2014高考物理一轮课件 第9章 第1单元 电磁感应现象　楞次定律.ppt

1、第1页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第九章电磁感应第2页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第3页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训电磁感应现象磁通量法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流第4页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训怎么考对本章知识的命题热点主要集中在感应电流的产生、感应电动势大小的计算和方向的判定上，经常以电磁感应图象来命题通过选择题的形式对基本知识、基本规律进行考查，也有以计算题形式对电磁感应的综

2、合问题进行考查，难度中等偏上第5页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训怎么办复习时应重视法拉第电磁感应定律的应用，平动、转动切割，单一杆与双杆的切割问题，注意处理好与电路、力学、能量守恒等知识综合的问题第6页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第一单元 电磁感应现象 楞次定律第7页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训核心考点导学第8页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训师说：高考对本节的考查主要集中在电磁感应现象和判断感

3、应电流的方向，即运用楞次定律和右手定则判断感应电动势或感应电流的方向，题型主要是选择题；而只就这一个知识点的考查的题目很少，大部分题目综合多个知识点考查，电磁感应计算题中基本上都涉及到感应电动势或感应电流方向的判断，难度为中等.第9页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量时，电路中有产生的现象2产生感应电流的条件表述1闭合电路的一部分导体在磁场内做运动表述2穿过闭合电路的磁通量发生变化感应电流切割磁感线发生变化第10页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1产生电磁感应现象的

4、实质穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势如果电路闭合，则有感应电流；如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流第11页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2引起磁通量变化的几种情况(1)磁场变化：面积不变如：永磁铁与线圈的靠近或远离电磁铁(螺线管)内电流的变化第12页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(2)回路的有效面积变化：磁场不变回路面积变化：如闭合线圈部分导线切割磁感线如图甲所示回路平面与磁场夹角变化：如线圈在磁场中转动如图乙所示第13页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单

5、元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()Aa、b两个环Bb、c两个环Ca、c两个环Da、b、c三个环第14页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析：当滑动变阻器滑片左、右滑动时，穿过铁芯的磁通量发生变化，穿过a、b的磁通量也发生了变化，而穿过c的磁通量始终保持为零，所以能产生感应电流的是a、b两环，选项A正确答案：A第15页金版教程 高三物理第九章第1单元核

6、心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1楞次定律(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感应电流的的变化(2)适用范围楞次定律适用于引起感应电流的各种情况磁通量任何第16页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2右手定则(1)内容伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿入掌心，拇指指向的方向，其余四指所指的方向就是的方向(2)适用范围右手定则适用于闭合电路的部分导体产生感应电流的情况说明：右手定则可以看做楞次定律的特殊情况导体运动感应电流切割磁感线第17页金版教程 高三物理第九章第1单元核

7、心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训楞次定律的理解与应用1对楞次定律的理解谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化，而不是磁通量本身如何阻碍当磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量变化的快慢，这种变化将继续进行，最终结果不受影响第18页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2.应用楞次定律解题的思路(1)明确研究对象，知道是对哪一段闭合电路应用楞次定律；(2)分析穿过研究对象的B原的

8、方向和原的变化情况(增或减)；(3)利用楞次定律判断B感的方向当原增加时，B感与B原的方向相反，当原减小时，B感与B原的方向相同；(4)应用安培定则判断感应电流的方向第19页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训3楞次定律的推广应用对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为，感应电流的“效果”总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的“原因”，常见的有四种：(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”；(2)阻碍相对运动“来拒去留”；(3)通过改变闭合回路的面积来“反抗”“增缩减扩”；第20页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(

9、4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”选择恰当的楞次定律的表述方式，往往会更方便地解决问题第21页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2如图，金属环A用轻线悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧若变阻器 滑 片 P向 左 移 动，则 金 属 环 A将 向_(填“左”或“右”)运动，并有_(填“收缩”或“扩张”)趋势第22页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析：本题考查楞次定律的理解及应用滑片P向左移动时，电阻减小，电流增大，穿过金属环A的磁通量增加，根据楞次定律，金属环将向左运动，并有收缩趋势答案：

10、左 收缩第23页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积2公式：.3单位：，符号：.4磁通量是(填“标量”或“矢量”)BS韦伯Wb标量第24页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1公式BS的适用条件(1)匀强磁场(2)S为垂直磁场的有效面积2磁通量的物理意义(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通

