簡(jiǎn)介:1.概念穿過某一面積的.2.磁通量的計(jì)算1公式Φ=2適用條件①磁場(chǎng);②S是垂直磁場(chǎng)并在磁場(chǎng)中的面積.3單位韋伯WB,1WB=1,磁感線條數(shù),BS,勻強(qiáng),有效,TM2,一、磁通量,1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件穿過閉合電路的發(fā)生變化.2.磁通量發(fā)生變化的常見情況1閉合電路的部分導(dǎo)體做運(yùn)動(dòng),即線圈面積S發(fā)生變化導(dǎo)致Φ變化.2線圈在磁場(chǎng)中導(dǎo)致Φ變化.3變化隨時(shí)間、位置變化導(dǎo)致Φ變化.如磁體對(duì)線圈發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng).,磁通量,切割磁感線,轉(zhuǎn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度,二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,3.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件1無論電路是否閉合,只要穿過電路平面的發(fā)生變化,電路中就有,產(chǎn)生的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源.2電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)就是產(chǎn)生.如果電路閉合,就有感應(yīng)電流.如果電路不閉合,就只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無感應(yīng)電流.,磁通量,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),1.右手定則伸開右手,讓大拇指跟其余四指,并且都跟手掌在同一,讓磁感線垂直穿過掌心,大拇指指向方向,其余四指所指的方向,就是的方向.2.楞次定律1內(nèi)容感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要引起的磁通量的.,垂直,平面內(nèi),導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng),感應(yīng)電流,阻礙,感應(yīng)電流,變化,三、感應(yīng)電流方向的判定,2應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟①確定研究對(duì)象,即明確要判斷的是哪個(gè)閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流.②確定研究對(duì)象所處的磁場(chǎng)的方向及其分布情況.③確定穿過閉合電路的磁通量的變化情況.④根據(jù)楞次定律,判斷閉合電路中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向.⑤根據(jù)安培定則即右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向.,例1如圖所示,環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置.若將彈簧沿半徑向外拉,使其面積增大,則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將A.增大B.減小C.不變D.無法確定如何變化,【思路點(diǎn)撥】熟悉條形磁鐵的磁感線分布及理解磁通量與磁感線穿過線框平面的方向有正負(fù)之分是解題的關(guān)鍵.,題型一磁通量的變化及計(jì)算,【解析】穿過彈簧所圍面積的磁通量應(yīng)為合磁通量,磁鐵內(nèi)部由S極指向N極的磁通量不變,而其外部由N極指向S極的磁通量隨面積的增大而增大,故合磁通量減小,選B,【答案】B,【方法與知識(shí)感悟】1對(duì)磁通量的理解1Φ=BS的含義Φ=BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B,與面積S垂直的情況.當(dāng)B與S平面間的夾角為Θ時(shí),則有Φ=BSSINΘ可理解為Φ=BSSINΘ,即Φ等于B與S在垂直于B方向上投影面積的乘積.也可理解為Φ=BSINΘS,即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積.如圖1所示.,2面積S的含義S不一定是某個(gè)線圈的真正面積,而是線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的面積.如圖2所示,S應(yīng)為線圈面積的一半.3多匝線圈的磁通量多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān),因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少,穿過線圈的磁感線條數(shù)相同,而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大?。?合磁通量求法若某個(gè)平面內(nèi)有不同方向和強(qiáng)弱的磁場(chǎng)共同存在,當(dāng)計(jì)算穿過這個(gè)面的磁通量時(shí),先規(guī)定某個(gè)方向的磁通量為正,反方向的磁通量為負(fù),平面內(nèi)各個(gè)方向的磁通量的代數(shù)和等于這個(gè)平面內(nèi)的合磁通量.,2.磁通量的變化磁通量可以用穿過某一面積的磁感線條數(shù)來形象地定性描述,也可以用公式Φ=BSSINΘΘ為B與S面的夾角進(jìn)行定量的計(jì)算.在分析磁通量是否發(fā)生變化時(shí),兩種描述是統(tǒng)一的,不能有矛盾的結(jié)果出現(xiàn).例如1線圈的面積發(fā)生變化時(shí)磁通量是不一定發(fā)生變化的,如圖,當(dāng)線圈面積由S1變?yōu)镾2時(shí),磁通量并沒有變化.,2當(dāng)磁場(chǎng)范圍一定時(shí),線圈面積發(fā)生變化,磁通量也可能不變,如圖所示,在空間有磁感線穿過線圈S,S外沒有磁場(chǎng),如增大S,則Φ不變.3.