高三物理一輪復(fù)習(xí) 第9章1電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課件 新人教版（安徽專用）

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1、內(nèi)容內(nèi)容要求要求說明說明電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量磁通量法拉第電磁感應(yīng)定法拉第電磁感應(yīng)定律律楞次定律楞次定律自感、渦流自感、渦流1.電磁感應(yīng)的規(guī)律楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律及其應(yīng)用是中學(xué)物理的主干知識之一，是歷年高考必考的內(nèi)容.其中既有難度中等的選擇題，也有難度較大、綜合性較強的計算題.考查頻率較高的知識點有感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件、感應(yīng)電流的方向判定及導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算，且以電磁學(xué)和電路的綜合型題目較多.題型有選擇題、填空題和計算題，難度一般中等或中等偏上.2.本章揭示了“電”與“磁”的又一本質(zhì)聯(lián)系，使“電”與“磁”成為既相對獨立又密不可分的“連接體”，所以這一章是電磁學(xué)中的

2、重點；而電磁學(xué)是高中階段繼力學(xué)之后的又一重點，故電磁感應(yīng)這一章在高中物理中的地位是非常重要的.而且電磁感應(yīng)在現(xiàn)實生活及航天科技、醫(yī)藥科技等科技生產(chǎn)中有很多應(yīng)用，所以多年來，本章一直是高考的熱點部分.1.本章涉及一個概念(磁通量)，兩個定律(楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律).鑒于本章的基礎(chǔ)性和工具性，高考對于本章的考查不會放松，判斷能否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象及用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向仍是熱點，以定性分析為主.2.自感現(xiàn)象及有關(guān)的圖象問題，也常出現(xiàn)在考題中.因此在本專題的復(fù)習(xí)中，應(yīng)理解并熟記產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的條件，會靈活的運用楞次定律判斷各種情況下感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流的方向，能準確地計算各種情

3、況下感應(yīng)電動勢的大小，并能熟練地利用題中圖象處理相關(guān)的電磁感應(yīng)問題或用圖象表示電磁感應(yīng)現(xiàn)象中相應(yīng)的物理量的變化規(guī)律.3.本章有關(guān)電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件和規(guī)律，都是通過實驗總結(jié)出來的，所以在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該重視有關(guān)電磁感應(yīng)的實驗裝置、實驗過程、實驗現(xiàn)象、實驗分析和實驗結(jié)論等，即重視“過程與方法”，從而達到認識、理解和掌握電磁感應(yīng)知識的目的.而在高考中對本章重點考查的是對電磁感應(yīng)的理解和應(yīng)用，以及解決與其他知識相聯(lián)系的綜合問題的能力，所以深刻理解、掌握基本概念和規(guī)律，是解決復(fù)雜問題的基礎(chǔ)，沒有對基本知識的深刻理解和熟練掌握，就不可能很好地加以應(yīng)用.電電磁磁感感應(yīng)應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，電

4、磁感應(yīng)現(xiàn)象：利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁通量磁通量定義：磁感應(yīng)強度與面積的乘積，定義：磁感應(yīng)強度與面積的乘積，叫做穿過這個面的磁通量叫做穿過這個面的磁通量公式公式:=BS(S為垂直磁場方向的投為垂直磁場方向的投影面積）影面積）當(dāng)磁場方向與平面夾角為當(dāng)磁場方向與平面夾角為時，時，=BSsin產(chǎn)生感產(chǎn)生感應(yīng)電流應(yīng)電流的條件的條件閉合電路的一部分導(dǎo)體在閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動磁場中做切割磁感線運動閉合電路的磁通量發(fā)生變閉合電路的磁通量發(fā)生變化（本質(zhì)）化（本質(zhì)）感應(yīng)感應(yīng)電流電流的方的方向向右手定則右手定則適用范圍：適用于導(dǎo)體切割磁感線適用范圍：適用于導(dǎo)

5、體切割磁感線而產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判定而產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判定判定方法：伸開右手，使拇指與其判定方法：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從掌同一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從掌心進入，并使拇指指向?qū)w運動方心進入，并使拇指指向?qū)w運動方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向電流的方向楞次定律楞次定律適用范圍：適用于磁通量變化引起適用范圍：適用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況感應(yīng)電流的各種情況內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感即感應(yīng)電流的磁場總

6、要阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的變化應(yīng)電流的磁場的變化感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電動勢的大小導(dǎo)體切割磁感線：導(dǎo)體切割磁感線：E=BLv(B、L、v三者相互垂直）三者相互垂直）當(dāng)當(dāng)B和和v方向間的夾角為方向間的夾角為,但但L與磁感線保持垂直時，與磁感線保持垂直時，E=BLvsin法拉第電磁感應(yīng)定律：法拉第電磁感應(yīng)定律： (E為感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電動勢的平均值）的平均值）Ent互感和自感互感和自感自感自感自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流自感現(xiàn)象：由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生自感電動勢：在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的感應(yīng)電動勢自感電流自感電流自

