【教学课件】专题十电磁感应

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,智浪教育,-,普惠英才文库,*,专题十,电磁感应,智浪教育,-,普惠英才文库,考点内容,要求,1.电磁感应现象,2.磁通量,3.法拉第电磁感应定律,4.楞次定律,5.自感、涡流,智浪教育,-,普惠英才文库,智浪教育,-,普惠英才文库,第,1,讲电磁感应现象楞次定律,考点,1,电磁感应现象,1,电磁感应,电磁感应,感应电流,(1),定义：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路,中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做,_,，,产生的电流叫做,_.,(2),条件：闭合回路中的,_,发生变化,磁通量,智浪教育,-,普惠英才文库,2,引起磁通量,变化的常见情况,(1),电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积,S,变化导,致,变,化,(2),回路中磁感应强度,B,随时间或位置变化导致,变化,(3),线圈在磁场中转动,(,B,与,S,的夹角发生变化,),导致,变化,注意：,磁通量的变化,，,应注意方向的变化，如某一面积为,S,的回路原来的磁感应强度垂直纸面向里，后来磁感应强度的,方向恰好与原来相反，则回路中磁通量的变化为,2,BS,，而不是,零,.,智浪教育,-,普惠英才文库,物理量,单位,物理意义,磁通量,Wb,表示某时刻或某位置，穿过某一,面积的磁感线条数的多少,磁通量的变化量,Wb,表示在某一过程中穿过某一面积,磁通量变化的多少,磁通量的变化率,t,Wb/s,表示穿过某一面积的磁通量变化,的快慢,3,正确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率,(1),三者的区别,.,智浪教育,-,普惠英才文库,t,t,t,t,t,关系，可以与运动学中的,v,、,v,、,可能很小；当,很小时，,可能不为零,(2),三者变化关系的比较：,、,、,的大小没有直接的,v,t,类比,当,很大,时，,可能很大，,当,0,，,当,按正弦规律变化时，,最大,则,t,0,；,反之，当,0,时,最大,.,磁通量的变化率,t,是,t,图象上,某点切线的,斜率,智浪教育,-,普惠英才文库,(1),内容：感应电流的磁场总要阻碍,_,的变化,注意：“阻碍”不是“阻止”,，而只是延缓了原磁通量的,变化，电路中的磁通量还是在变化的实质上，楞次定律中的,“阻碍”二字，指的是“感应电流反抗着产生感应电流的那个,原因”,考点,2,楞次定律和右手定则,1,楞次定律,引起感应电流的磁通量,智浪教育,-,普惠英才文库,(2),表现形式有四种,阻碍原磁通量的变化,“,增反减同”,阻碍物体间的相对运动,“,来拒去留”,阻碍闭合回路的面积变,化,“,增缩减扩”,阻碍原电流的变化,(,自感,)“,增反减同”,(3),应用楞次定律的步骤,明确原来的磁场方向,判断穿过,(,闭合,),电路的磁通量是增,加还是减少,根据楞次定律确定感应电流,(,感应电动势,),的方向,用安培定则,(,右手螺旋定则,),来确定感应电流,(,感应电动势,),的方向,智浪教育,-,普惠英才文库,2,右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都,跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，并使拇指指,向导体运动方向，这时四指所指的方向就是,_,的方向,3,正确区分楞次定律与右手定则的关系,感应电流,导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起,感应电流的特例，所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律,的特例用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律判定，只,是不少情况下，不如用右手定则判定来得方便简单反过来，,用楞次定律能判定的，并不是用右手定则都能判断出来如闭,合圆形导线中的磁场逐渐增强，用右手定则就难以判定感应电,流的方向；相反，用楞次定律就很容易判定出来,智浪教育,-,普惠英才文库,题组,1,对应考点,1,1,(,双选,),关于感应电,动势和感应电流，下列说法中正确的,是,(,),A,只