磁通量改變的方式1線圈跟磁體之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種改變方式是S不變而相當(dāng)于B發(fā)生變化;2線圈不動(dòng),線圈所圍面積也不變,但穿過線圈面積的磁感應(yīng)強(qiáng)度是時(shí)間的函數(shù);,3線圈所圍面積發(fā)生變化,線圈中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),其實(shí)質(zhì)也是B不變而S增大或減??;4線圈所圍面積不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度也不變,但二者之間的夾角發(fā)生變化,如勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈就是典型例子.,例2如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(dòng).金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止釋放,在擺動(dòng)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,題型二感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及方向判定,A.A→B→C→D→AB.D→C→B→A→DC.先是D→C→B→A→D,后是A→B→C→D→AD.先是A→B→C→D→A,后是D→C→B→A→D,【思路點(diǎn)撥】由原磁場(chǎng)的方向與磁通量的增減判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向.,【解析】本題考查楞次定律,解題時(shí)應(yīng)分清磁場(chǎng)方向及磁通量的變化情況,還應(yīng)明確線圈的放置方法,考查學(xué)生的理解能力和推理能力.由楞次定律可知,在線圈從右側(cè)擺動(dòng)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A→D→C→B→A,線框從O點(diǎn)正下方向左側(cè)擺動(dòng)的過程向上的磁通量增大,電流方向沿A→D→C→B→A,故選B,【答案】B,【方法與知識(shí)感悟】右手定則適用于部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的方向判定,而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是判斷感應(yīng)電流方向的基本方法.,例3如圖所示,光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個(gè)閉合回路.當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)A.P、Q將互相靠攏B.P、Q將互相遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為GD.磁鐵的加速度小于G,【思路點(diǎn)撥】1根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向→運(yùn)用左手定則判斷出受力方向.2根據(jù)楞次定律的阻礙效果得出結(jié)論.,題型三楞次定律的拓展應(yīng)用,【解析】方法一假設(shè)磁鐵的下端為N極,根據(jù)楞次定律先判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向,再根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受的安培力方向,安培力使P、Q相互靠攏.由于回路所受的安培力的合力向下,根據(jù)牛頓第三定律,磁鐵將受到向上的反作用力,從而加速度小于G若磁鐵的下端為S極,根據(jù)類似的分析可以得出相同的結(jié)果,所以A、D選項(xiàng)正確.方法二根據(jù)楞次定律的另一表述感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,本題中的“原因”是回路中的磁通量增加,歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路,“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近,所以P、Q將相互靠近且磁鐵的加速度小于G,【答案】AD,【方法與知識(shí)感悟】1楞次定律中“阻礙”的含義,2.楞次定律的推廣對(duì)楞次定律中“阻礙”含義的推廣感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因.1阻礙原磁通量的變化“增反減同”;2阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來拒去留”;3使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)“增縮減擴(kuò)”;4阻礙原電流的變化自感現(xiàn)象“增反減同”.,3.相互聯(lián)系1應(yīng)用楞次定律,必然要用到安培定則;2感應(yīng)電流受到的安培力,有時(shí)可以先用右手定則確定電流方向,再用左手定則確定安培力的方向,有時(shí)可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定.,例4如圖所示,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,當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場(chǎng)力的作用下向右運(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),【思路點(diǎn)撥】解題的關(guān)鍵是弄清MN運(yùn)動(dòng)的原因PQ運(yùn)動(dòng)→L2中產(chǎn)生電流→L1中產(chǎn)生電流→MN受安培力作用.,題型四楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應(yīng)用,【答案】BC,【方法與知識(shí)感悟】安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較及應(yīng)用1.規(guī)律比較,2應(yīng)用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系1因電而生磁I→B→安培定則;2因動(dòng)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.,1.