．⑵線圈在磁場中轉(zhuǎn)動．⑶磁感應強度B變化．vAB5、電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)：是產(chǎn)生感應電動勢如果回路閉合則產(chǎn)生感應電流；如果回路不閉合，則只有感應電動勢而無感應電流．4、產(chǎn)生感應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)生變化，線路中就有感應電動勢，產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體就相當于電源。ErvABBEr6．能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時，機械能或其他形式的

能轉(zhuǎn)化為電能1．如圖9－1－1所示，一個矩形線圈與通有相同大小的電流的平行直導線處于同一平面內(nèi)，而且處在兩導線的中央，則(

)圖9－1－1A．兩電流同向時，穿過線圈的磁通量為零B．兩電流反向時，穿過線圈的磁通量為零C．兩電流同向或反向，穿過線圈的磁通量相等D．因兩電流產(chǎn)生的磁場是不均勻的，因此不能判定穿過線圈的磁通量是否為零A2．關(guān)于電磁感應，下列說法正確的是(

)A．導體相對磁場運動，導體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應電流B．導體做切割磁感線的運動，導體內(nèi)一定會產(chǎn)生感應電

流C．閉合電路在磁場中做切割磁感線的運動，電路中一定

會產(chǎn)生感應電流D．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中一定會產(chǎn)生

感應電流D【例與練】如圖所示，在通電直導線的正下方有矩形導線框，導線框在下列運動中能產(chǎn)生感應電流的是（）A．導線框在水平方向向右勻速運動B．導線框在水平方向向右加速運動C．導線框以直導線為軸旋轉(zhuǎn)D．導線框向直導線靠近D【例與練】下圖中能產(chǎn)生感應電流的是(

)BABD三、感應電流方向的判斷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．垂直導線運動感應電流2．楞次定律內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要_____引起感應電流的________的變化．阻礙適用情況：所有電磁感應現(xiàn)象．適用情況：閉合電路部分導體

切割

磁感線時產(chǎn)生感應

電流．磁通量3．如圖9－1－2所示為地磁場磁感線的示意圖．在北半球地磁場的豎直分量向下．飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變．圖9－1－2由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差．設飛行員左方機翼末端處的電勢為φ1，右方機翼末端處的電勢為φ2，下列判斷正確的是(

)A．若飛機從西往東飛，φ1比φ2高B．若飛機從東往西飛，φ2比φ1高C．若飛機從南往北飛，φ1比φ2高D．若飛機從北往南飛，φ2比φ1高解析：對A選項：磁場豎直分量向下，手心向上，拇指指向飛機飛行方向，四指指向左翼末端，故φ1>φ2，A正確．同理，飛機從東往西飛，仍是φ1>φ2，B錯．從南往北、從北往南飛，都是φ1>φ2，故C選項正確，D選項錯．

答案：

AC楞次定律的理解1.因果關(guān)系:磁通量發(fā)生變化是原因,產(chǎn)生感應電流是結(jié)果,原因產(chǎn)生結(jié)果,結(jié)果又反過來影響原因.2.楞次定律中“阻礙”的含義3.楞次定律的使用步驟題型1利用楞次定律判斷感應電流的方向【例1】

電阻R、電容器C與一線圈連成閉合電路,條形磁鐵靜止于線圈的正上方,N極朝下,如圖1所示.現(xiàn)使磁鐵開始自由下落,在N極接近線圈上端的過程中,流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是()A.從a到b,上極板帶正電B.從a到b,下極板帶正電C.從b到a,上極板帶正電D.從b到a,下極板帶正電D一原、二感、三電流”，①明確原磁場：②確定感應磁場：③判定電流方向題型一利用楞次定律判斷電流方向某實驗小組用如圖9－1－4所示的實驗裝置來驗證楞次定律．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(

)A．a(chǎn)→G→b

B．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→a

D．先b→G→a，后a→G→b例1圖9－1－4D變式訓練1

如圖9－1－5甲所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖乙所示的變化電流，t＝0時電流方向為順時針(如圖中箭頭所示)．在t1～t2時間內(nèi)，對于線圈B，下列說法中正確的是(

)A．線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢B．線圈B內(nèi)有順時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢C．線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，線圈有擴張的趨勢D．線圈B內(nèi)有逆時針方向的電流，線圈有收縮的趨勢A4.楞次定律的推廣含義

(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”.(2)阻礙(導體的)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).特別提示

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.A題型二利用楞次定律判斷導體的運動D如圖9－1－5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(

)圖9－1－5A．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gAD[解析]

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，P、Q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(jié)果，所以，本題應選A、D.法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述——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(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將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，應選A、D.[答案]

AD(2009年高考海南卷)一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移動．M連接在如圖9－1－6所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)．下列情況中，可觀測到N向左運動的是(

)例2A．在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間B．在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間C．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向c端移動時D．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向d端移動時C感應電流方向的判定1.利用右手定則判斷閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時產(chǎn)生的感應電流方向.常見的幾種切割情況:(1)導體平動切割磁感線;(2)導體轉(zhuǎn)動切割磁感線;(3)導體不動,磁場運動,等效為磁場不動,導體反方向切割磁感線.2.應用楞次定律判斷感應電流方向的步驟:(1)確定原磁場的方向;(2)明確回路中磁通量變化情況;(3)應用楞次定律的“增反減同”,確立感應電流磁場的方向;(4)應用安培定則,確定感應電流的方向.