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，,电路中才有感应电动势,B,只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，,电路中才有感应电流,C,不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，,电路中就有感应电动势,D,不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，,电路中就有感应电流,智浪教育,-,普惠英才文库,解析：,不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变,化，电路中就有感应电动势，因此,A,选项错误,，,C,选项正确,电路中要想有感应电流，则电路必须闭合，且穿过电路的磁通,量要发生变化，所以,B,选项正确，,D,选项错误,答案：,BC,智浪教育,-,普惠英才文库,2,如图,10,1,1,所示，在通电直导线的,正下方有矩形导,),线框，导线框在下列运动中能产生感应电流的是,(,图,10,1,1,A,导线框在水平方向向右匀速运动,B,导线框在水平方向向右加速运动,C,导线框以直导线为轴旋转,D,导线框向直导线靠近,智浪教育,-,普惠英才文库,解析：,通电直导线产生的磁场是距离导线越近的地方磁场,越强，磁感线越密，导线框在水平方向向右匀速运动或者导线,框在水平方向向右加速运动或者导线框以直导线为轴旋转，都,没有改变导线框到通电直导线的距离，因此穿过导线框的磁通,量没有发生变化，所以不能产生感应电流，,A,、,B,、,C,选项错误,导线框向直导线靠近，使穿过导线框的磁通量增加，因此导线,框中产生感应电流，,D,选项正确,答案：,D,智浪教育,-,普惠英才文库,3,下列说法正确的是,(,),A,磁通量越大，磁通量的变化率越大,B,磁通量的变化量越大，磁通量的变化率越大,C,磁通量的变化率越大，磁通量的变化越快,D,磁通量越大，磁通量的变化量越大,解析：,磁通量的变化率是反映磁通量变化快慢的，与磁通,量本身的大小以及磁通量变化量的大小没有直接关系，,A,、,B,选项错误磁通量的变化率越大，则磁通量变化得越快，,C,选,项正确磁通量大小与磁通量的变化量无关，,D,选项错误,答案：,C,智浪教育,-,普惠英才文库,题组,2,对应考点,2,4,如图,10,1,2,所示，两个闭合圆形线圈,A,、,B,的圆心重合，,放在同一水平面内，线圈,B,中通以图中所示的交变电流，设,t,0,时刻电流沿逆时针方向,(,图中箭头所示,),对于线圈,A,，在,t,1,t,2,时,间内，下列说法中正确的是,(,),A,有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势,B,有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势,C,有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势,D,有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势,答案：,D,图,10,1,2,智浪教育,-,普惠英才文库,5,如图,10,1,3,所示，同一平面内的三条平行导线串有,两个电阻,R,和,r,，导体棒,PQ,与三条导线接触良好匀强磁场的,方向垂直纸面向里导体棒的电阻可忽,略当导体棒向左滑动,时，下列说法正确的是,(,),图,10,1,3,A,流过,R,的电流由,d,到,c,，流过,r,的电流由,b,到,a,B,流过,R,的电流由,c,到,d,，流过,r,的电流由,b,到,a,C,流过,R,的电流由,d,到,c,，流过,r,的电流由,a,到,b,D,流过,R,的电流由,c,到,d,，流过,r,的电流由,a,到,b,智浪教育,-,普惠英才文库,解析：,根据右手定则，可判断,PQ,作为电源，,Q,端电势高，,在,PQcd,回路中，电流为逆时针方向，即流过,R,的电流为由,c,到,d,，在电阻,r,的回路中，电流为顺时针方向，即流过,r,的电流,为由,b,到,a,.,当然也可以用楞次定律，通过回路的磁,通量的变化,判断电流方向,答案：,B,智浪教育,-,普惠英才文库,热点,楞次定律的综合应用,【,例题,】,如图,10,1,4,，均匀带正电的绝缘圆环,a,与金属,圆环,b,同心共面放置，当,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