物理總第十章 電磁感應 第1課時 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律 教科版

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1、第十章電磁感應第十章電磁感應高考考綱高考考綱高考考綱高考考綱備考建議備考建議備考建議備考建議內容內容內容內容要求要求要求要求說說說說明明明明電電電電磁磁磁磁感感感感應應應應在在在在全全全全國國國國卷卷卷卷命命命命題題題題中中中中考考考考查查查查命命命命題題題題頻頻頻頻率率率率極極極極高高高高,既既既既有有有有選選選選擇擇擇擇題題題題也也也也有有有有計計計計算算算算題題題題,本本本本考考考考點點點點主主主主要要要要考考考考查查查查內內內內容容容容是是是是感感感感應應應應電電電電流流流流的的的的產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)生生生生條條條條件件件件、方方方方向向向向判判判判定定定定和和和和導導導導體體體體切切切切割割割

2、割磁磁磁磁感感感感線線線線產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)生生生生的的的的感感感感應應應應電電電電動動動動勢勢勢勢的的的的計計計計算算算算,導導導導體體體體棒棒棒棒受受受受安安安安培培培培力力力力的的的的計計計計算算算算等等等等等等等等,且且且且要要要要求求求求較較較較高高高高;其其其其他他他他像像像像電電電電磁磁磁磁感感感感應應應應現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)象象象象與與與與能能能能量量量量、動動動動量量量量等等等等知知知知識識識識相相相相聯(lián)聯(lián)聯(lián)聯(lián)系系系系的的的的綜綜綜綜合合合合題題題題及及及及圖圖圖圖像像像像問問問問題題題題在在在在近近近近幾幾幾幾年年年年高高高高考考考考中中中中也也也也時時時時有有有有出出出出現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn),主主主主要要

3、要要的的的的類類類類型型型型有有有有桿桿桿桿+導導導導軌軌軌軌模模模模型型型型中中中中的的的的動動動動量量量量守守守守恒恒恒恒、動動動動量量量量定定定定理理理理問問問問題題題題、線線線線圈圈圈圈穿穿穿穿越越越越有有有有界界界界磁磁磁磁場場場場的的的的問問問問題題題題、電電電電磁磁磁磁感感感感應應應應圖圖圖圖像像像像的的的的問問問問題題題題等等等等.此此此此外外外外磁磁磁磁懸懸懸懸浮浮浮浮原原原原理理理理、電電電電磁磁磁磁阻阻阻阻尼尼尼尼、超超超超導導導導技技技技術術術術這這這這些些些些在在在在實實實實際際際際中中中中有有有有廣廣廣廣泛泛泛泛應應應應用用用用的的的的問問問問題題題題也也也也經(jīng)經(jīng)經(jīng)

4、經(jīng)常常常常涉涉涉涉及及及及,在在在在復復復復習習習習過過過過程程程程中中中中要要要要特特特特別別別別重重重重視視視視法法法法拉拉拉拉第第第第電電電電磁磁磁磁感感感感應應應應定定定定律律律律和和和和楞楞楞楞次次次次定定定定律律律律與與與與生生生生活活活活實實實實際際際際相相相相聯(lián)聯(lián)聯(lián)聯(lián)系系系系的的的的 問題問題問題問題.電電電電磁感磁感磁感磁感應應應應 現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)象象象象1.1.1.1.導導導導體切割磁體切割磁體切割磁體切割磁感感感感線時線時線時線時,感感感感應應應應電動勢電動勢電動勢電動勢的的的的計計計計算算算算,只限于只限于只限于只限于l l l l垂直垂直垂直垂直于于于于B,vB,vB,vB

5、,v的情況的情況的情況的情況.2.2.2.2.在在在在電電電電磁感磁感磁感磁感應應應應現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)象里象里象里象里,不要不要不要不要求判斷內求判斷內求判斷內求判斷內電電電電路路路路中各點中各點中各點中各點電勢電勢電勢電勢的的的的高低高低高低高低.3.3.3.3.不要求用自不要求用自不要求用自不要求用自感系數(shù)感系數(shù)感系數(shù)感系數(shù)計計計計算自算自算自算自感感感感電動勢電動勢電動勢電動勢.磁通量磁通量磁通量磁通量法拉第法拉第法拉第法拉第電電電電磁感磁感磁感磁感應應應應定定定定律律律律楞次定律楞次定律楞次定律楞次定律自感、自感、自感、自感、渦渦渦渦流流流流第第1 1課時電磁感應現(xiàn)象楞次定律課時電磁感應現(xiàn)象楞

6、次定律基礎回顧基礎回顧核心探究核心探究演練提升演練提升 基礎回顧基礎回顧 自主梳理自主梳理融會貫通融會貫通知識梳理知識梳理一、磁通量一、磁通量1.1.定義定義:在磁感應強度為在磁感應強度為B B的勻強磁場中的勻強磁場中,有一塊有一塊 磁感線方向的面積磁感線方向的面積為為S S的平面的平面,我們定義我們定義 為通過這個面的磁通量為通過這個面的磁通量.2.2.公式公式:=.3.3.單位單位:1 1 WbWb=.4.4.磁通量是磁通量是 (填填“矢量矢量”或或“標量標量”),),但磁通量有正、負之分但磁通量有正、負之分.BSBS垂直垂直1 T1 Tm m2 2BSBS標量標量5.5.物理意義物理意義

7、:相當于穿過某一面積的相當于穿過某一面積的 的條數(shù)的條數(shù).如圖所示如圖所示,矩形矩形abcdabcd,abba,abcdabba,abcd的面積分別為的面積分別為S S1 1,S,S2 2,S,S3 3,勻強磁場的磁感應強度勻強磁場的磁感應強度B B與平面與平面abcdabcd垂直垂直,則則(1)(1)通過矩形通過矩形abcdabcd的磁通量為的磁通量為 或或 .(2)(2)通過矩形通過矩形abcdabcd的磁通量為的磁通量為 .(3)(3)通過矩形通過矩形abbaabba的磁通量為的磁通量為 .磁感線磁感線BSBS1 1cos cos BSBS3 30 0BSBS3 3二、電磁感應現(xiàn)象二、電