7、感系數(shù)自感系數(shù)互感互感條件條件應(yīng)用和防止應(yīng)用和防止渦流渦流渦流：當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變渦流：當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時，會在附近產(chǎn)生渦旋電場，化時，會在附近產(chǎn)生渦旋電場，使附近導(dǎo)體中形成渦流使附近導(dǎo)體中形成渦流電磁阻尼電磁阻尼電磁驅(qū)動電磁驅(qū)動1 1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律楞次定律1.探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生 (2010合肥二檢)緊靠在一起的線圈A與B如圖911甲所示，當(dāng)給線圈A通以圖乙所示的電流(規(guī)定由a端流入線圈，b端流出線圈為電流正方向)時，線圈B兩端的電壓變化(規(guī)定電流由c流入為正方向)應(yīng)為下圖中的()圖圖911 當(dāng)在線圈當(dāng)在線圈A中通以均勻變化的電流時，中通以均勻變化的電流時，則在線

8、圈則在線圈B中將產(chǎn)生恒定的電流，故可以排除中將產(chǎn)生恒定的電流，故可以排除C、D.由楞次定律可知在由楞次定律可知在01s，線圈，線圈B中的電流為中的電流為正向，正向，所以正確圖象為所以正確圖象為A.點評：點評：感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化，就一定有感是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化，就一定有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生這里不要求閉合只要滿足電應(yīng)電動勢產(chǎn)生這里不要求閉合只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件，就必然路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件，就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流產(chǎn)生感應(yīng)電流 某實驗小組用如圖9-1-2所示的實驗裝置來驗證楞次定律.當(dāng)條形磁鐵自上而下

9、穿過固定的線圈時，通過電流計的感應(yīng)電流方向是( )A. aGbB. 先aGb，后bGaC. bGaD. 先bGa， 后aGb圖圖912 確定原磁場的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下.明確回路中磁通量變化情況：向下的磁通量增加.由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向向上.應(yīng)用安培定則可以判斷感應(yīng)電流的方向為逆時針方向，同理可以判斷條形磁鐵穿出時情況.2.楞次定律的應(yīng)用 如圖9-1-3所示，兩個相同的輕質(zhì)鋁環(huán)套在一根水平光滑絕緣桿上，當(dāng)一條形磁鐵向左運動靠近兩環(huán)時，兩環(huán)的運動情況是( )A.同時向左運動，間距變大B.同時向左運動，間距變小C.同時向右運動，間距變小

10、D.同時向右運動，間距變大圖圖913 當(dāng)條形磁鐵向左運動靠近兩環(huán)時，兩環(huán)中的磁通量都增加，根據(jù)楞次定律，兩環(huán)的運動都要阻礙磁鐵相對環(huán)的運動.即阻礙“靠近”，那么兩環(huán)都向左運動，又由于兩環(huán)中的感應(yīng)電流方向相同，兩平行的同向電流間有相互吸引的磁場力，因而兩環(huán)間的距離要減小.點評：點評：楞次定律的應(yīng)用應(yīng)該嚴格按以下四楞次定律的應(yīng)用應(yīng)該嚴格按以下四步進行：步進行：(1)確定原磁場方向；確定原磁場方向；(2)判定原磁場如判定原磁場如何變化何變化(增大還是減小增大還是減小)；(3)確定感應(yīng)電流的磁場確定感應(yīng)電流的磁場方向方向(增反減同增反減同)；(4)根據(jù)安培定則判定感應(yīng)電流根據(jù)安培定則判定感應(yīng)電流的方向

11、的方向 如圖9-1-4，一水平放置的圓形通電線圈1固定，電流強度為I，方向如圖所示.另一個較小的圓形線圈2從1的正上方下落，在下落的過程中兩線圈平面始終保持平行且共軸，則線圈2從1的正上方下落至1的正下方的過程中，從上向下看線圈2，應(yīng)是( )A.無感應(yīng)電流產(chǎn)生B.有順時針方向的感應(yīng)電流C.有先順時針后逆時針方向的感應(yīng)電流D.有先逆時針后順時針方向的感應(yīng)電流圖圖914 由楞次定律可知，感應(yīng)電流在原磁場所受到的作用力阻礙它們的相對運動.則在下落過程中應(yīng)是斥力，反向電流相斥，故2中電流順時針，在遠離過程中應(yīng)是引力，同向電流相吸，故2中電流逆時針，應(yīng)選C.3.探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗 在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象

12、的實驗中所用的器材如圖9-1-5所示：電流表；直流電源；帶鐵芯的線圈A；線圈B；電鍵；滑動變阻器(用來控制電流以改變磁場強弱).試按實驗的要求在實物圖上連線(圖中已連接好一根導(dǎo)線).若連接滑動變阻器的兩根導(dǎo)線接在接線柱C和D上，而在電鍵剛閉合時電流表指針右偏，則電鍵閉合后滑動變阻器的滑動觸頭向接線柱C移動時，電流表指針將 .(填“左偏”“右偏”或“不偏”)圖圖915【答案】 (1)左偏；(2)按實驗的要求在實物圖上連線. 點評：點評：此例的分析必須熟悉發(fā)生電磁感應(yīng)此例的分析必須熟悉發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，熟悉楞次定律現(xiàn)象和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，熟悉楞次定律 繞有線圈的鐵芯直立在水平