特別提示

1.若導體不動,回路中磁通量變化,應該用楞次定律判斷感應電流方向而不能用右手定則.2.若是回路中一部分導體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電流,用右手定則判斷較為簡單,用楞次定律進行判定也可以,但較為麻煩.楞次定律右手定則研究對象整個閉合回路閉合電路中切割磁感線運動的部分導體適用范圍適用于由磁通量變化引起感應電流的各種情況適用于一段導體在磁場中做切割磁感線運動1.(2009年高考浙江卷)如圖9－1－2所示，在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細桿和金屬框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應電流的方向是(

)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→dB3.如圖所示，在水平地面下埋著一條沿東西方向通有恒定電流的水平直導線．現(xiàn)用一串有靈敏電流計的閉合圓形檢測線圈檢測此通電直導線的位置．若不考慮地磁場的影響，檢測線圈在水平面內(nèi)，從距直導線很遠處的北邊移至距直導線很遠處的南邊的過程中，俯視檢測線圈．下列說法正確的是(

)A.線圈中感應電流的方向先順時針后逆時針B.線圈中感應電流的方向先逆時針后順時針，然后再逆時針C.線圈在導線正上方時，穿過線圈的磁通量為零D.線圈在導線正上方時，線圈中的電流為零如圖所示，MN、GH為平行導軌，AB、CD為跨在導軌上的兩根橫桿，導軌和橫桿均為導體．有勻強磁場垂直于導軌所在平面．用I表示回路中的電流(

)A.當AB不動而CD向右滑動時，I≠0且沿順時針方向B.當AB向左、CD向右滑動且速度大小相等時，I＝0C.當AB、CD都向右滑動且速度大小相等時，I≠0D.當AB、CD都向右滑動，且AB速度大于CD時，I≠0且沿順時針方向D楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用1．規(guī)律比較基本現(xiàn)象應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部分導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.應用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：(1)因電而生磁(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)電流可以產(chǎn)生磁場，當電流的磁場發(fā)生變化時，也會發(fā)生電磁感應現(xiàn)象．(2)感應電流在原磁場中也要受安培力，這是確定感應電流阻礙“相對運動”的依據(jù)．(3)有些綜合問題中，有時要同時應用三個定則．特別提醒：在本類型題目中，往往多次運用楞次定律，在分析問題時應注意導體棒的運動特點或穿過閉合回路的磁通量變化情況，防止在應用楞次定律時出現(xiàn)錯誤．如圖9－1－8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，當PQ在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，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．向左減速運動題型三楞次定律和左、右手定則的綜合應用例3【解析】分析該類問題，首先要明確PQ運動是引起MN運動的原因，然后根據(jù)楞次定律和左手定則判斷．由右手定則PQ向右加速運動，穿過L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定則可判斷MN向左運動，故A錯．若PQ向左加速運動，情況正好和A相反，故B對．若PQ向右減速運動，由右手定則，穿過L1的磁通量向上且減小，由楞次定律和左手定則可判斷MN向右運動，故C對．若PQ向左減速運動，情況恰好和C相反，故D錯．【答案】

BC變式訓練3如圖9－1－9所示，在勻強磁場中放有平行銅導軌，它與大線圈M相連接，要使小導線圈N獲得順時針方向的感應電流，則放在導軌上的裸金屬棒ab的運動情況是(兩線圈共面放置)(

)A．向右勻速運動B．向左減速運動C．向右減速運動D．向右加速運動圖9－1－9解析：選C.欲使N產(chǎn)生順時針方向的感應電流，感應電流的磁場垂直紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時針方向逐漸減小的電流，使其在N中的磁場方向向里，且磁通量在減小；二是M中有逆時針方向逐漸增大的電流，使其在N中的磁場方向向外，且磁通量在增大．因此對前者應使ab減速向右運動．對于后者，則應使ab加速向左運動．3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，ra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題型4電磁感應與科技【例4】

如圖7所示,用一種新材料制成一閉合線圈,當它浸入液氮中時,會成為超導體,這時手拿一永磁體,使任一磁極向下,放在線圈的正上方,永磁體便處于懸浮狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為超導體磁懸浮,用電磁感應及有關(guān)知識來解釋這一現(xiàn)象.圖7解析

當磁體放到線圈上方的過程中,穿過線圈的磁通量由無到有發(fā)生變化,于是超導線圈中產(chǎn)生感應電流,由于超導線圈中電阻幾乎為零,產(chǎn)生的感應電流極大,相應的感應磁場也極大;由楞次定律可知感應電流的磁場相當于永磁體,與下方磁極的極性相同,永磁體將受到較大的向上的斥力,當永磁體重力與其受到的磁場力相平衡時,永磁體處于懸浮狀態(tài).答案

見解析1.如圖9所示,A為一固定的導體圓環(huán),條形磁鐵B從左側(cè)無窮遠處沿圓環(huán)軸線移向圓環(huán),穿過后移到右側(cè)無窮遠處.如果磁鐵的移動是勻速的,則()A.磁鐵移近時受到圓環(huán)的斥力,離開時受到圓環(huán)的引力

B.磁鐵的整個運動過程中,圓環(huán)中電流方向不變

C.磁鐵的中心通過環(huán)面時,圓環(huán)中電流為零

D.若A為一固定的超導體圓環(huán),磁鐵的中心通過超導體環(huán)面時,圓環(huán)中