8、磁感應現(xiàn)象1.1.電磁感應現(xiàn)象電磁感應現(xiàn)象當穿過閉合電路的磁通量當穿過閉合電路的磁通量 時時,電路中有電路中有 產(chǎn)生的現(xiàn)象產(chǎn)生的現(xiàn)象.2.2.產(chǎn)生感應電流的兩種情況產(chǎn)生感應電流的兩種情況(1)(1)穿過閉合電路的磁通量穿過閉合電路的磁通量 .(2)(2)閉合電路的一部分導體在磁場內做切割閉合電路的一部分導體在磁場內做切割 .發(fā)生變化發(fā)生變化感應電流感應電流發(fā)生變化發(fā)生變化磁感線運動磁感線運動知知知知識識識識解解解解讀讀讀讀圖圖圖圖1 1 1 1中中中中ABABABAB導體棒切割磁感線運動時導體棒切割磁感線運動時導體棒切割磁感線運動時導體棒切割磁感線運動時,AB,AB,AB,AB導體棒、導線、電

9、流表構成的導體棒、導線、電流表構成的導體棒、導線、電流表構成的導體棒、導線、電流表構成的回路中回路中回路中回路中 沒有變化沒有變化沒有變化沒有變化,發(fā)生了變化發(fā)生了變化發(fā)生了變化發(fā)生了變化,引引引引起起起起 發(fā)生變化發(fā)生變化發(fā)生變化發(fā)生變化,回路產(chǎn)生了感應電流回路產(chǎn)生了感應電流回路產(chǎn)生了感應電流回路產(chǎn)生了感應電流.圖圖圖圖2 2 2 2中線圈和電流表構成的回路中線圈和電流表構成的回路中線圈和電流表構成的回路中線圈和電流表構成的回路,磁鐵插入、抽出時磁鐵插入、抽出時磁鐵插入、抽出時磁鐵插入、抽出時,沒沒沒沒有變化有變化有變化有變化,線圈內的線圈內的線圈內的線圈內的 發(fā)生了變化發(fā)生了變化發(fā)生了變化

10、發(fā)生了變化,引起引起引起引起 發(fā)生變發(fā)生變發(fā)生變發(fā)生變化化化化,回路產(chǎn)生了感應電流回路產(chǎn)生了感應電流回路產(chǎn)生了感應電流回路產(chǎn)生了感應電流.磁感應強度磁感應強度磁場的有效面積磁場的有效面積磁通量磁通量線圈的面積線圈的面積磁感應強度磁感應強度磁通量磁通量3.3.產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的實質產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的實質實質是產(chǎn)生實質是產(chǎn)生 ,如果回路閉合則產(chǎn)生如果回路閉合則產(chǎn)生 ;如果回路不閉如果回路不閉合合,則只有則只有 ,而無而無 .4.4.如圖所示如圖所示,能產(chǎn)生感應電流的是能產(chǎn)生感應電流的是 .感應電動勢感應電動勢感應電動勢感應電動勢感應電流感應電流感應電流感應電流B B三、楞次定律三、楞次定律如圖所示

11、如圖所示,矩形線圈矩形線圈abcdabcd勻速通過一較寬的磁場區(qū)域勻速通過一較寬的磁場區(qū)域.(1)(1)用楞次定律判斷用楞次定律判斷:線圈進入磁場時的感應電流方向為線圈進入磁場時的感應電流方向為 方向方向,離開離開磁場時的感應電流方向為磁場時的感應電流方向為 方向方向.(2)(2)用右手定則判斷用右手定則判斷:線圈經(jīng)過左邊界時線圈經(jīng)過左邊界時,ab,ab邊的電流方向為由邊的電流方向為由 指向指向 ;離開右邊界時離開右邊界時,ab,ab邊的電流方向為由邊的電流方向為由 指向指向 .逆時針逆時針順時針順時針b ba aa ab b拓拓拓拓展展展展思思思思考考考考如圖所示如圖所示如圖所示如圖所示,在

12、導體棒在導體棒在導體棒在導體棒ABABABAB向右運動時向右運動時向右運動時向右運動時,穿過穿過穿過穿過EFABEFABEFABEFAB回路的磁通量是增大還是回路的磁通量是增大還是回路的磁通量是增大還是回路的磁通量是增大還是減小減小減小減小?穿過穿過穿過穿過EFABEFABEFABEFAB回路的電流是順時針還是逆時針回路的電流是順時針還是逆時針回路的電流是順時針還是逆時針回路的電流是順時針還是逆時針?A,B?A,B?A,B?A,B兩點哪點電勢高兩點哪點電勢高兩點哪點電勢高兩點哪點電勢高?答案答案答案答案:穿穿穿穿過過過過EFABEFABEFABEFAB回路的磁通量增大回路的磁通量增大回路的磁通

13、量增大回路的磁通量增大;EFAB;EFAB;EFAB;EFAB回路中有逆回路中有逆回路中有逆回路中有逆時針時針時針時針方向的方向的方向的方向的電電電電流流流流;AB;AB;AB;AB導導導導體棒切割磁感體棒切割磁感體棒切割磁感體棒切割磁感線線線線,AB,AB,AB,AB部分是部分是部分是部分是電電電電源源源源,B,B,B,B的的的的電勢電勢電勢電勢高于高于高于高于A A A A的的的的電勢電勢電勢電勢.自主檢測自主檢測1.1.思考判斷思考判斷(1)(1)磁通量是矢量磁通量是矢量,有正、負之分有正、負之分.(.()(2)(2)閉合電路內只要有磁通量閉合電路內只要有磁通量,就有感應電流產(chǎn)生就有感應