如圖A所示,M、N為兩個(gè)相同的圓環(huán)形線圈,共軸并靠近放置,M線圈中通有如圖B所示的交變電流I,箭頭方向表示電流的正方向,則,D,A.T1時(shí)刻兩線圈間作用力最大B.T2時(shí)刻兩線圈間吸引力最大C.在T1到T2時(shí)間內(nèi),M、N兩線圈相互排斥D.在T2到T3時(shí)間內(nèi),M、N兩線圈相互排斥,2.2011上海如圖,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)A與金屬圓環(huán)B同心共面放置,當(dāng)A繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),B中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,且具有收縮趨勢(shì),由此可知,圓環(huán)AA.順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B.順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C.逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)D.逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn),B,【解析】本題考查楞次定律.由題意知圓環(huán)A、B電流方向相同,在安培力作用下體現(xiàn)出相互吸引的效果,且根據(jù)“增反減同”原則,A環(huán)在減速旋轉(zhuǎn).,3.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌,而AB、CD為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒,它們同時(shí)以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是A.電壓表有讀數(shù),電流表有讀數(shù)B.電壓表無讀數(shù),電流表有讀數(shù)C.兩個(gè)表均無讀數(shù)D.電壓表有讀數(shù),電流表無讀數(shù),C,1關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,以下說法中錯(cuò)誤的是A.閉合電路在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),閉合電路中就一定會(huì)有感應(yīng)電流B.閉合電路在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng),閉合電路中一定會(huì)有感應(yīng)電流C.穿過閉合電路的磁通量為零的瞬間,閉合電路中一定不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D.無論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生了變化,閉合電路中一定會(huì)有感應(yīng)電流,ABC,【鞏固基礎(chǔ)】,【解析】電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流從下列兩個(gè)方面來分析①回路是否閉合,②閉合回路中的磁通量是否發(fā)生變化.,C,4.如圖所示,閉合的矩形金屬框ABCD的平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,現(xiàn)金屬框固定不動(dòng)而磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)AB邊所受安培力的方向?yàn)樨Q直向上,則此時(shí)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)可能是A.水平向右平動(dòng)B.水平向左平動(dòng)C.豎直向上平動(dòng)D.豎直向下平動(dòng),A,【解析】本題考查楞次定律、安培定則、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用.AB受到的力向上,由安培定則可知,AB上電流的方向由B→A,由楞次定律可得,線框內(nèi)的磁通量在增加,磁場(chǎng)向右運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)磁場(chǎng)上下運(yùn)動(dòng)時(shí),線框內(nèi)的磁通量不變化,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤.,【提升能力】,3.如圖所示,光滑無電阻的金屬框架MON豎直放置,水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直MON平面.質(zhì)量為M的金屬棒AB從∠ABO=60°的位置由靜止釋放.兩端沿框架在重力作用下滑動(dòng),在棒由圖示的位置滑動(dòng)到處于水平位置的過程中,AB中感應(yīng)電流的方向是A.始終是A→BB.始終是B→AC.先是A→B,后是B→AD.先是B→A,后是A→B,D,【解析】棒滑動(dòng)過程中,所圍面積先增大后減小當(dāng)AB與OM夾角45°時(shí),面積最大,穿過回路的磁通量先增大后減小,依楞次定律,D對(duì).,5如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,放著一個(gè)平行導(dǎo)軌,與大線圈D相連接,要使放在D中的A線圈A、D兩線圈共面各處受到沿半徑指向圓心的力,金屬棒MN的運(yùn)動(dòng)情況可能是A.加速向右B.加速向左C.減速向右D.減速向左,AB,【解析】A線圈有縮小面積的趨勢(shì),一定是D中電流增大,MN一定是加速運(yùn)動(dòng),A、B均對(duì).,6.如圖所示,兩個(gè)同心放置的共面單匝金屬環(huán)A和B,一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直放置.設(shè)穿過圓環(huán)A的磁通量為ΦA(chǔ),穿過圓環(huán)B的磁通量為ΦB,已知兩圓環(huán)的橫截面積分別為SA和SB,且SAΦBC.ΦA(chǔ)ΦBD.無法確定,B,7.如圖所示,通電螺絲管置于閉合金屬環(huán)A的軸線上,當(dāng)螺線管中電流I減少時(shí)A.