13、桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖9-1-6所示.閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)跳起一定高度.保持電鍵閉合，下面哪一個現(xiàn)象是正確的( )圖圖916A.鋁環(huán)停留在這一高度，直到斷開電鍵鋁環(huán)回落B.鋁環(huán)不斷升高，直到斷開電鍵鋁環(huán)回落C.鋁環(huán)回落，斷開電鍵時鋁環(huán)又跳起D.鋁環(huán)回落，斷開電鍵時鋁環(huán)不再跳起答案：答案：D易錯題：易錯題：一個共有一個共有10匝的閉合矩形線圈，總匝的閉合矩形線圈，總電阻為電阻為10w w、面積為、面積為0.04m2，置于水平面上若，置于水平面上若線框內(nèi)的磁感應(yīng)強度在線框內(nèi)的磁感應(yīng)強度在0.02s內(nèi)，由垂直紙面向里，內(nèi)，由垂直紙面向里，從從1.6T均勻減少到零，再反

14、向均勻增加到均勻減少到零，再反向均勻增加到2.4T.則則在此時間內(nèi)，線圈內(nèi)導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小為在此時間內(nèi)，線圈內(nèi)導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小為_A，從上向下俯視，線圈中電流的方，從上向下俯視，線圈中電流的方向為向為_(填填“順順”或或“逆逆”)時針方向時針方向10 0.04 (2.4 1.6) 160.021.6BEnnSttVVEIAR錯解：由于磁感應(yīng)強度均勻變化，使得閉合線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)楞次定律，開始時原磁場方向垂直紙根據(jù)楞次定律，開始時原磁場方向垂直紙面向里，而且是均勻減少的那么感應(yīng)電流產(chǎn)面向里，而且是均勻減少的那么感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁

15、場的方向應(yīng)該與原磁場方向相同，仍然生的磁場的方向應(yīng)該與原磁場方向相同，仍然向里再根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的方向為向里再根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的方向為順時針方向同理，既然原磁場均勻減少產(chǎn)生順時針方向同理，既然原磁場均勻減少產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向為順時針方向那么，原磁的感應(yīng)電流的方向為順時針方向那么，原磁場均勻增加時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向必然是場均勻增加時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向必然是逆時針方向逆時針方向錯解分析：錯解分析：由于磁場的變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電由于磁場的變化，而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在動勢，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在0.02s內(nèi)磁場內(nèi)磁場的方向發(fā)生了一次反向設(shè)垂直紙面向外為

16、正方的方向發(fā)生了一次反向設(shè)垂直紙面向外為正方向，向， B=B2(B1)=B2+B1.10 0.04 (2.4 1.6)800.028BEnnSttVVEIAR根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律根據(jù)閉合電路歐姆定律正解：根據(jù)楞次定律，磁感應(yīng)強度根據(jù)楞次定律，磁感應(yīng)強度B從從B1開始均勻開始均勻減少到零的過程中，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通減少到零的過程中，感應(yīng)電流的磁場阻礙原磁通的減少，與原磁通的方向同向，感應(yīng)電流的方向的減少，與原磁通的方向同向，感應(yīng)電流的方向是順時針的接著磁感應(yīng)強度是順時針的接著磁感應(yīng)強度B從零開始反方向從零開始反方向均勻增加到均勻增加到B2，這個過程中，穿過閉合線圈的磁，這個過程中，穿過閉

17、合線圈的磁通量反方向增加，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁場通量反方向增加，感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁場的增加，其方向是垂直紙面向里，再根據(jù)安培定的增加，其方向是垂直紙面向里，再根據(jù)安培定則判斷感應(yīng)電流的方向仍然是順時針的則判斷感應(yīng)電流的方向仍然是順時針的點評：點評：應(yīng)用楞次定律時，特別要注意感應(yīng)應(yīng)用楞次定律時，特別要注意感應(yīng)電流的磁場阻礙的是引起感應(yīng)電流的磁通量的電流的磁場阻礙的是引起感應(yīng)電流的磁通量的變化不能把變化不能把“阻礙變化阻礙變化”簡單地理解為原磁簡單地理解為原磁場均勻減少，電流就是順時針；原磁場均勻增場均勻減少，電流就是順時針；原磁場均勻增加，感應(yīng)電流就是逆時針應(yīng)用楞次定律解題加，感應(yīng)電流就是逆時針應(yīng)用楞次定律解題要先判斷原磁通的方向及其變化趨勢，再用要先判斷原磁通的方向及其變化趨勢，再用“阻礙變化阻礙變化”的原則來判斷感應(yīng)電流的磁場的的原則來判斷感應(yīng)電流的磁場的方向，最后用安培定則來判斷感應(yīng)電流的方方向，最后用安培定則來判斷感應(yīng)電流的方向向