14、電流產(chǎn)生.(.()(3)(3)當導體切割磁感線運動時當導體切割磁感線運動時,導體中一定產(chǎn)生感應電流導體中一定產(chǎn)生感應電流.(.()(4)(4)穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關()(5)(5)感應電流的磁場總是與原磁場方向相反感應電流的磁場總是與原磁場方向相反()答案答案:(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)2.2.(2018(2018蕪湖校級模擬蕪湖校級模擬)關于電磁感應關于電磁感應,下列說法正確的是下列說法正確的是()A.A.有電必有磁有電必有磁,有磁必生電有磁必生電B.B.電磁感應過程可以使其他形式的能轉化為電能電磁感應過程可以使其他

15、形式的能轉化為電能C.C.電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),使人類社會進入了機械化大生產(chǎn)時代使人類社會進入了機械化大生產(chǎn)時代D.D.電壓表和電流表都是利用電磁感應原理工作的電壓表和電流表都是利用電磁感應原理工作的B B解析解析:有電必有磁有電必有磁,但是有磁未必能生電但是有磁未必能生電,選項選項A A錯誤錯誤;電磁感應過程可以使電磁感應過程可以使其他形式的能轉化為電能其他形式的能轉化為電能,選項選項B B正確正確;電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),使人類社會進使人類社會進入了電氣化時代入了電氣化時代,故故C C錯誤錯誤;兩種電表的工作原理都是通電線圈在磁場中會兩種電表的工作原理都是通電

16、線圈在磁場中會發(fā)生轉動發(fā)生轉動,故故D D錯誤錯誤.3.3.(2018(2018南南昌昌東東湖湖區(qū)區(qū)模模擬擬)從從奧奧斯斯特特發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)電電流流周周圍圍存存在在磁磁場場后后,法法拉拉第第堅堅信信磁磁一一定定能能生生電電.他他使使用用如如圖圖所所示示的的裝裝置置進進行行實實驗驗研研究究,其其中中線線圈圈A A中中接接入入電電源源產(chǎn)產(chǎn)生生磁磁場場,線線圈圈B B與與電電流流表表連連接接,但但經(jīng)經(jīng)過過了了6 6年年多多的的探探究究都都沒沒發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)“磁磁生生電電”,主要原因是主要原因是()A.A.線圈線圈A A中的電流較小中的電流較小,產(chǎn)生的磁場不夠強產(chǎn)生的磁場不夠強B.B.線圈線圈A A中的電流是恒定

17、電流中的電流是恒定電流,不會產(chǎn)生磁場不會產(chǎn)生磁場C.C.線圈線圈B B中的匝數(shù)較少中的匝數(shù)較少,產(chǎn)生的電流很小產(chǎn)生的電流很小D.D.線圈線圈A A中的電流是恒定電流中的電流是恒定電流,產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場產(chǎn)生穩(wěn)恒磁場D D解解析析:線線圈圈A A中中的的電電流流發(fā)發(fā)生生變變化化時時,穿穿過過線線圈圈B B的的磁磁通通量量發(fā)發(fā)生生變變化化,電電流流表表G G中中產(chǎn)產(chǎn)生生感感應應電電流流.線線圈圈A A中中的的電電流流是是恒恒定定電電流流,產(chǎn)產(chǎn)生生穩(wěn)穩(wěn)恒恒磁磁場場,穿穿過過線線圈圈B B的的磁磁通量不發(fā)生變化通量不發(fā)生變化,電流表電流表G G中沒有感應電流中沒有感應電流,故故D D正確正確,A,B,C,A

18、,B,C錯誤錯誤.核心探究核心探究 分類探究分類探究各個擊破各個擊破考點一電磁感應現(xiàn)象的判斷考點一電磁感應現(xiàn)象的判斷1.1.引起磁通量引起磁通量變化的常見情況變化的常見情況(1)(1)電路中部分導線做切割磁感線運動或回路面積電路中部分導線做切割磁感線運動或回路面積S S變化導致變化導致變化變化.(2)(2)回路中磁感應強度回路中磁感應強度B B隨時間或位置發(fā)生變化導致隨時間或位置發(fā)生變化導致變化變化.(3)(3)線圈在磁場中轉動線圈在磁場中轉動(B(B與與S S的夾角發(fā)生變化的夾角發(fā)生變化)或或B,SB,S都變化后都變化后,其乘積其乘積BSBS發(fā)生發(fā)生變化變化,導致導致變化變化.2.2.常見的

19、產(chǎn)生感應電流的三種情況常見的產(chǎn)生感應電流的三種情況【典例典例1 1】(2018(2018長沙校級模擬長沙校級模擬)()(多選多選)如圖為如圖為“研究電磁感應現(xiàn)象研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗的實驗裝置裝置.如果在如果在A A線圈插入線圈插入B B線圈后保持不動線圈后保持不動,閉合開關時發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏閉合開關時發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏了一下了一下,那么閉合開關后那么閉合開關后,下列情況下電流表指針的偏轉情況是下列情況下電流表指針的偏轉情況是()A.A.將將A A線圈迅速從線圈迅速從B B線圈中拔出時線圈中拔出時,指針向左偏轉一下指針向左偏轉一下B.B.保持開關閉合狀態(tài)時保持開關閉合狀態(tài)時,指針一

20、直偏在零點右側指針一直偏在零點右側C.C.滑動變阻器觸頭迅速向左滑動時滑動變阻器觸頭迅速向左滑動時,指針向右偏轉一下指針向右偏轉一下D.D.將將A A線圈內鐵芯線圈內鐵芯C C快速拔出時快速拔出時,指針向左偏轉一下指針向左偏轉一下ADAD核心點撥核心點撥 (1)(1)本題產(chǎn)生感應電流的條件是本題產(chǎn)生感應電流的條件是B B線圈內磁場發(fā)生變化線圈內磁場發(fā)生變化.(2)(2)在在A A線圈插入線圈插入B B線圈后保持不動線圈后保持不動,閉合開關時發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏了閉合開關時發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏了一下一下,說明說明B B線圈內磁場增強線圈內磁場增強,電流表指針右偏電流表指針右偏,反之磁場減弱時

