高考物理大一輪復(fù)習(xí) 9.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課件 新人教版.ppt

《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 9.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理大一輪復(fù)習(xí) 9.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課件 新人教版.ppt（29頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

,,,第九章 電磁感應(yīng),高三物理一輪復(fù)習(xí),,,,,,,考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷,考點(diǎn)二 楞次定律的理解及應(yīng)用,考點(diǎn)三 “三定則、一定律”的理解及應(yīng)用,考 點(diǎn),第九章 電磁感應(yīng),高三物理一輪復(fù)習(xí),第1節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律,1.(對磁通量及其變化的理解)如右圖所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合金屬框共面，第一次將金屬框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次將金屬框繞cd邊翻轉(zhuǎn)到Ⅱ，設(shè)先后兩次通過金屬框的磁通量變化分別為ΔΦ1和ΔΦ2，則( ) A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．不能判斷,導(dǎo)體MN周圍的磁場并非勻強(qiáng)磁場，靠近MN處的磁場強(qiáng)些，磁感線密一些，遠(yuǎn)離MN處的磁感線疏一些，當(dāng)線框在Ⅰ位置時，穿過平面的磁通量為ΦⅠ，當(dāng)線框平移到Ⅱ位置時，磁通量為ΦⅡ，則磁通量的變化量為ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ－ΦⅡ.當(dāng)線框翻轉(zhuǎn)至Ⅱ位置時，磁感線相當(dāng)于從“反面”穿過平面，則磁通量為－ΦⅡ，則磁通量的變化量是ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|＝ΦⅠ＋ΦⅡ，所以ΔΦ1＜ΔΦ2.,解析,答案,圖片顯/隱,基礎(chǔ)自測,C,2．(感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解)(2014高考新課標(biāo)全國Ⅰ卷)在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是( ) A．將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成一閉合回路，然后觀察電流表的變化 B．在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化 C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變化 D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為：閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生變化．A項中，線圈繞在磁鐵上，磁通量未變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A錯誤．同理B錯誤．C項中，往線圈中插入條形磁鐵的瞬間，線圈中磁通量發(fā)生變化，此時線圈中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，但插入后磁通量不再變化，無感應(yīng)電流，故到相鄰房間觀察時無示數(shù)，C錯誤．D項中，在線圈通電或斷電的瞬間，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確．,基礎(chǔ)自測,解析,答案,D,3．(楞次定律的理解及應(yīng)用)(2015蘇北聯(lián)考)如下圖所示，一條形磁鐵從左向右勻速穿過線圈，當(dāng)磁鐵經(jīng)過A、B兩位置時，線圈中( ) A．感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同 B．感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反 C．感應(yīng)電流方向相反，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同 D．感應(yīng)電流方向相同，感應(yīng)電流所受作用力的方向相反,當(dāng)磁鐵經(jīng)過A位置時，線圈中磁通量增大，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流從左向右看為順時針方向；當(dāng)磁鐵經(jīng)過B位置時，線圈中磁通量減小，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流從左向右看為逆時針方向，感應(yīng)電流所受作用力的方向相同，選項A、B、D錯誤．C正確．,基礎(chǔ)自測,解析,答案,圖片顯/隱,C,4.(右手定則的應(yīng)用)(多選)如圖所示，某人在自行車道上從東往西沿直線以速度v騎行，該處地磁場的水平分量大小為B1，方向由南向北，豎直分量大小為B2，方向豎直向下；自行車車把為直把、金屬材質(zhì)，兩把手間距為L，只考慮自行車在地磁場中的電磁感應(yīng)，下列結(jié)論正確的是( ) A．圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢低 B．圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢高 C．自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B2Lv D．自行車在十字路口左拐改為南北騎向，則自行車車把兩端電動勢要降低,自行車車把切割磁感線，由右手定則知，自行車左車把的電勢比右車把的電勢高B2Lv；輻條旋轉(zhuǎn)切割磁感線，由右手定則知，圖示位置中輻條A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢低；自行車在十字路口左拐改為南北騎向，地磁場豎直分量始終垂直于自行車車把，則其兩端電動勢不變．綜上可知，A、C正確，B、D錯誤．