2022-2023年高考物理一轮复习 电磁感应现象楞次定律课件课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 电磁感应现象楞次定律课件课件，共39页。PPT课件主要包含了考点1，磁通量，磁感线，考点2，电磁感应现象，感应电流，切割磁感线，发生变化，1三者的区别，磁感线条数等内容，欢迎下载使用。

1. 定义：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,与磁场方向______的面积 S 和 B 的乘积.2.公式：Φ＝________.适用条件：(1)________磁场.(2)S 为________磁场的有效面积.
3.磁通量是__________(填“标量”或“矢量”).4.磁通量的意义(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的___________的条数.(2)同一线圈平面,当它跟磁场方向________时,磁通量最大；当它跟磁场方向平行时,磁通量为______；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,磁通量为______.
1.电磁感应(1)定义：只要穿过闭合回路的____________发生变化,闭合回路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做_______________,产生的电流叫做______________.(2)产生感应电流的条件：闭合回路中的____________发生
①表述 1：闭合电路的一部分导体在磁场内做__________
②表述 2：穿过闭合电路的磁通量____________.
(3)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的_______________发生变化,线圈中就有感应电动势
(4)电磁感应中的能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为____.
2.正确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率
1.楞次定律内容：感应电流的磁场总要阻碍_______________________
2.右手定则：伸开右手,让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,并使拇指指向导体运动方向,这时四指所指的方向就是______________的方向.
【基础自测】1.如图 9-1-1 所示,一个 U 形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒 ab,有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一
定能在轨道回路里产生感应电流的是(
A.ab 向右运动,同时使θ减小B.使磁感应强度 B 减小,θ角同时也减小
C.ab 向左运动,同时增大磁感应强度 B
D.ab 向右运动,同时增大磁感应强度 B 和θ角(0°<θ<90°)
解析：依题意,磁通量Φ＝BScs θ,对于 A 选项,棒向右运动,S 增大,同时θ减小,cs θ增大,则Φ一定增大,回路中一定有感应电流产生；对于 B 选项,B 减小,同时θ减小,cs θ增大,Φ可能不变,不一定产生感应电流；对于 C 选项,棒向左运动,S 减小,同时 B 增大,Φ可能不变,也不一定产生感应电流；对于 D 选项,棒向右运动,S 增大,同时 B 增大,θ增大即 cs θ减小,Φ可能不变,也不一定产生感应电流.
2.如图 9-1-2 所示,要使 Q 线圈产生图示方向的电流,可采
图 9-1-2A.闭合电键 K 的瞬间B.闭合电键 K 后,把 R 的滑动头向右移C.闭合电键 K 后,把 P 中的铁芯从左边抽出D.闭合电键 K 后,把 Q 远离 P
解析：闭合电键 K 时,线圈中电流从无到有,铁芯中产生向右的磁场,穿过 Q 的磁通量增加,根据楞次定律,Q 中产生图示方向的电流,A 正确；R 的滑动头向右移时,P 中电流减小,穿过 Q 的磁通量减小,根据楞次定律,Q 中产生与图示相反方向的电流,B 错误；将铁芯抽出或 Q 远离 P 时,穿过 Q 的磁通量都减小.根据楞次定律,Q 中产生与图示相反方向的电流,C、D 错误.
3.如图 9-1-3 所示,闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁场中,将它从匀强磁场中匀速拉出,以下各种说法中正
A.向左拉出和向右拉出时,环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时,环中的感应电流方向都
C.向左或向右拉出时,环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在离开磁场之后,仍然有感应电流
解析：不管将金属圆环从哪边拉出磁场,穿过闭合圆环的磁通量都要减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的减少.感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的.B 正确,A、C 错误.另外在圆环离开磁场后,无磁通量穿过圆环,该种情况无感应电流,D 错误.
4.(多选)如图 9-1-4 所示,导体 AB、CD 可在水平轨道上自
由滑动,当导体棒 AB 向左移动时(图 9-1-4A.AB 中感应电流的方向为 A 到 BB.AB 中感应电流的方向为 B 到 AC.CD 向左移动D.CD 向右移动
解析：由右手定则可判断 AB 中感应电流方向为 A→B,CD中电流方向为 C→D,由左手定则可判定 CD 受到向右的安培力作用而向右运动.