21、反之磁場減弱時,電流表指電流表指針應左偏針應左偏.解析解析:由題意知由題意知,當開關閉合時當開關閉合時,回路中的電流增加回路中的電流增加,電流產(chǎn)生的磁場增大電流產(chǎn)生的磁場增大,穿過線圈穿過線圈B B的磁通量增加的磁通量增加,電流表的指針向右偏轉電流表的指針向右偏轉.若原磁場減小若原磁場減小,穿過回路穿過回路的磁通量減小的磁通量減小,電流表的指針向左偏轉電流表的指針向左偏轉.若將若將A A線圈迅速從線圈迅速從B B線圈中拔出線圈中拔出,磁磁通量減小通量減小,故指針左偏故指針左偏,A,A對對;若保持開關閉合狀態(tài)時若保持開關閉合狀態(tài)時,回路中無磁通量的變回路中無磁通量的變化化,指針一直指向零指針一直

22、指向零,B,B錯錯;若將變阻器的觸頭迅速左移若將變阻器的觸頭迅速左移,回路中的電阻增加回路中的電阻增加,電流減小電流減小,故磁場減弱故磁場減弱,磁通量變小磁通量變小,電流表的指針左偏電流表的指針左偏,C,C錯錯;將將A A線圈內鐵線圈內鐵芯芯C C快速拔出時快速拔出時,磁通量減小磁通量減小,指針左偏指針左偏,D,D對對.題后反思題后反思 電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生判斷流程電磁感應現(xiàn)象是否發(fā)生判斷流程多維訓練多維訓練1.1.導學號導學號 58826203 58826203 面積變化引起的感應電流面積變化引起的感應電流(2018(2018鹽城校級模擬鹽城校級模擬)如圖如圖所示所示,開始時矩形線圈與磁場垂

23、直開始時矩形線圈與磁場垂直,且一半在勻強磁場內且一半在勻強磁場內,磁場邊界磁場邊界MNMN為為ab,dcab,dc的中點連線的中點連線,若要使線圈產(chǎn)生感應電流若要使線圈產(chǎn)生感應電流,下列方法可行的是下列方法可行的是()A.A.將線圈沿紙面向上平移將線圈沿紙面向上平移B.B.以以adad為軸為軸,從圖示位置轉過從圖示位置轉過6060過程過程C.C.以以bcbc為軸為軸,從圖示位置轉過從圖示位置轉過6060過程過程D.D.將線圈垂直于紙面向內運動將線圈垂直于紙面向內運動B B解析解析:將線圈向上平移將線圈向上平移,磁通量不變磁通量不變,故無感應電流產(chǎn)生故無感應電流產(chǎn)生,故故A A錯誤錯誤;以以ad

24、ad為軸為軸轉動轉動(小于小于60),60),磁通量減小磁通量減小,有感應電流產(chǎn)生有感應電流產(chǎn)生,故故B B正確正確;以以bcbc為軸轉動為軸轉動(小小于于60),60),磁通量不變磁通量不變,沒有感應電流產(chǎn)生沒有感應電流產(chǎn)生,故故C C錯誤錯誤;線框垂直于紙面向里運線框垂直于紙面向里運動動,磁通量不變磁通量不變,沒有感應電流產(chǎn)生沒有感應電流產(chǎn)生,故故D D錯誤錯誤.2.2.磁場變化產(chǎn)生感應電流磁場變化產(chǎn)生感應電流(2016(2016江蘇卷江蘇卷,6)(,6)(多選多選)電吉他中電拾音器的基本電吉他中電拾音器的基本結構如圖所示結構如圖所示,磁體附近的金屬弦被磁化磁體附近的金屬弦被磁化,因此弦振

25、動時因此弦振動時,在線圈中產(chǎn)生感應電流在線圈中產(chǎn)生感應電流,電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音,下列說法正確的有下列說法正確的有()A.A.選用銅質弦選用銅質弦,電吉他仍能正常工作電吉他仍能正常工作B.B.取走磁體取走磁體,電吉他將不能正常工作電吉他將不能正常工作C.C.增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應電動勢增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應電動勢D.D.弦振動過程中弦振動過程中,線圈中的電流方向不斷變化線圈中的電流方向不斷變化BCDBCD解析解析:因銅質弦不能被磁化因銅質弦不能被磁化,故銅質弦不能使電吉他正常工作故銅質弦不能使電吉他正常工作,故選項故選項A A

26、錯錯誤誤;若取走磁體若取走磁體,弦的振動無法通過電磁感應轉化為電信號弦的振動無法通過電磁感應轉化為電信號,音箱不能發(fā)聲音箱不能發(fā)聲,選項選項B B正確正確;根據(jù)法拉第電磁感應定律知根據(jù)法拉第電磁感應定律知,增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應電動勢感應電動勢,選項選項C C正確正確;弦振動過程中弦振動過程中,通過線圈的磁通量發(fā)生變化通過線圈的磁通量發(fā)生變化,所以所以電流方向不斷變化電流方向不斷變化,選項選項D D正確正確.考點二楞次定律的理解及應用考點二楞次定律的理解及應用1.1.楞次定律中楞次定律中“阻礙阻礙”的含義的含義 感應電流的磁通量阻礙引起感應電流的磁場感應電

27、流的磁通量阻礙引起感應電流的磁場(原磁場原磁場)的磁通量的的磁通量的變化變化 阻礙的是磁通量的變化阻礙的是磁通量的變化,而不是阻礙磁通量本身而不是阻礙磁通量本身當磁通量增加時當磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反感應電流的磁場方向與原磁場的方向相反;當磁當磁通量減少時通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同感應電流的磁場方向與原磁場的方向相同,即即“增反增反減同減同”阻礙效果阻礙效果阻礙并不是阻止阻礙并不是阻止,只是延緩了磁通量的變化只是延緩了磁通量的變化,這種變化將繼續(xù)進行這種變化將繼續(xù)進行 2.2.楞次定律的推廣應用楞次定律的推廣應用楞次定律中楞次定律中“阻礙阻礙”的

