2019版高考物理大一轮复习 专题九 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律课件.ppt

专题九电磁感应 第1讲电磁感应现象楞次定律 一 电磁感应现象 1 磁通量 乘积 磁感线条数 1 定义 在匀强磁场中 磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的 叫做穿过这个平面的磁通量 简称磁通 2 意义 穿过某一面积的 的多少 3 定义式 式中Scos 为面积S在垂直于磁场方向的平面上投影的大小 是S所在平面的法线 方向与磁场方向的夹角 BScos 标量 4 磁通量是 有正负 其正负表示与规定的正方向是相同还是相反 若磁感线沿相反方向穿过同一平面 且正向磁感线条数为 1 反向磁感线条数为 2 则总磁通量 1 2 5 单位 韦伯 符号是Wb 1Wb 1T m2 2 电磁感应 1 定义 只要穿过闭合回路的 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 电磁感应 感应电流 磁通量 基础检测 1 如图9 1 1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 A BL22 B NBL22 D NBL2 C BL2答案 A 图9 1 1 二 楞次定律和右手定则 1 楞次定律 感应电流 垂直 掌心 1 内容 感应电流具有这样的方向 即感应电流的磁场总要阻碍引起 的磁通量的变化 2 适用情况 所有电磁感应现象 2 右手定则 1 内容 伸开右手 让大拇指与四指 并与手掌在同一平面内 让磁感线垂直穿过 大拇指指向 的方向 其余四指所指方向即为 的方向 导线运动 感应电流 2 适用情况 导线切割磁感线产生感应电动势 基础检测 2 如图9 1 2所示 一圆形金属线圈放置在水平桌面上 匀强磁场垂直桌面竖直向下 过线圈上A点作切线OO OO 与线圈在同一平面上 在线圈以OO 为轴翻 转180 的过程中 线圈中电流流向 A 始终由A B C AB 始终由A C B AC 先由A C B A再由A B C AD 先由A B C A再由A C B A答案 A 图9 1 2 考点1 对磁通量的理解与计算 考题题组 1 多选 2015年新课标 卷 1824年 法国科学家阿拉果完成了著名的 圆盘实验 实验中将一铜圆盘水平放置 在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针 如图9 1 3所示 实验中发现 当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时 磁针也随着一起转动 起来 但略有滞后 下列说法正确的是 图9 1 3 A 圆盘上产生了感应电动势 B 圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C 在圆盘转动的过程中 磁针的磁场穿过整个圆盘的 磁通量发生了变化 D 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流 此电 流产生的磁场导致磁针转动 解析 当圆盘转动时 圆盘的半径切割磁针产生的磁场的磁感线 产生感应电动势 选项A正确 如图D59所示 铜圆盘上存在许多小的闭合回路 当圆盘转动时 穿过小的闭合回路的磁通量发生变化 回路中产生感应电流 根据楞次定律 感应电流阻碍其相对运动 但抗拒不了相对运动 故磁针会随圆盘一起转动 但略有滞后 选项B正确 D错误 在圆盘转动过程中 由于圆盘面积不变 距离磁铁的距离不变 故整个圆盘的磁通量没有变化 选项C错误 答案 AB 图D59 续表 2 判断感应电流方向的两种方法 方法一方法二 用楞次定律判断用右手定则判断 该方法适用于切割磁感线产生的感应电流 判断时注意掌心 拇指 四指的方向 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 A 不管下端是何极性 两棒均向外相互远离 B 不管下端是何极性 两棒均相互靠近 C 如果下端是N极 两棒向外运动 如果下端是S 极 两棒相向靠近 D 如果下端是S极 两棒向外运动 如果下端是N 极 两棒相向靠近 答案 B 考点3 右手定则 左手定则和安培定则 重点归纳1 三个定则的区别 2 相互联系 1 电流可以产生磁场 当电流的磁场发生变化时 也 会发生电磁感应现象 2 感应电流在原磁场中也要受安培力 这是确定感应 电流阻碍 相对运动 的依据 3 有些综合问题中 有时要同时应用三个定则 考题题组 3 2017年东北三省五校联考 如图9 1 5所示 圆环形导体线圈a平放在水平桌面上 在a的正上方固定一竖直螺线管b 二者轴线重合 螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路 若将滑动变阻器的滑片P向下滑动 下列表述正确的是 A 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B 穿过线圈a的磁通量减少C 线圈a有扩张的趋势 图9 1 5 D 线圈a对水平桌面的压力FN将增大答案 D 4 2017年湖南长郡中学月考 如图9 1 6所示 A为水平放置的橡胶圆盘 在其侧面均匀带有负电荷 在A正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B 丝线未画出 使B的环面与圆盘A平行 其轴线与圆盘A的轴线重合 现使圆盘A由静止开始绕其轴线按图中箭头方向加速转动 则 图9 1 6 A 金属圆环B有扩张的趋势 丝线受到的拉力增大B 金属圆环B有收缩的趋势 丝线受到的拉力减小C 金属圆环B有扩张的趋势 丝线受到的拉力减小D 金属圆环B有收缩的趋势 丝线受到的拉力增大解析 带电圆盘加速转动时 形成顺时针方向 从上往下看 的电流 根据右手螺旋定则可知 在圆盘上方形成的磁场方向向下 由于加速转动 所以电流增大 磁场增强 穿过金属圆环B的磁通量增大 根据楞次定律可知 金属圆环B有缩小的趋势 且金属圆环B有向上的运动趋势 所以丝线受到的拉力减小 故B正确 答案 B 图9 1 7 易错点忽略磁通量的正负号导致错误 例题 如图9 1 7所示 通有恒定电流的导线与闭合金属框abcd共面 第一次将金属框由位置 平移到位置 第二次将金属框由位置 绕cd边翻转到位置 设先后两次通过金属框的磁通量变化分别为 1和 2 则 A 1 2B 1 2C 1 2D 1 2 正解分析 设线框在位置 时的磁通量分别为 1 2 直线电流产生的磁场在 处比在 处要强 1 2 将线框从位置 平移到位置 磁感线是从线框的同一面穿过的 所以 1 2 1 1 2 将线框从位置 绕cd边翻转到位置 磁感线分别从线框的正 反两面穿过 所以 2 2 1 1 2 故选A 答案 A 指点迷津 磁通量 BScos 公式中 是线圈所在平面的法线与磁感线方向的夹角 若 90 时 为正 若 90 时 为负 所以磁通量 有正负之分 磁通量的正负符号既不表示大小关系 也不表示方向 只为处理问题方便而使用 解题时易忽略磁通量的正负而导致错误 触类旁通 2016年海南卷 如图9 1 8所示 一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内 环的圆心与两导线距离相等 环的直径小于两导线间距 两导线中通有大小 相等 方向向下的恒定电流 若 图9 1 8 A 金属环向上运动 则环上的感应电流方向为顺时针 方向 B 金属环向下运动 则环上的感应电流方向为顺时针 方向 C 金属环向左侧直导线靠近 则环上的感应电流方向 为逆时针方向 D 金属环向右侧直导线靠近 则环上的感应电流方向 为逆时针方向 解析 当金属圆环上 下移动时 穿过圆环的磁通量不发生变化 故没有感应电流产生 故选项A B错误 当金属圆环向左移动时 则穿过圆环的磁场垂直纸面向外并且增强 故根据楞次定律可以知道 产生的感应电流为顺时针 故选项C错误 当金属圆环向右移动时 则穿过圆环的磁场垂直纸面向里并且增强 故根据楞次定律可以知道 产生的感应电流为逆时针 故选项D正确 答案 D