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1、电磁感应现象楞次定律,1.概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向_的面积S与B的乘积 2公式：_. 3单位：1 Wb_. 4公式的适用条件： 匀强磁场；磁感线的方向与平面垂直，即BS.,磁通量(考纲要求 ),垂直,BS,1 Tm2,1.电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量_时，电路中有_产生的现象 2产生感应电流的条件 (1)条件：穿过闭合电路的磁通量_. (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做_运动 3产生电磁感应现象的实质：电磁感应现象的实质是产生_，如果回路闭合则产生_；如果回路不闭合，则只有_，而无_.,电磁感应现象(考纲要求 ),发生变化,感应电流,发生变化,切割磁感线,
2、感应电动势,感应电流,感应电动势,感应电流,判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)磁通量是标量，但有正、负之分 () (2)磁通量与线圈的匝数无关 () (3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生() (4)电路的磁通量变化，电路中就一定有感应电流() 答案(1)(2)(3)(4),楞次定律(考纲要求 ),判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反 () (2)感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 () (3)穿过不闭合回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用 () (4)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变
3、化 () 答案(1)(2)(3)(4),1(单选)如图911所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将 () A逐渐变大 B逐渐减小 C始终为零 D不为零，但始终保持不变,基础自测,图911,2如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是 (),3(单选)如图912所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是 () A线圈中通以恒定的电流 B通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动 C通电时，使滑动
4、变阻器的滑片P加速移动 D将电键突然断开的瞬间,图912,4(单选)如图913所示，接有理想电压表的三角形导线框abc，在匀强磁场中向右运动，问：框中有无感应电流？a、b两点间有无电势差？电压表有无读数(示数不为零称有读数) () A无、无、无 B无、有、有 C无、有、无 D有、有、有,图913,5(单选)某实验小组用如图914所示的实验装置来验证楞次定律当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是 () AaGb B先aGb，后bGa CbGa D先bGa，后aGb,图914,1判断电磁感应现象是否发生的一般流程,热点一电磁感应现象的判断,2磁通量发生变化的三种常见情况 (
5、1)磁场强弱不变，回路面积改变； (2)回路面积不变，磁场强弱改变； (3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变,【典例1】 如图915所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由平移到，第二次将金属框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为1和2，则 (),图915,A12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流 出现 B12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流 出现 C12，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流 出现 D12，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流 出现,反思总结加深对磁通量概念的理解，走出误区 (1)磁通量
6、是一个双向标量，考虑通过某个面内的磁通量时， 应取磁通量的代数和 (2)利用BS求磁通量时，S应为某平面在垂直于磁感线方 向上的投影面积,【跟踪短训】 1如图916所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是 (),图916,1判断感应电流方向的“四步法”,热点二楞次定律的理解及应用,2用右手定则判断 该方法适用于部分导体切割磁感线判断时注意掌心、四指、拇指的方向： (1)掌心磁感线垂直穿入； (2)拇指指向导体运动的方向； (3)四指指向感应电流的方向,【
7、典例2】下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是 (),审题指导,解析根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C选项为例，当磁铁向下运动时： (1)闭合线圈原磁场的方向向上； (2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加； (3)感应电流产生的磁场方向向下； (4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥运用以上分析方法可知，C、D正确 答案CD,【跟踪短训】 2如图917
8、所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则 () Aab棒不受安培力作用 Bab棒所受安培力的方向向右 Cab棒向右运动速度v越大， 所受安培力越大 D螺线管产生的磁场，A端为N极,图917,楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”； (2)阻碍相对运动“来拒去留”； (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”,热点三楞次定律的推广应用,【典例3】 如图918所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下
9、落接近回路时 () AP、Q将互相靠拢 BP、Q将互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度大于g,图918,解析方法一根据楞次定律的另一表述：感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近所以，P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g，应选A.,方法二设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向，可见，P、Q将相互靠拢由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根
10、据类似的分析可得到相同的结论所以，本题应选A. 答案A 反思总结根据楞次定律的一些结论直接解答此题，比直接 利用楞次定律、安培定则判断要简单明了,【跟踪短训】 3如图919所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将 () A静止不动 B逆时针转动 C顺时针转动 D发生转动，但因电源的极性不明， 无法确定转动的方向,图919,解析当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈ab的磁通量增大，根据楞次定律判断，线圈ab将顺时针转动 答案C,4如图9110所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方
11、用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线OO重合现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，则 (),图9110,A金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大 B金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小 C金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小 D金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大 解析使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO按箭头所示方向加速转动，金属环B内磁通量增大，根据楞次定律，金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小，选项B正确 答案B,1应用现象及规律比较,思想方法15.“三个定则、一个定律”的综合应
12、用技巧,2.应用技巧 多定则应用的关键是抓住因果关系： (1)因电而生磁(IB)安培定则； (2)因动而生电(v、BI)右手定则； (3)因电而受力(I、BF安)左手定则 3一般解题步骤 (1)分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒 (2)结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律 (3)正确地利用所选择的规律进行分析和判断,【典例】 如图9111所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动则PQ所做的运动可能是() A向右加速运动 B向左加速运动 C向右减速运动 D向左减速运动,图9111,即学即练
13、如图9112所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引() A向右做匀速运动 B向左做减速运动 C向右做减速运动 D向右做加速运动,图9112,解析当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从ba的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对、D错 答案BC,附：对应高考题组 1(2011海南高考)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很
14、多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献下列说法正确的是 () A奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系,C法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系 解析奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，A正确欧姆定律描述了电流与电阻、电压或电动势之间的关系，焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系，B错误、D正确法拉第发现的电磁感应现象表明了磁能生电，C正确 答案ACD,2(2011上海单科，13)如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当
15、a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a () A顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转 C逆时针加速旋转 D逆时针减速旋转,解析由楞次定律，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选B. 答案B,3(2011上海单科，20)如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中 () A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B感应电流
16、方向一直是逆时针 C安培力方向始终与速度方向相反 D安培力方向始终沿水平方向,解析圆环从位置a运动的磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以选项A正确；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确 答案AD,4(2012山东卷，14)以下叙述正确的是 () A法拉第发现了电磁感应现象 B惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大 C牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 D感应电流遵从楞次定律所描述的方向
17、，这是能量守恒定律的必然结果,解析电磁感应现象的发现者是法拉第，故选项A正确；惯性是物体本身固有的属性，质量是物体惯性大小的唯一量度，故选项B错误；伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故选项C错误；楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的表现，故选项D正确 答案AD,5(2012课标全国卷，20)如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在t0到tt1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是 (),解析因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力与左边框受力的方向相同因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根据安培定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A正确，选项B、C、D错误 答案A,