28、主要表現(xiàn)形式的主要表現(xiàn)形式:(1)(1)阻礙原磁通量的變化阻礙原磁通量的變化“增反減同增反減同”;(2)(2)阻礙相對運動阻礙相對運動“來拒去留來拒去留”;(3)(3)線圈面積變化趨勢線圈面積變化趨勢“增縮減擴增縮減擴”;(4)(4)阻礙原電流的變化阻礙原電流的變化“增反減同增反減同”.B BA.A.順時針順時針,向左向左B.B.逆時針逆時針,向右向右C.C.順時針順時針,向右向右D.D.逆時針逆時針,向左向左核心點撥核心點撥 (1)(1)直導線中電流的變化引起導線周圍磁場的變化直導線中電流的變化引起導線周圍磁場的變化,進而引進而引起線框內磁通量的變化起線框內磁通量的變化,而產(chǎn)生感應電流而產(chǎn)生

29、感應電流;(2)(2)線框中左、右兩邊所處直線電流的磁場強弱不同線框中左、右兩邊所處直線電流的磁場強弱不同.方法總結方法總結 用楞次定律判斷感應電流方向的用楞次定律判斷感應電流方向的“四步法四步法”多維訓練多維訓練1.1.增反減同增反減同(2018(2018安徽巢湖四校聯(lián)考安徽巢湖四校聯(lián)考)()(多選多選)如圖所示如圖所示,通電螺線管通電螺線管N N置于閉置于閉合金屬環(huán)合金屬環(huán)M M的軸線上的軸線上,當當N N中的電流突然減小中的電流突然減小,則則()A.A.環(huán)環(huán)M M有縮小的趨勢有縮小的趨勢B.B.環(huán)環(huán)M M有擴張的趨勢有擴張的趨勢C.C.螺線管螺線管N N有縮短的趨勢有縮短的趨勢D.D.螺

30、線管螺線管N N有伸長的趨勢有伸長的趨勢ADAD解解析析:對對通通電電螺螺線線管管,當當通通入入的的電電流流突突然然減減小小時時,螺螺線線管管每每匝匝間間的的相相互互吸吸引引力力也也減減少少,所所以以匝匝間間距距增增大大,C,C錯錯誤誤,D,D正正確確;對對金金屬屬環(huán)環(huán),穿穿過過的的磁磁通通量量也也隨隨之之減減少少,只只有有減減小小面面積積才才能能阻阻礙礙磁磁通通量量的的減減少少,金金屬屬環(huán)環(huán)有有縮縮小小的的趨趨勢勢,A,A正正確確,B,B錯誤錯誤.2.2.增縮減擴增縮減擴(2018(2018廣東中山模擬廣東中山模擬)()(多選多選)如圖所示如圖所示,在水平面上有一固定的在水平面上有一固定的U

31、 U形金屬框形金屬框架架,框架上置一金屬桿框架上置一金屬桿ab.ab.在垂直紙面方向有一勻強磁場在垂直紙面方向有一勻強磁場,下面情況可能的是下面情況可能的是()A.A.若磁場方向垂直紙面向上若磁場方向垂直紙面向上,并且磁感應強度增大時并且磁感應強度增大時,桿桿abab將向右移動將向右移動B.B.若磁場方向垂直紙面向上若磁場方向垂直紙面向上,并且磁感應強度減小時并且磁感應強度減小時,桿桿abab將向右移動將向右移動C.C.若磁場方向垂直紙面向下若磁場方向垂直紙面向下,并且磁感應強度增大時并且磁感應強度增大時,桿桿abab將向右移動將向右移動D.D.若磁場方向垂直紙面向下若磁場方向垂直紙面向下,并

32、且磁感應強度減小時并且磁感應強度減小時,桿桿abab將向右移動將向右移動BDBD解析解析:無論磁場方向垂直紙面向下還是向上無論磁場方向垂直紙面向下還是向上,從阻礙面積變化的角度考慮從阻礙面積變化的角度考慮,磁感應強度磁感應強度增大增大,桿桿abab就左移就左移,磁感應強度減小磁感應強度減小,桿桿abab就右移就右移;故選故選B,D.B,D.3.3.導導學學號號 58826204 58826204 來來拒拒去去留留(2018(2018安安徽徽蚌蚌埠埠模模擬擬)如如圖圖所所示示,粗粗糙糙水水平平桌桌面面上上有有一一質質量量為為m m的的銅銅質質矩矩形形線線圈圈.當當一一豎豎直直放放置置的的通通有有

33、恒恒定定電電流流的的螺螺線線管管沿沿線線圈圈中中線線ABAB正正上上方方水水平平快快速速通通過過時時,若若線線圈圈始始終終不不動動,則則關關于于線線圈圈受受到到的的支支持持力力F FN N及在水平方向的運動趨勢及在水平方向的運動趨勢,下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A.FA.FN N先小于先小于mgmg后大于后大于mg,mg,運動趨勢向左運動趨勢向左B.FB.FN N先大于先大于mgmg后小于后小于mg,mg,運動趨勢先向右后向左運動趨勢先向右后向左C.FC.FN N先小于先小于mgmg后大于后大于mg,mg,運動趨勢先向左后向右運動趨勢先向左后向右D.FD.FN N先大于先大于mgm

34、g后小于后小于mg,mg,運動趨勢向右運動趨勢向右D D解解析析:通通電電螺螺線線管管從從線線圈圈正正上上方方快快速速通通過過時時,通通過過線線圈圈的的磁磁通通量量先先增增大大后后減減小小.當當通通過過線線圈圈磁磁通通量量增增大大時時,為為阻阻礙礙其其增增大大,在在豎豎直直方方向向上上線線圈圈有有向向下下運運動動的的趨趨勢勢,所所以以線線圈圈受受到到的的支支持持力力大大于于其其重重力力,在在水水平平方方向向上上線線圈圈有有向向右右運運動動的的趨趨勢勢;當當通通過過線線圈圈的的磁磁通通量量減減小小時時,為為阻阻礙礙其其減減小小,在在豎豎直直方方向向上上線線圈圈有有向向上上運運動動的的趨趨勢勢,所