磁通量的计算与电磁感应现象的判断磁通量的计算
【典题 1】如图 9-1-5 所示,一水平放置的 N 匝矩形线框面积为 S,匀强磁场的磁感应强度为 B,方向斜向上,与水平面成 30°角,现若使矩形框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置,则此过程中磁通量的改
电磁感应现象能否发生的判断
常见的产生感应电流的三种情况
【典题 2】下图中能产生感应电流的是(
解析：根据产生感应电流的条件：A 中,电路没闭合,无感应电流；B 中,磁感应强度不变,面积增大,闭合电路的磁通量增大,有感应电流；C 中,穿过线圈的磁感线相互抵消,Φ恒为零,无感应电流；D 中,磁通量不发生变化,无感应电流.答案：B
楞次定律的应用楞次定律的基本应用
[热点归纳]应用楞次定律的基本步骤：
【典题 3】如图9-1-6 所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一“U”形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS,一圆环形金属线框 T 位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆 PQ 突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应
电流的方向,下列说法正确的是(图 9-1-6
A.PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿逆时针方向B.PQRS 中沿顺时针方向,T 中沿顺时针方向C.PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿逆时针方向D.PQRS 中沿逆时针方向,T 中沿顺时针方向
解析：因为 PQ 突然向右运动,由右手定则可知,PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流,穿过 T 中的磁通量减小,由楞次定律可知,T 中有沿顺时针方向的感应电流,D 正确,A、B、C 错误.
对楞次定律“阻碍”的理解
[热点归纳]楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,列表说明如下：
【典题 4】如图 9-1-7,一导体圆环保持水平,沿一个性质匀称的条形磁铁轴线落下,条形磁铁竖直固定,圆环中心始终位于磁铁轴线上.已知当圆环落至B、D 两位置时,刚好经过磁铁上下端截面,而 C 位置位于磁
铁正中.不计空气阻力,下列说法正确的有(
A.圆环由 A 落至 B 的过程中,环中感应电流从上至下看为顺时针B.圆环由 B 落至 C 的过程中,圆环磁通量在减少
C.圆环落至 C、D 之间时,圆环有收缩趋势
D.圆环由 A 落至 E 的过程中,任意时刻加速度都小于重力加速度 g
解析：圆环由 A 落至 B 的过程中,穿过圆环竖直向上的磁通量增大,根据楞次定律可得环中感应电流从上至下看为顺时针,A 正确；当磁铁在 BD 之间时,穿过圆环的磁场分为两部分,一部分是磁铁外部竖直向下的磁场,一部分是磁铁内部方向竖直向上的磁场(这部分是匀强磁场,恒定不变,即穿过圆环的磁感线条数恒定不变),即Φ＝Φ上－Φ下,磁铁外部磁场在 C点最弱,磁感线条数最少,故在 C 点穿过线圈的磁通量最大,磁感线最密集,圆环由 B 落至 C 的过程中,磁通量增大,从 C
到 D 过程中,穿过线圈的磁通量减小,故圆环有收缩趋势,B错误,C 正确；在中点 C 处时磁感线都是竖直方向上的,水平方向上没有分量,不切割,没有感应电流,不受安培力作用,故加速度等于重力加速度,D 错误.
【迁移拓展】如图 9-1-8 所示,条形磁铁用细线悬挂于 O 点,一金属圆环放置在 O 点正下方的水平绝缘桌面上.现将磁铁拉至左侧某一高度后由静止释放,磁铁在竖直面内摆动,在其第一次摆至右侧最高点的过程中,圆环始终静
止.则下列说法正确的是(
A.磁铁始终受到圆环的斥力作用
B.圆环中的感应电流方向保持不变
C.桌面对圆环始终有摩擦力作用D.磁铁在 O 点两侧最高点的重力势能不相等
解析：由楞次定律可知,磁铁靠近圆环时受到斥力作用,远离圆环时受到引力作用,A 错误；在一个周期之内,穿过圆环的磁通量先增大,后减小,再增大,最后又减小,穿过圆环磁场方向不变,磁通量变化趋势改变,感应电流方向发生改变,因此在一个周期内,感应电流方向改变 3 次,B 错误；磁铁经过最低点时,感应电流为 0,因此线圈不受磁铁的作用力,故桌面对圆环没有摩擦力作用,C 错误；磁铁的机械能转化成电能,因此在 O 点两侧最高点的重力势能不相等,D 正确.
楞次定律和右手定则、左手定则、安培定则三定
则的综合应用[热点归纳]1.规律比较：
(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则.
(2)研究感应电流受到的安培力,一般先用右手定则确定电流方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定.
【典题 5】(多选)如图 9-1-9 所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN,MN 的左边有一闭合电路,当 PQ 在外力的作用下运动时,MN 向右运动,则PQ所做
A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动
D.向左减速运动答案：BC
方法技巧：左、右手定则的区分：
(1)右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关系”才能无误,“因动而电”——用右手；“因电而动”——用左手.(2)左手定则和右手定则很容易混淆,为了便于区分,可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手,运动生电用右手”.“力”的最后一笔“丿”方向向左,用左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右,用右手.
【迁移拓展】如图 9-1-10,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处
于静止状态.下列说法正确的是(
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的 N 极指向垂直纸
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的 N
极朝垂直纸面向外的方向转动