11、量为零第25页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训3磁通量“”、“”号的意义若规定磁感线沿某一方向穿过某平面的磁通量为正值，则磁感线反向穿过该平面的磁通量为负值4有关磁通量的三个易错点(1)公式BS中的S的含义：磁通量的实质是穿过某一面的磁感线的条数，所以不论线圈有多大面积，公式BS中的S应理解为线圈处于磁场中的部分在垂直于磁场方向的投影面积第26页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(2)多匝线圈的磁通量：既然磁通量是穿过某一面积的磁感线条数，所以穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关，即穿过多匝线圈的磁通量并

12、非等于穿过单匝线圈的磁通量乘以匝数(3)合磁通量的计算：若两个相反方向的磁场同时存在，计算穿过某一面的磁通量时，应先设定某一方向的磁通量为正，则相反方向的磁通量为负，则这两个相反方向的磁通量的代数和即为穿过这一面的合磁通量第27页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训3用均匀导线做成的正方形线圈abcd放在纸面内，其一半放在有理想边界且垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，关于穿过线圈的磁通量的说法正确的是()A若线圈以OO为轴转动，则穿过线圈的磁通量时刻在变化B若线圈以OO为轴转动，则线圈转动90后磁通量有一段时间为零，直至ab边再次进入磁场第28页

13、金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训C若线圈以ab为轴转动，因线圈在垂直于磁场方向的投影面积一直在变化，故穿过线圈的磁通量一直在变化D若线圈以ab为轴转动，开始转动的一段时间内磁通量不变，直至其cd边进入磁场磁通量才开始变化第29页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析：若线圈以OO为轴转动，线圈在垂直于磁场方向的投影面积是一直在变化的，因此穿过线圈的磁通量一直在变化，选项A正确，B错误；若线圈以ab为轴转动，从图示位置转动60角的过程中，虽然线圈进入磁场部分的面积变大，但在线圈处于磁场中的部分垂直于磁场

14、方向的投影面积一直不变，所以这段过程中穿过线圈的磁通量不变，一旦cd边进入磁场，整个线圈在垂直于磁场方向的投影面积随时变化，因此穿过线圈的磁通量发生变化，选项C错误，D正确答案：AD第30页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训考向案例研究第31页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训例12009重庆高考如图所示为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧运动(O是线圈中心)，则()第

15、32页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训A从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小B从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大C从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大D从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小第33页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(一)解读审题视角从X到O过程中穿过线圈的磁通量如何变化？能否由楞次定律得出感应电流的方向？导线处的磁感应强度如何变化，磁通量变化快慢又是如何的，则电流变化又会如何呢？从O到Y的情况又如何呢？(二)名师分析解题由题图和楞次定律知：从XO，电流由F经G

16、流向E，且磁通量变化由快变慢，在O处磁通量几乎不变，故线圈中感应电动势E感先增大后减小，感应电流I感亦先增大后减小，A、B均错；同理，从O到Y，电流由E经G流向F，E感先增大后减小，I感亦先增大后减小，故D对，C错第34页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(三)调用所学解题(D)(四)一语道破天机利用楞次定律判断感应电流的方向时，一定要先判断原磁场的方向和磁通量的变化，然后根据楞次定律判断感应电流磁场的方向，进而判断感应电流的方向第35页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(五)同类跟踪训练12012上海

17、为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针”或“逆时针”)第36页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针”或“逆时针”).解析(1)磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，线圈的磁场向下且增强，感应磁场向上，且电流流入电流计左端，根据安培定则可知线圈顺时针绕向(2)条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，

18、线圈的磁场向上且减弱，感应电流从电流计右端流入，根据安培定则可知线圈逆时针绕向答案(1)顺时针(2)逆时针第37页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训例22012海南如图，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置.设环经过磁铁上端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则()A.T1mg，T2mgB.T1mg，T2mg，T2mgD.T1mg第38页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(一)解读审题视角根据楞次定律可判断环的受力，然

19、后根据牛顿第三定律可判断磁铁的受力，再根据磁铁受力平衡条件即可判断(二)名师分析解题由楞次定律中“阻碍”的理解阻碍导体的相对运动(来阻去留)，位置，圆环受安培力向上，磁铁受安培力向下，细线张力大于重力；位置，圆环受力向上，磁铁受安培力向下，细线张力同样大于重力，故正确选项为A.第39页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(三)调用所学解题(A)(四)一语道破天机解楞次定律要注意四个层次：谁阻碍谁？是感应电流的磁通量阻碍原磁通量；阻碍什么？阻碍的是磁通量的变化而不是磁通量本身；如何阻碍？当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，当磁通量减小时