35、所以以線線圈圈受受到到的的支支持持力力小小于于其其重重力力,在在水水平平方方向向上上線線圈圈有有向向右右運運動動的的趨趨勢勢.綜綜上上所所述述,線線圈圈所所受受到到的的支支持持力力先先大大于于重重力力后后小小于于重重力力,運運動動趨趨勢勢總總是是向右向右,D,D正確正確.考點三三定則一定律的綜合應用考點三三定則一定律的綜合應用“三個定則、一個定律三個定則、一個定律”的應用對比的應用對比名稱名稱名稱名稱現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)象象象象規(guī)規(guī)規(guī)規(guī)律律律律因果關系因果關系因果關系因果關系電電電電流流流流的的的的磁效磁效磁效磁效應應應應運運運運動電動電動電動電荷、荷、荷、荷、電電電電流流流流產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)生磁生磁生磁生磁場場

36、場場安培定安培定安培定安培定則則則則因因因因電電電電而生磁而生磁而生磁而生磁(IB)(IB)(IB)(IB)磁磁磁磁場場場場力力力力磁磁磁磁場對場對場對場對運運運運動電動電動電動電荷、荷、荷、荷、電電電電流的作流的作流的作流的作用用用用左手定左手定左手定左手定則則則則因因因因電電電電而受力而受力而受力而受力(I,BF(I,BF(I,BF(I,BF安安安安q,Bfq,Bfq,Bfq,Bf)電電電電磁磁磁磁感感感感應應應應回路磁通量回路磁通量回路磁通量回路磁通量變變變變化化化化楞次定楞次定楞次定楞次定律律律律因磁而生因磁而生因磁而生因磁而生電電電電(I)(I)(I)(I)導導導導體做切割體做切割體

37、做切割體做切割磁感磁感磁感磁感線線線線運運運運動動動動右手定右手定右手定右手定則則則則因因因因動動動動而生而生而生而生電電電電(v,BIv,BIv,BIv,BI)【典例典例3 3】(多選多選)如圖所示的水平裝置中如圖所示的水平裝置中,cdcd桿原來靜止桿原來靜止.當當abab桿做如下哪桿做如下哪些運動時些運動時,cdcd桿將向右移動桿將向右移動,c,c點電勢比點電勢比d d電勢高電勢高()A.A.向右勻速運動向右勻速運動B.B.向右加速運動向右加速運動C.C.向左加速運動向左加速運動D.D.向左減速運動向左減速運動BDBD核心點撥核心點撥(1)(1)由于由于abab桿在外力作用下切割磁感線運動

38、產(chǎn)生感應電流桿在外力作用下切割磁感線運動產(chǎn)生感應電流,只有只有L L1 1中磁場變化中磁場變化,L,L2 2中才能產(chǎn)生感應電流中才能產(chǎn)生感應電流.(2)cd(2)cd桿在安培力作用下向右運動桿在安培力作用下向右運動.解解析析:若若abab勻勻速速運運動動時時,abab中中感感應應電電流流恒恒定定,L,L1 1中中磁磁通通量量不不變變,穿穿過過L L2 2的的磁磁通通量量不不變變,L,L2 2中中無無感感應應電電流流產(chǎn)產(chǎn)生生,cdcd保保持持靜靜止止,A,A錯錯誤誤;abab向向右右加加速速運運動動時時,由由右右手手定定則則可可知知abab桿桿中中電電流流方方向向為為abab,且且電電流流變變大

39、大,由由安安培培定定則則得得L L2 2中中的的磁磁通通量量向向下下增增大大,根根據(jù)據(jù)楞楞次次定定律律,通通過過cdcd的的電電流流方方向向向向下下,c,c端端電電勢勢比比d d端端高高,由由左左手手定定則則可可知知cdcd向右移動向右移動,B,B正確正確;同理可得同理可得C C錯誤錯誤,D,D正確正確.方法總結方法總結 電磁感應電路中任意兩點電勢高低的判斷電磁感應電路中任意兩點電勢高低的判斷在比較電磁感應電路中任意兩點電勢高低時在比較電磁感應電路中任意兩點電勢高低時,一定要明確是一定要明確是“電源電源”還是還是“外電路外電路”的兩點的兩點,對于電源對于電源,其電流方向從電源負極流向正極其電流

40、方向從電源負極流向正極,“,“正電荷正電荷”移移向哪點向哪點,哪點電勢高哪點電勢高.多維訓練多維訓練1.1.“電生動電生動”類問題類問題(2018(2018合肥校級模擬合肥校級模擬)如圖所示如圖所示,固定在水平面內的兩固定在水平面內的兩光滑平行金屬導軌光滑平行金屬導軌M,N,M,N,兩根導體棒兩根導體棒P,QP,Q平行放于導軌上平行放于導軌上,形成一個閉合回路形成一個閉合回路,當當一條形磁鐵從高處下落接近回路時一條形磁鐵從高處下落接近回路時()A.P,QA.P,Q將互相靠攏將互相靠攏 B.P,QB.P,Q將互相遠離將互相遠離C.C.磁鐵的加速度仍為磁鐵的加速度仍為g g D.D.磁鐵的加速度大

41、于磁鐵的加速度大于g gA A解解析析:當當一一條條形形磁磁鐵鐵從從高高處處下下落落接接近近回回路路時時,穿穿過過回回路路的的磁磁通通量量增增加加,根根據(jù)據(jù)楞楞次次定定律律:感感應應電電流流的的磁磁場場總總是是阻阻礙礙磁磁通通量量的的變變化化,可可知知,P,Q,P,Q將將互互相相靠靠攏攏,回回路路的的面面積積減減小小一一點點,使使穿穿過過回回路路的的磁磁場場減減小小一一點點,起起到到阻阻礙礙原原磁磁通通量量增增加加的的作作用用.故故A A正正確確,B,B錯錯誤誤.由由于于磁磁鐵鐵受受到到向向上上的的安安培培力力作作用用,所所以以合合力力小小于重力于重力,磁鐵的加速度一定小于磁鐵的加速度一定小于

