高考物理總復(fù)習(xí) 第10章 第1課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律課件.ppt

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第1課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律,【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】 能熟練應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向及相關(guān)的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向．,一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 試分析下列各種情形中，金屬線框或線圈里能否產(chǎn)生感應(yīng)電流？,[知識(shí)梳理] 1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生_____時(shí)，電路中有____________產(chǎn)生，這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)． 2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件： 表述1：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做____________運(yùn)動(dòng)． 表述2：穿過(guò)閉合電路的磁通量____________． 3．能量轉(zhuǎn)化 發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______．,變化,感應(yīng)電流,切割磁感線,發(fā)生變化,電能,【答案】當(dāng)電路不閉合時(shí)，沒(méi)有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象也可以稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 2．引起磁通量Φ變化的情況有哪些？ 【答案】(1)磁場(chǎng)變化 如：永磁鐵與線圈的靠近或遠(yuǎn)離、電磁鐵(螺線管)內(nèi)電流的變化．,二、感應(yīng)電流方向的判斷 [基礎(chǔ)導(dǎo)引] 下圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是( ),,【答案】CD 【解析】根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向．以C選項(xiàng)為例，當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：(1)閉合線圈原磁場(chǎng)的方向——向上；(2)穿過(guò)閉合線圈的磁通量的變化——增加；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向——向下；(4)利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向——與圖中箭頭方向相同．線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．運(yùn)用以上分析方法可知，選項(xiàng)C、D正確．,[知識(shí)梳理] 1．楞次定律 (1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要__________引起感應(yīng)電流的__________的變化． (2)適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 2．右手定則 (1)內(nèi)容：伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指____，并且都跟手掌在同一個(gè)______，讓磁感線垂直從手心進(jìn)入，拇指指向________的方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向． (2)適用情況：________________產(chǎn)生感應(yīng)電流．,阻礙,磁通量,垂直,平面內(nèi),導(dǎo)體運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒切割磁感線,【答案】引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)(原磁場(chǎng))的磁通量的變化 磁通量的變化 相反 相同 阻止 延緩 繼續(xù)進(jìn)行,考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷,【典例剖析】 例1 如圖1所示，一個(gè)金屬薄圓盤(pán)水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列做法中能使圓盤(pán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) A．圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) B．圓盤(pán)以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng) C．圓盤(pán)在磁場(chǎng)中向右勻速平移 D．勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增加,解析 只有當(dāng)圓盤(pán)中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，圓盤(pán)中才產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或圓盤(pán)在磁場(chǎng)中向右勻速平移時(shí)，圓盤(pán)中的磁通量不發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、C錯(cuò)誤；當(dāng)圓盤(pán)以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí)，圓盤(pán)中的磁通量發(fā)生變化，圓盤(pán)中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，B、D正確． 答案 BD,跟蹤訓(xùn)練1 如圖2所示，一個(gè)U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個(gè)金屬導(dǎo)體棒ab，有一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)斜向上穿過(guò)軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過(guò)程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) A．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使θ減小 B．使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時(shí)也減小 C．a(chǎn)b向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B D．a(chǎn)b向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0θ90),【答案】A 【解析】設(shè)此時(shí)回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScos θ，對(duì)A，S增大，θ減小，cos θ增大，則Φ增大，A正確．對(duì)B，B減小，θ減小，cos θ增大，Φ可能不變，B錯(cuò)．對(duì)C，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯(cuò)．對(duì)D，S增大，B增大，θ增大，cos θ減小，Φ可能不變，D錯(cuò)．故只有A正確．,【考點(diǎn)解讀】 感應(yīng)電流方向的判定及由此產(chǎn)生的其他問(wèn)題是這一章的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)．利用楞次定律和右手定則都可以判定感應(yīng)電流方向，但楞次定律的應(yīng)用更重要．,考點(diǎn)二 利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向,【典例剖析】 例2 某實(shí)驗(yàn)小組用如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證楞次定律．當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過(guò)固定的線圈時(shí)，通過(guò)電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是( ) A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b,解析 ①確定原磁場(chǎng)的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過(guò)程中，磁場(chǎng)方向向下． ②明確回路中磁通量的變化情況：線圈中向下的磁通量增加． ③由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上． ④應(yīng)用右手定則可以判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針(俯視)即：b→G→a. 同理可以判斷：條形磁鐵穿出線圈的過(guò)程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得線圈中將產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(俯視)，電流從a→G→b. 答案 D,方法提煉 楞次定律的使用步驟,,A．由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较?B．由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?C．由順時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较?，再變?yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?D．由逆時(shí)針?lè)较蜃優(yōu)轫槙r(shí)針?lè)较?，再變?yōu)槟鏁r(shí)針?lè)较?【答案】D,【解析】將一個(gè)周期分為四個(gè)階段，對(duì)全過(guò)程的分析列表如下： 看上表的最后一列，可知選項(xiàng)D正確．,例3 (2013汕頭質(zhì)檢)如圖5所示，圓形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖5所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是( ) A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 B．穿過(guò)線圈a的磁通量變小 C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì) D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大,解析 通過(guò)螺線管b的電流如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，滑片P向下滑動(dòng)，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，a線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流方向?yàn)楦┮暷鏁r(shí)針?lè)较颍珹選項(xiàng)錯(cuò)誤；,,由于螺線管b中的電流增大，所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，線圈a中的磁通量應(yīng)變大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律，線圈a將阻礙磁通量的增大，因此，線圈a縮小，線圈a對(duì)水平桌面的壓力增大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確． 答案 D 命題意圖 本題考查楞次定律的知識(shí)，意在考查考生對(duì)楞次定律、右手螺旋定則等知識(shí)的掌握．,跟蹤訓(xùn)練3 (2013上海)如圖6所示，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向( ) A．向左 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 【答案】B 【解析】當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，穿過(guò)線圈中的合磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律知產(chǎn)生的感應(yīng)電流將阻礙磁通量的減小，即線圈所受的安培力的方向向右，故本題答案為B.,例4 如圖7所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是( ) A．向右加速運(yùn)動(dòng) B．向左加速運(yùn)動(dòng) C．向右減速運(yùn)動(dòng) D．向左減速運(yùn)動(dòng),11.楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應(yīng)用,方法提煉,跟蹤訓(xùn)練4 兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖8所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)．當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是( ) A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→C B．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→D C．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左 D．磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向左 【答案】BD,【解析】利用楞次定律．兩個(gè)導(dǎo)體棒與兩根金屬導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合安培定則判斷回路中感應(yīng)電流的方向是B→A→C→D→B.以此為基礎(chǔ)，再判斷CD內(nèi)的電流方向，最后根據(jù)左手定則進(jìn)一步確定CD的受力方向，經(jīng)過(guò)比較可得正確答案.,