1、考纲要求,第1课时电磁感应现象楞次定律,一、磁通量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(1)匀强磁场;(2)磁感线的方向与平面垂直,即BS。,垂直,BS,1 Tm2,二、电磁感应现象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:穿过闭合电路的磁通量_。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_。,发生变化,感应电流,发生变化,切割磁感线,感应电动势,感
2、应电流,感应电动势,感应电流,三、楞次定律1.楞次定律:感应电流的磁场总要_引起感应电流的磁通量的变化。2.右手定则:如图,伸开右手,使拇指与其余四个手指_,并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时_方向就是感应电流的方向。,阻碍,垂直,四指所指的,【思考判断】1.磁通量是标量,但有正、负之分( )2.穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关( )3.穿过电路的磁通量变化,电路中就一定有感应电流( )4.闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生( )5.导体切割磁感线时一定有感应电流产生( )6.感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反( )7.感应电流的磁
3、场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化( )8.感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化( ),考点一电磁感应现象(/b),要点突破1.应用BS求解问题时应注意两点,(1)公式BS中,S为垂直于磁场方向的面积。(2)穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用BS求解,应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量。,2.判断电磁感应现象是否发生的一般流程,典例剖析【例1】 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(),解析根据产生感应电流的条件,闭合回路内磁通量发生变化才能产生感应电流,只有选项B正确。答案B,【例2】 如图所示,在条形磁铁外套A、B两个大小不同的圆环,穿
4、过A环的磁通量A与穿过B环的磁通量B相比较(),A.AB B.AB,故正确答案为A。答案A,针对训练1.如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L,匝数为N,过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上,磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为(),答案A,2.(2017温州模拟)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,B的方向与水平面夹角为30,图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中,并绕着它的一条边从水平位置转到图中虚线位置,在此过程中磁通量的改变量大小为(),答案C,考点二楞次定律(/c),要点突破1.右手定则,右手定则是楞次定律的一个推论,适用于导体棒切割
5、磁感线产生感应电流的方向判断。,2.楞次定律中“阻碍”的含义,3.感应电流的“效果”,(1)线圈(回路)中磁通量变化时,阻碍原磁通量的变化增反减同;(2)导体与磁体间有相对运动时,阻碍相对运动来拒去留;(3)当回路可以形变时,感应电流可使线圈面积有扩大或缩小的趋势增缩减扩;(4)自感现象中,感应电动势阻碍原电流的变化增反减同。,典例剖析【例1】 如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2,则(),A.导线框进入磁场时,感应电流方向为abcdaB.导线框离开磁场时,感应电流方向为adcbaC.导线框离开磁场时,受到的安培
6、力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左,解析导线框进入磁场时,cd边切割磁感线,由右手定则可知,电流方向沿adcba,由左手定则可知cd边受到的安培力方向向左;在导线框离开磁场时,ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动,同样用右手定则和左手定则可以判断电流的方向为abcda,安培力的方向仍然向左,故选项D正确。答案D,【例2】 (多选)如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从高处下落接近回路时(),A.P、Q将互相靠拢B.P、Q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g,解析根据楞次定律的“阻碍”的内
7、涵,感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因,本题的“原因”是磁铁靠近回路,穿过回路的磁通量增加,“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近,所以P、Q将互相靠近,且磁铁的加速度小于g。答案AD,【方法总结】应用楞次定律判断感应电流的方法,针对训练1.如图所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A、O分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触。若使金属圆盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是(),A.电阻R中有QRP方向的感应电流B.电阻R中有PRQ方向的感应电流C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R中无感应电流D.调换磁铁的N、S极同时改变金属圆盘的转动方
8、向,R中感应电流的方向也会发生改变,解析根据右手定则可判断出R中有PRQ方向的电流,B正确,A、C错误;D选项中流过R的感应电流方向不变,D错误。答案B,2.如图所示,一水平放置的矩形线圈abcd,在细长的磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中的位置经过位置到位置,位置和都很靠近位置。在这个过程中,线圈中感应电流(),A.沿abcd流动B.沿dcba流动C.由到是沿abcd流动,由到是沿dcba流动D.由到是沿dcba流动,由到是沿abcd流动,解析本题考查用楞次定律判断感应电流的方向。由条形磁铁的磁场可知,线圈在位置时穿过闭合线圈的磁通量为零,线圈从位置到位置,从下向
9、上穿过线圈的磁通量在减小,线圈从位置到位置,从上向下穿过线圈的磁通量在增大,根据楞次定律和安培定则可知感应电流的方向是abcd。选项A正确。答案A,3.(多选)如图所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一个水平面内,线圈A中通以如图所示的交变电流,设t0时电流沿逆时针方向。下列说法中,正确的是(),A.0t1内,线圈B有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势B.t1t2内,线圈B有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势C.在t1时刻,线圈B的电流大小和方向同时改变D.在t1时刻,线圈A、B的作用力最小,解析0t1内,线圈A的电流逆时针减小,通过线圈B的磁通量减少,根据楞次定律知,线圈B内有逆时针方
10、向的电流,根据楞次定律的另一种表述,线圈B阻碍磁通量的减少,有收缩的趋势,故A选项正确;t1t2内,线圈A的电流顺时针增大,通过线圈B的磁通量增大,根据楞次定律知,线圈B内有逆时针方向的电流,根据楞次定律的另一种表述,线圈B阻碍磁通量的增大,有扩张的趋势,故B选项正确;在t1时刻,线圈B中电流大小、方向都不变,故C选项错误;在t1时刻,线圈A中没有电流,线圈A、B的作用力最小,故D选项正确。答案ABD,1.如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量的情况是(),答案B,2.(多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当P
11、Q在外力的作用下运动时,MN在磁场的作用下向右运动,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,解析当PQ向右运动时,用右手定则可判断出PQ中感应电流的方向是QP,由安培定则可判断出穿过L1的磁场方向是自下而上的;若PQ向右加速运动,则穿过L1的磁通量增加,用楞次定律可判断出流过MN的感应电流方向是NM,用左手定则可判断出MN受到向左的安培力,将向左运动,可见选项A错误;若PQ向右减速运动,流过MN的感应电流方向、MN所受的安培力的方向均反向,MN向右运动,所以选项C正确;同理可判断出选项B正确,D错误。答案BC,3.如图所示,线圈两端与电阻相
12、连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下。在将磁铁的S极插入线圈的过程中(),A.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引答案B,4.如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通以同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速运动,在移动过程中,线框中感应电流方向(),A.先abcd,后dcba B.先dcba,后abcdC.始终是abc
13、d D.始终是dcba,解析线框在两电流中线OO的右侧时,穿过线框的合磁通量垂直纸面穿出,线框左移,磁通量变小,为阻碍这个方向的磁通量减小,感应电流的方向就是abcd。当线框跨越两电流中线OO时,线框的合磁通量由穿出变为穿进,感应电流还是abcd。线框再左移,线框合磁通量穿入且增加,感应电流方向还是abcd。所以线框中感应电流方向始终是abcd。故选项C正确。,答案C,5.(2017衢州模拟)如图所示,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向右滑动过程中,线圈ab将(),A.静止不动 B.顺时针转动C.逆时针转动 D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向,解析当P向右滑动时,电路总电阻减小,电路中的电流是增大的,两磁铁间的磁场增强,穿过闭合导体线圈的磁通量增大,线框中产生感应电流,受到安培力而发生转动,根据楞次定律,转动后应使穿过线圈的磁通量减小,故应沿顺时针转动。故选项B正确。答案B,