42、g.g.故故C,DC,D錯誤錯誤.2.2.導學號導學號 58826205 58826205“動生電動生電”和和“電生動電生動”綜合類問題綜合類問題(2018(2018浙江金華浙江金華模擬模擬)如圖所示如圖所示,在兩個沿豎直方向的勻強磁場中在兩個沿豎直方向的勻強磁場中,分別放入兩個完全一樣的水分別放入兩個完全一樣的水平金屬圓盤平金屬圓盤a a和和b.b.它們可以繞豎直軸自由轉動它們可以繞豎直軸自由轉動,用導線通過電刷把它們相連用導線通過電刷把它們相連.當當圓盤圓盤a a轉動時轉動時()A.A.圓盤圓盤b b總是與總是與a a沿相同方向轉動沿相同方向轉動B.B.圓盤圓盤b b總是與總是與a a沿相

43、反方向轉動沿相反方向轉動C.C.若若B B1 1,B,B2 2同向同向,則則a,ba,b轉向相同轉向相同D.D.若若B B1 1,B,B2 2反向反向,則則a,ba,b轉向相同轉向相同D D解解析析:當當圓圓盤盤a a轉轉動動時時,由由于于切切割割磁磁感感線線而而產(chǎn)產(chǎn)生生感感應應電電流流,該該電電流流流流入入b b盤盤中中,在在磁磁場場中中由由于于受受安安培培力力b b盤盤會會轉轉動動.但但若若不不知知B B1 1,B,B2 2的的方方向向關關系系,則則b b盤盤與與a a盤盤的的轉轉向向關關系系將將無無法法確確定定.故故A,BA,B錯錯.設設B B1 1,B,B2 2同同向向且且向向上上,a

44、,a盤盤逆逆時時針針轉轉動動,則則由由右右手手定定則則可可知知a a盤盤中中的的感感應應電電流流由由aa,aa,由由左左手手定定則則可可知知,b,b盤盤受受力力將順時針轉動將順時針轉動,故故C C錯錯,同理可判定同理可判定D D項正確項正確.演練提升演練提升 真題體驗真題體驗強化提升強化提升高考模擬高考模擬1.1.楞楞次次定定律律的的推推廣廣應應用用(2017(2017全全國國卷卷,18),18)掃掃描描隧隧道道顯顯微微鏡鏡(STM)(STM)可可用用來來探探測測樣樣品品表表面面原原子子尺尺度度上上的的形形貌貌.為為了了有有效效隔隔離離外外界界振振動動對對STMSTM的的擾擾動動,在在圓圓底底

45、盤盤周周邊邊沿沿其其徑徑向向對對稱稱地地安安裝裝若若干干對對紫紫銅銅薄薄板板,并并施施加加磁磁場場來來快快速速衰衰減減其其微微小小振振動動,如如圖圖所所示示.無無擾擾動動時時,按按下下列列四四種種方方案案對對紫紫銅銅薄薄板板施施加加恒恒定定磁磁場場;出出現(xiàn)現(xiàn)擾擾動動后后,對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是對于紫銅薄板上下及左右振動的衰減最有效的方案是()A A解析解析:紫銅薄板上下振動時紫銅薄板上下振動時,方案方案B,C,DB,C,D中穿過薄板的磁通量不發(fā)生變化中穿過薄板的磁通量不發(fā)生變化,沒有感應電流產(chǎn)生沒有感應電流產(chǎn)生;方案方案A A中中,無論是上下還是左右振動無論是上下還是左

46、右振動,薄板中的磁通量薄板中的磁通量都會發(fā)生變化都會發(fā)生變化,產(chǎn)生的感應電流會阻礙紫銅薄板上下及其左右振動產(chǎn)生的感應電流會阻礙紫銅薄板上下及其左右振動,達到達到衰減的效果衰減的效果,選項選項A A正確正確.2.2.楞次定律的理解楞次定律的理解(2017(2017全國全國卷卷,15),15)如圖如圖,在方向垂直于紙面向里的勻在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一強磁場中有一U U形金屬導軌形金屬導軌,導軌平面與磁場垂直導軌平面與磁場垂直.金屬桿金屬桿PQPQ置于導軌上并與置于導軌上并與導軌形成閉合回路導軌形成閉合回路PQRS,PQRS,一圓環(huán)形金屬線框一圓環(huán)形金屬線框T T位于回路圍成的區(qū)域內位于

47、回路圍成的區(qū)域內,線框與線框與導軌共面導軌共面.現(xiàn)讓金屬桿現(xiàn)讓金屬桿PQPQ突然向右運動突然向右運動,在運動開始的瞬間在運動開始的瞬間,關于感應電流的關于感應電流的方向方向,下列說法正確的是下列說法正確的是()A.PQRSA.PQRS中沿順時針方向中沿順時針方向,T,T中沿逆時針方向中沿逆時針方向B.PQRSB.PQRS中沿順時針方向中沿順時針方向,T,T中沿順時針方向中沿順時針方向C.PQRSC.PQRS中沿逆時針方向中沿逆時針方向,T,T中沿逆時針方向中沿逆時針方向D.PQRSD.PQRS中沿逆時針方向中沿逆時針方向,T,T中沿順時針方向中沿順時針方向D D解析解析:在在PQRSPQRS回

48、路中回路中,金屬桿金屬桿PQPQ向右運動切割磁感線向右運動切割磁感線,由右手定則得由右手定則得PQRSPQRS回回路中感應電流沿逆時針方向路中感應電流沿逆時針方向,該電流在該電流在PQRSPQRS回路內部產(chǎn)生向外的磁場回路內部產(chǎn)生向外的磁場,使圓使圓環(huán)形線框環(huán)形線框T T內向里的磁通量減小內向里的磁通量減小,由楞次定律知由楞次定律知,線框線框T T中感應電流方向為順中感應電流方向為順時針方向時針方向,選項選項A,B,CA,B,C錯誤錯誤,D,D正確正確.3.3.楞次定律的應用楞次定律的應用(2016(2016上海卷上海卷5)5)磁鐵在線圈中心上方開始運動時磁鐵在線圈中心上方開始運動時,線線圈中