,基礎(chǔ)自測,解析,答案,圖片顯/隱,AC,一、磁通量 1．概念：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的_____． 2．計算 (1)公式：Φ＝____． (2)適用條件：①勻強(qiáng)磁場；②S是_____磁場中的有效面積． (3)單位：韋伯(Wb)，1 Wb＝______． 3．意義：穿過某一面積的磁感線的_____． 4．標(biāo)矢性：磁通量是_____，但有正、負(fù)．,教材梳理,乘積,BS,垂直,1 Tm2,條數(shù),標(biāo)量,二、電磁感應(yīng) 1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象 當(dāng)穿過閉合電路的_______發(fā)生變化時，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象． 2．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的條件 (1)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件 無論回路是否閉合，只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生_____，回路中就有感應(yīng)電動勢．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于_____． (2)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 ①電路閉合．②磁通量變化．,教材梳理,磁通量,變化,電源,三、感應(yīng)電流方向的判斷 1．右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個 手指______，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓 磁感線從掌心垂直進(jìn)入，并使拇指指向 _________的方向，這時四指所指的方向就是 _________的方向．如右圖所示． 2．楞次定律 內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流 的磁場總要_____引起感應(yīng)電流的_______的變化．,教材梳理,垂直,導(dǎo)線運(yùn)動,感應(yīng)電流,阻礙,磁通量,1．判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象是否發(fā)生的一般流程,考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷,考點(diǎn)闡釋,2．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，大致有以下幾種情況 (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，線圈面積S發(fā)生變化．例如，閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線時． (2)線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B發(fā)生變化．例如，線圈與磁體之間發(fā)生相對運(yùn)動時或者磁場是由通電螺線管產(chǎn)生，而螺線管中的電流變化時． (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時發(fā)生變化，此時可由ΔΦ＝|Φ1－Φ0|計算并判斷磁通量是否變化． (4)線圈面積S不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度B也不變，但二者之間夾角發(fā)生變化．例如，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時．,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷,1．下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ),A圖線圈沒閉合，沒有感應(yīng)電流；B圖磁通量增大，有感應(yīng)電流，C圖的導(dǎo)線在圓環(huán)的正上方，不論電流如何變化，穿過線圈的磁感線相互抵消，磁通量恒為零，也無電流；D圖中回路磁通量恒定，無感應(yīng)電流，應(yīng)選B.,題組設(shè)計,解析,答案,考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷,B,2.如圖所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其 上放有一個金屬導(dǎo)體棒ab，有一個磁感應(yīng)強(qiáng) 度為B的勻強(qiáng)磁場斜向上穿過軌道平面，且與 豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，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，同時使θ減小 B．使磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小，θ角同時也減小 C．a(chǎn)b向左運(yùn)動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B D．a(chǎn)b向右運(yùn)動，同時增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和θ角(0θ90),本題中引起磁通量變化都有兩個方面，面積的變化和夾角改變，向右運(yùn)動的同時θ減小都會使磁通量變大，所以A項正確．,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點(diǎn)一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷,A,1．楞次定律中“阻礙”的含義,考點(diǎn)二 楞次定律的理解及應(yīng)用,考點(diǎn)闡釋,2．楞次定律的使用步驟,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)二 楞次定律的理解及應(yīng)用,題組一 磁場變化引起感應(yīng)電流方向的判斷 1．為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如下圖所示．