20、，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即”增反减同”；结果如何？阻碍不是阻止，只是延缓了磁通量变化的快慢，结果是增加的还是增加，减少的还是减少第40页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训另外“阻碍”表示了能量的转化关系，正因为存在阻碍作用，才能将其它形式的能量转化为电能；感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的相对运动第41页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(五)同类跟踪训练22012北京理综物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于

21、线圈L上，且使铁芯穿过套环闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()第42页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第43页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同第44页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析在开关闭合的瞬间，线圈中的电流变大，磁场变强，穿过金属套

22、环的磁通量变大，在金属套环内产生感应电流感应磁场必然阻碍原磁场的增大，所以金属套环会受到线圈的斥力而跳起在实验时电源一般采用直流电源，电压不能太大(以不烧导线和电源的条件下，电压大现象明显)，所选线圈的匝数越多，现象也越明显如果该学生所用套环的材料为非金属，则不会观察到“跳环实验”答案D第45页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训例32011上海卷如图，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()A顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C逆时针加速旋转D.

23、逆时针减速旋转第46页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(一)解读审题视角根据楞次定律可判断a环旋转情况，由b环有收缩趋势，可判断a环外部磁场方向，进而判断a环确定旋转情况(二)名师分析解题由楞次定律，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选B.第47页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(三)调用所学解题(B)例42012新课标，20如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，

24、线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在t0到tt1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是()第48页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第49页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(一)解读审题视角本题考查了楞次定律和安培定则的综合运用，涉及图象的理解和电流对闭合线圈的作用关系，把对楞次定律的考查提到了级水平(二)名师分析解题由楞次定律可知：线框受力

25、水平向左时，线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱，说明导线中的电流正在减弱；线框受力水平向右时，线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的增强，说明导线中的电流正在增强；所以导线中的电流先减弱后增强，所以CD错误；第50页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训又因线圈中的电流为顺时针方向，所以由右手螺旋定则知线圈产生磁场为垂直纸面向里，因为线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱，故导线初始状态在导线右侧产生的磁场方向为垂直纸面向里，由右手螺旋定则知导线中电流方向为正方向，所以A正确，B错误第51页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精

26、彩视窗考向案例研究限时规范特训(三)调用所学解题(A)(四)一语道破天机楞次定律推论应用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原电流的变化(自感现象)第52页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(五)同类跟踪训练3如图所示，绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()Aa、b将相互远离 Ba、b将相互靠近Ca、b将不动D无法判断第53页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析根据BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个

27、环中的磁通量都有增大的趋势由于S不可改变，为阻碍增大，导体环应该尽量远离磁铁，所以a、b将相互远离答案A第54页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训单元精彩视窗第55页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训【备考角度说】例1如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置经过位置到达位置，位置和都很靠近.在这个过程中，线圈中感应电流()第56页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训A沿abcd流动B沿

28、dcba流动C由到是沿abcd流动，由到是沿dcba流动D由到是沿dcba流动，由到是沿abcd流动第57页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训正解：由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少线圈从位置到，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置到，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.故本题答案为A.第58页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范

29、特训答案：A错因分析：本题易错选D或C.由于条形磁铁磁极处的磁场较强，而误认为穿过位置的磁通量最多其错误原因是不明确“穿过”的含义，所谓“穿过”应是磁感线垂直穿过或磁场有垂直方向的分量穿过线圈，与abcd平面平行的磁感线不叫穿过第59页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训例2如图所示，ABC是光滑的金属轨道，AB沿竖直方向，BC沿水平方向，MN是一根金属棒，开始它与AB成45角，由静止在重力作用下运动，运动过程中N端始终在BC上，M端始终在AB上，直到完全落在BC上空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在MN棒滑动的过程中下列结论正确的是()第60页

30、金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训A感应电流的方向始终是由NMB感应电流的方向先是MN，再是NMCMN受磁场力的方向垂直棒向右上DMN受磁场力的方向垂直棒先向左后向右第61页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训正解：棒在运动过程中，穿过闭合回路的磁通量在发生变化由几何关系知，MN与水平方向成45角时，回路的面积最大从开始位置运动时，面积减小，则磁通量减小，由楞次定律知，棒中电流方向为从N到M，A正确B错误；再由左手定则判断出，安培力的方向垂直于棒向右上，C正确，D错误答案：AC第62页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训错解：BD错因分析：因错误理解回路面积先增大后减小导致错选BD.第63页金版教程 高三物理第九章第1单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训限时规范特训