環(huán)有縮小的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的減小B.環(huán)有擴(kuò)大的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的減小C.環(huán)有縮小的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的增大D.環(huán)有擴(kuò)大的趨勢(shì)以阻礙原磁通量的增大,A,8.如圖甲所示,長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi),長直導(dǎo)線中的電流I隨時(shí)間T的變化關(guān)系如圖乙所示.在0~T/2時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流向上,則在T/2~T時(shí)間內(nèi),線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力情況是A.感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,線框受安培力的合力方向向左B.感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,線框受安培力的合力方向向右,C,C.感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針,線框受安培力的合力方向向右D.感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,線框受安培力的合力方向向左,【解析】在T/2~T時(shí)間內(nèi),直導(dǎo)線中電流方向向下且逐漸增大,該電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過線框的方向是穿出紙面向外且磁通量增加,由楞次定律判斷可得,線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針.又根據(jù)兩直導(dǎo)線電流相互作用時(shí),同向相吸,異向相斥的規(guī)律可判斷,線框所受的合力方向向右.,9.某輸電線路橫穿公路時(shí),要在地下埋線通過,為了保護(hù)線路不至于被壓壞,預(yù)先鋪設(shè)結(jié)實(shí)的過路鋼管,再讓輸電線從鋼管中穿過,電線穿管的方案有兩種,如圖所示,甲方案是鋪設(shè)兩根鋼管,兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過,乙方案是只鋪設(shè)一根鋼管,兩條輸電線都從這一根鋼管中穿過,如果輸電導(dǎo)線輸送的電流很強(qiáng)大,那么,以下說法正確的是,A.無論輸送的電流是恒定電流還是交變電流,甲乙兩方案都是可行的B.若輸送的電流是恒定電流,甲乙兩方案都是可行的,BC,C.若輸送的電流是交變電流,乙方案是可行的,甲方案是不可行的D.若輸送的電流是交變電流,甲方案是可行的,乙方案是不可行的,【解析】輸電線周圍存在磁場(chǎng),交變電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),可在金屬管中產(chǎn)生渦流,當(dāng)輸電線上電流很大時(shí),強(qiáng)大的渦流造成電能很大的損失.所以甲方案是不可行的.在乙方案中,兩條導(dǎo)線中的電流方向相反,產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相抵消,金屬管中不會(huì)產(chǎn)生渦流,是可行的,此題類似于課本中提到的“雙線并繞”.,10為了探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”,甲同學(xué)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計(jì)及開關(guān)如圖連接.經(jīng)乙同學(xué)檢查后發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)接線有錯(cuò)誤,其中錯(cuò)誤之處是用導(dǎo)線兩端的字母符號(hào)表示.,不應(yīng)該接上GH,乙同學(xué)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)開始前必須首先查明電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向與流入電表的電流方向的關(guān)系.甲同學(xué)認(rèn)為沒有必要進(jìn)行此項(xiàng)操作.你認(rèn)為同學(xué)的說法是正確的,理由是.,甲,實(shí)驗(yàn)只需確定在什么情況,下電路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流,不必判斷感應(yīng)電流的方,向,,,【解析】拆除GH導(dǎo)線,甲同學(xué)的說法正確,該實(shí)驗(yàn)只需判斷有沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流,不必判斷感應(yīng)電流的方向.,11.等離子氣流由左方連續(xù)以V0射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,AB直導(dǎo)線與P1、P2相連接,線圈A與直導(dǎo)線CD連接.線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場(chǎng).且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左,如圖甲所示,則下列敘述正確的是A.0~1S內(nèi)AB、CD導(dǎo)線互相排斥B.1~2S內(nèi)AB、CD導(dǎo)線互相吸引C.2~3S內(nèi)AB、CD導(dǎo)線互相吸引D.3~4S內(nèi)AB、CD導(dǎo)線互相排斥,BD,【開拓視野】,精品課件,精品課件,【解析】由左手定則可知正離子向上偏轉(zhuǎn)、負(fù)離子向下偏轉(zhuǎn),故AB中的電流方向A→B,再由楞次定律分析可知0~2S內(nèi)CD中的電流方向?yàn)镃→D,同向電流相互吸引,故B正確、A錯(cuò)誤,2~4S內(nèi)CD中的電流方向?yàn)镈→C,異向電流排斥,故D正確、C錯(cuò)誤.,
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