已知線圈由a端開始繞至b端；當(dāng)電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)． (1)將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向為________(填“順時針”或“逆時針”)． (2)當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時，指針向右偏轉(zhuǎn)．俯視線圈，其繞向為________(填“順時針”或“逆時針”)． (1)順時針 (2)逆時針,(1)將磁鐵N極向下插入L時，根據(jù)楞次定律L的上方應(yīng)為N極．由電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，可確定L中電流由b端流入，根據(jù)安培定則，俯視線圈，電流為逆時針，線圈繞向為順時針． (2)將磁針遠(yuǎn)離L，由楞次定律，線圈L上方仍為N極，由于此時電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，可確定L中電流由a端流入．根據(jù)安培定則，俯視線圈，電流為逆時針，線圈繞向也為逆時針．,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點(diǎn)二 楞次定律的理解及應(yīng)用,題組二 線圈變化引起感應(yīng)電流方向的判斷 2.如右圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應(yīng)電流的方向是( ) A．a(chǎn)→b→c→d→a B．d→c→b→a→d C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d,由楞次定律可知，在線框從右側(cè)擺動到O點(diǎn)正下方的過程中，向上的磁通量在減小，故感應(yīng)電流的方向沿d→c→b→a→d；同理，線框從O點(diǎn)正下方向左側(cè)擺動的過程中，電流方向沿d→c→b→a→d，B正確．,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點(diǎn)二 楞次定律的理解及應(yīng)用,B,題組三 導(dǎo)體棒切割磁感線電流方向的判斷 3.如圖所示，MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在 導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場垂直穿過MN、 GH所在的平面，則( ) A．若固定ab，使cd向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向為a→b→d→c→a B．若ab、cd以相同的速度一起向右滑動，則abdc回路有電流，電流方向為a→c→d→b→a C．若ab向左、cd向右同時運(yùn)動，則abdc回路中的電流為零 D．若ab、cd都向右運(yùn)動，且兩桿速度vcd＞vab，則abdc回路有電流，電流方向為a→c→d→b→a,由右手定則可判斷出A項做法使回路產(chǎn)生順時針方向的電流，故A項錯．若ab、cd同向運(yùn)動且速度大小相同，ab、cd所圍面積不變，磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B項錯．若ab向左，cd向右，則abdc回路中有順時針方向的電流，故C項錯．若ab、cd都向右運(yùn)動，且兩桿速度vcd＞vab，則ab、cd所圍面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，由楞次定律可判斷出，abdc回路中產(chǎn)生順時針方向的電流，故D項正確．,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,考點(diǎn)二 楞次定律的理解及應(yīng)用,D,判斷感應(yīng)電流方向的方法 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，判斷感應(yīng)電流方向的方法有兩種：一是利用楞次定律，二是使用右手定則，右手定則是楞次定律的特例，本質(zhì)上是一致的，但二者的使用情景有別，(1)楞次定律可應(yīng)用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況(包括一部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的情況)．(2)右手定則只適用于一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動的情況．,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)二 楞次定律的理解及應(yīng)用,1．“三個定則一個定律”的比較：,考點(diǎn)三 “三定則、一定律”的理解及應(yīng)用,考點(diǎn)闡釋,2.三個定則和一個定律的因果關(guān)系： (1)因電而生磁(I→B)→安培定則； (2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則； (3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則； (4)因磁而生電(Φ、B→I安)→楞次定律．,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)三 “三定則、一定律”的理解及應(yīng)用,1．(多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一如圖所示的閉合電路，當(dāng)PQ在一外力的作用下運(yùn)動時，MN向右運(yùn)動，則PQ所做的運(yùn)動可能是( ) A．向右加速運(yùn)動 B．向左加速運(yùn)動 C．向右減速運(yùn)動 D．向左減速運(yùn)動,,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,BC,考點(diǎn)三 “三定則、一定律”的理解及應(yīng)用,2.(多選)如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在 圖中已經(jīng)標(biāo)出．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在 導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻 強(qiáng)磁場中．下列說法中正確的是( ) A．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動時，a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn) B．