,(,),图,10,1,4,A,顺时针加速旋转,C,逆时针加速旋转,B,顺时针减速旋转,D,逆时针减速旋转,智浪教育,-,普惠英才文库,解析：,本题用逆向解题法设,A,选项正确，当带正电的绝缘,圆环,a,顺时针加速旋转时，相当于顺时针方,向电流，并且在增大，,根据右手定则，其内,(,金属圆环,a,内,),有垂直纸面向里的磁场，其外,(,金属圆环,b,处,),有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在,增大，金属圆环,b,包围的面积内的磁场的总磁感应强度垂直纸面,向里,(,因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外,的是部,分,),而且增大，根据楞次定律，,b,中产生的感应电流的磁场垂直纸,面向外，磁场对电流的作用力向外，所以,b,中产生逆时针方向的,感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有,扩张趋势，所以,A,错误；同样的方法可判断,B,选项正确；而,C,选,项，,b,中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；而,D,选,项，,b,中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势所以本题,选,B.,答案：,B,智浪教育,-,普惠英才文库,1,(2010,年广州调研,),如图,10,1,5,所示，在匀强磁场中,的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒,ab,和,cd,，它们以相,同的速度匀速运动，则,(,),图,10,1,5,A,断开电键,K,，,ab,中有感应电流,B,闭合电键,K,，,ab,中有感应电流,C,无论断开还是闭合电键,K,，,ab,中都有感应电流,D,无论断开还是闭合电键,K,，,ab,中都没有感应电流,智浪教育,-,普惠英才文库,解析：,金属棒,ab,和,cd,，是在同一匀强磁场中，以相同的,速度匀速运动，这就是说金属棒,ab,和,cd,两端的感应电动势大,小相等，极性相同，因此断开电键,K,时，两感应电动势恰好抵,消，金属棒,ab,和,cd,之间不能形成感应电流；而当电键,K,闭合,时，两产生电动势的金属棒刚好并联，经右边环路可形成感应,电流，故选,B.,答案：,B,智浪教育,-,普惠英才文库,易错点,磁通量和磁通量的变化率,【,例题,】,如图,10,1,6,所示，长为,a,、宽为,b,的矩形线圈，,在磁感应强度为,B,的匀强磁场中垂直于磁场的,OO,轴以恒定,的角速度,旋转，设,t,0,时刻，线圈平面与磁场方向平行，则,),图,10,1,6,此时的磁通量和磁通量的变化率分别是(,A0，0,B0，,Bab,D,Bab,，,Bab,智浪教育,-,普惠英才文库,错解分析：,有同学误认为,t,0,时刻，线圈平面与磁场方向,平行，磁通量为零，对应的磁通量的变化率也为零，选,A.,磁通量,BS,(,S,是线圈垂直磁场的面积,),，磁通量的变,化量,2,1,，两者的物理意义截然不同，不能理,解为,磁通量为零，磁通量的变化率也为零,智浪教育,-,普惠英才文库,t,可以是最大值，反之，,最大时，,可以是,0.,指点迷津：,磁通量和磁通量的变化率是两个不同的概念，,磁通量变化率是描述磁通量变化快慢的物理量,.,磁通量,BS,(,S,是线圈垂直磁场的面积,),，磁通量的变化率,t,2,1,t,，,0,时,，,t,智浪教育,-,普惠英才文库,1,一个共有,10,匝的闭合矩形线圈，总电阻为,10,、面积,为,0.04 m,2,，置于水平面上若线框内的磁感应强度在,0.02 s,内，,由垂直纸面向里，从,1.6 T,均匀减少到零，再反向均匀增加到,2.4,T,则在此时间内，线圈内导线中,的感应电流大小为多少，从上,向下俯视，线圈中电流的方向如何？,智浪教育,-,普惠英才文库,解：,根据法拉第电磁感应定律，得感应电动势,由楞次定律，可知从上向下俯视，电流为顺时针方向,智浪教育,-,普惠英才文库,1,(,双选，,201,1,年山东卷,),了解物理规律的发现过程，学会,像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要以下,符合事实的是,(,),A,焦耳发现了电流热效应的规律,B,库仑总结出了点电荷间相互作用的规律,C,楞次发现了电流的磁效应，拉开了研