49、產(chǎn)生如圖方向的感應電流圈中產(chǎn)生如圖方向的感應電流,則磁鐵則磁鐵()A.A.向上運動向上運動B.B.向下運動向下運動C.C.向左運動向左運動D.D.向右運動向右運動B B解解析析:從從圖圖示示可可以以看看出出磁磁鐵鐵提提供供的的穿穿過過線線圈圈原原磁磁場場的的磁磁通通量量方方向向向向下下,由由安安培培定定則則可可知知線線圈圈中中感感應應電電流流的的磁磁場場方方向向向向上上,即即兩兩個個磁磁場場的的方方向向相相反反,則則由由楞次定律可知原磁場通過線圈的磁通量的大小在增加楞次定律可知原磁場通過線圈的磁通量的大小在增加,B,B正確正確,故選故選B.B.4.4.楞楞次次定定律律的的綜綜合合應應用用(20

50、17(2017海海南南卷卷,10)(,10)(多多選選)如如圖圖,空空間間中中存存在在一一勻勻強強磁磁場場區(qū)區(qū)域域,磁磁場場方方向向與與豎豎直直面面(紙紙面面)垂垂直直,磁磁場場的的上上、下下邊邊界界(虛虛線線)均均為為水水平平面面;紙紙面面內內磁磁場場上上方方有有一一個個正正方方形形導導線線框框abcdabcd,其其上上、下下兩兩邊邊均均與與磁磁場場邊邊界界平平行行,邊邊長長小小于于磁磁場場上上、下下邊邊界界的的間間距距.若若線線框框自自由由下下落落,從從abab邊邊進進入入磁磁場場時時開開始始,直至直至abab邊到達磁場下邊界為止邊到達磁場下邊界為止,線框下落的速度大小可能線框下落的速度大

51、小可能()A.A.始終減小始終減小 B.B.始終不變始終不變C.C.始終增加始終增加 D.D.先減小后增加先減小后增加CDCD解解析析:導導線線框框開開始始做做自自由由落落體體運運動動,abab邊邊以以一一定定的的速速度度進進入入磁磁場場,abab邊邊切切割割磁磁感感線線產(chǎn)產(chǎn)生生感感應應電電流流,根根據(jù)據(jù)左左手手定定則則可可知知abab邊邊受受到到向向上上的的安安培培力力,當當安安培培力力大大于于重重力力時時,線線框框做做減減速速運運動動,當當線線框框完完全全進進入入磁磁場場后后,線線框框不不產(chǎn)產(chǎn)生生感感應應電電流流,此此時時只只受受重重力力,做做加加速速運運動動,故故先先減減速速后后加加速速

52、,故故A A錯錯誤誤,D,D正正確確;當當abab邊邊進進入入磁磁場場后后安安培培力力等等于于重重力力時時,線線框框做做勻勻速速運運動動,當當線線框框完完全全進進入入磁磁場場后后,線線框框不不產(chǎn)產(chǎn)生生感感應應電電流流,此此時時只只受受重重力力,做做加加速速運運動動,故故先先勻勻速速后后加加速速,故故B B錯錯誤誤;當當abab邊邊進進入入磁磁場場后后安安培培力力小小于于重重力力時時,線線框框做做加加速速運運動動,當當線線框框完完全全進進入入磁磁場場后后,線線框框不不產(chǎn)產(chǎn)生生感感應應電電流流,此此時時只只受受重重力力,做做加加速速度度增增大大的的加加速速運運動動,故故C C正確正確.拓展增分拓展

53、增分利用程序法和逆向推理法分析二次感應問題利用程序法和逆向推理法分析二次感應問題在二次感應現(xiàn)象中在二次感應現(xiàn)象中,“,“程序法程序法”和和“逆向推理法逆向推理法”的選擇的選擇1.1.如果要判斷二次感應后的現(xiàn)象或結果如果要判斷二次感應后的現(xiàn)象或結果,選擇程序法選擇程序法.2.2.如果已知二次感應后的結果如果已知二次感應后的結果,要判斷導體棒的運動情況或磁場的變化要判斷導體棒的運動情況或磁場的變化,需選擇需選擇逆向推理法逆向推理法.(1)(1)程序法程序法(正向推理法正向推理法)【示例示例1 1】(多選多選)如圖所示如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金水平放置的兩條光滑軌道上有可自由

54、移動的金屬棒屬棒PQ,MN,MNPQ,MN,MN的左邊有一閉合電路的左邊有一閉合電路,當當PQPQ在外力的作用下運動時在外力的作用下運動時,MN,MN向右運動向右運動,則則PQPQ所做的運動可能是所做的運動可能是()A.A.向右加速運動向右加速運動B.B.向左加速運動向左加速運動C.C.向右減速運動向右減速運動D.D.向左減速運動向左減速運動BCBC(2)(2)逆向推理法逆向推理法【示例示例2 2】(2017(2017江西南昌模擬江西南昌模擬)如圖所示如圖所示,繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路變阻器和開關組成閉合回路.在鐵芯的右端套有一個表面絕緣

55、的銅環(huán)在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A.A.不計鐵不計鐵芯和銅環(huán)芯和銅環(huán)A A之間的摩擦之間的摩擦.則下列情況中銅環(huán)則下列情況中銅環(huán)A A會向右運動的是會向右運動的是()A.A.線圈中通以恒定的電流線圈中通以恒定的電流B.B.通電時通電時,使滑動變阻器的滑片使滑動變阻器的滑片P P向右勻速移動向右勻速移動C.C.通電時通電時,使滑動變阻器的滑片使滑動變阻器的滑片P P向左加速移動向左加速移動D.D.開關突然斷開的瞬間開關突然斷開的瞬間C C解析解析:銅環(huán)銅環(huán)A A向右運動向右運動,說明穿過說明穿過A A的磁通量在增加的磁通量在增加,繞在鐵芯上的線圈中的繞在鐵芯上的線圈中的電流在增大電流在增大,選項選項C C正確正確.