當(dāng)金屬棒ab向右勻速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)與d點(diǎn)等電勢 C．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，c點(diǎn)電勢高于d點(diǎn) D．當(dāng)金屬棒ab向右加速運(yùn)動時，b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)，d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn),當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動而切割磁感線時，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢，由右手定則判斷電流方向由a→b.根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)極的特點(diǎn)，可以判斷b點(diǎn)電勢高于a點(diǎn)．又左線圈中的感應(yīng)電動勢恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)ab向右做加速運(yùn)動時，由右手定則可推斷φb＞φa，電流沿逆時針方向．又由E＝BLv可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時針方向的，并且場強(qiáng)不斷增強(qiáng)，所以右邊電路的線圈中的向上的磁通量不斷增加．由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時針，而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上．把這個線圈看作電源，由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線圈)流向d，所以d點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)．,題組設(shè)計,解析,答案,圖片顯/隱,BD,考點(diǎn)三 “三定則、一定律”的理解及應(yīng)用,應(yīng)用左手定則和右手定則的注意事項 (1)右手定則與左手定則的區(qū)別：抓住“因果關(guān)系”才能無誤，“因動而電”——用右手；“因電而動”——用左手． (2)使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于區(qū)分，可把兩個定則簡單地總結(jié)為“通電受力用左手，運(yùn)動生電用右手”．“力”的最后一筆“丿”方向向左，用左手；“電”的最后一筆“乚”方向向右，用右手．,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)三 “三定則、一定律”的理解及應(yīng)用,,,,本節(jié)學(xué)習(xí)重在感應(yīng)電流方向的判斷及對“阻礙”的理解．應(yīng)加強(qiáng)對以下兩點(diǎn)的掌握及體會： 1．“四步法”巧判感應(yīng)電流方向,■名師微點(diǎn)撥…………………………………………,,,,2．“三點(diǎn)”理解“阻礙”的精髓 (1)“阻礙”的不是磁通量，而是磁通量的變化． (2)“阻礙”不是阻止，感應(yīng)電流磁場無法阻止原磁通量的變化． (3)“阻礙”不是相反，感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向不一定相反．,“阻礙法”巧判電流方向及導(dǎo)體的運(yùn)動 【方法概述】 對楞次定律中“阻礙”的含義可推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因．具體概括如下： (1)當(dāng)回路的磁通量發(fā)生變化時，感應(yīng)電流的效果就阻礙原磁通量的變化，即“增反減同”； (2)當(dāng)出現(xiàn)引起磁通量變化的相對運(yùn)動時，感應(yīng)電流的效果就阻礙(導(dǎo)體間的)相對運(yùn)動，即“來拒去留”； (3)當(dāng)回路可以形變時，感應(yīng)電流可以使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢，即“增縮減擴(kuò)”；,思想方法,(4)當(dāng)回路磁通量變化由自身電流變化引起時，感應(yīng)電流的效果是阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)，即“增反減同”． 【應(yīng)用原則】 當(dāng)不涉及感應(yīng)電流方向的判定時，用楞次定律的上述推論解題更快捷簡便．,思想方法,【典例】 (2015河北五校聯(lián)盟調(diào)研)如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈，當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動趨勢的正確判斷是( ) A．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向左 B．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向左 C．FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向右 D．FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向右,解法一：當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，線圈中向下的磁通量先增大后減小，由楞次定律可知，線圈中先產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流后產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，線圈四條邊所受安培力的合力先向右下，后向右上，因此FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向右，所以D正確． 解法二：根據(jù)楞次定律的另一種表述——感應(yīng)電流的效果總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因．本題中的“原因”是AB回路中磁通量先增大后減小，歸根結(jié)底是磁場靠近了回路．“效果”是回路要采取措施阻礙磁通量先增大后減小，即“來拒去留”，故必有向右運(yùn)動的趨勢．在豎直方向上，回路則應(yīng)以先“向下躲”后“向上追”的方式阻礙磁通量先增大后減小，故FN先大于mg后小于mg.,思想方法,解析,答案,圖片顯/隱,D,