物理选择性必修 第二册1 楞次定律备课ppt课件

这是一份物理选择性必修 第二册1 楞次定律备课ppt课件，共49页。PPT课件主要包含了T·m2，磁感线，BS1cosθ，BS3，发生变化，感应电动势，感应电流，磁感应强度，磁场的有效面积，磁通量等内容，欢迎下载使用。
一、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一块垂直磁感线方向的面积为S的平面,我们定义 为通过这个面的磁通量,简称磁通.2.公式:Φ= .3.单位:1 Wb= . 4.磁通量是 (选填“矢量”或“标量”),但磁通量有正、负之分.
5.物理意义:数值上等于穿过这个面的 条数.如图所示,矩形abcd,abb′a′,a′b′cd的面积分别为S1,S2,S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则(1)通过矩形abcd的磁通量为 或 . (2)通过矩形a′b′cd的磁通量为 .(3)通过矩形abb′a′的磁通量为 .
二、电磁感应现象1.电磁感应现象穿过闭合电路的磁通量 时,这个闭合电路中就有感应电流产生.
2.产生感应电流的两种情况(1)穿过闭合电路的磁通量 .(2)闭合电路的一部分导体在磁场内做切割 运动.3.产生电磁感应现象的实质实质是产生 ,如果回路闭合则产生 ;如果回路不闭合,则只有 ,而无 .
4.如图所示,能产生感应电流的是 . 
图1中AB导体棒切割磁感线运动时,AB导体棒、导线、电流表构成的回路中 没有变化, 发生了变化,引起 发生变化,回路产生了感应电流.图2中线圈和电流表构成的回路,磁铁插入、抽出时, 没有变化,线圈内的 发生了变化,引起 发生变化,回路产生了感应电流.磁铁停在线圈中时,线圈的磁通量不发生变化,回路中不产生感应电流.
三、楞次定律如图所示,矩形线圈abcd匀速通过一较宽的磁场区域.
(1)用楞次定律判断:线圈进入磁场时的感应电流方向为 方向,离开磁场时的感应电流方向为 方向.(2)用右手定则判断:线圈经过左边界时,ab边的电流方向为由 指向 ;离开右边界时,ab边的电流方向为由 指向 .
(1)穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中不一定有感应电流产生.(　 　)
(2)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生.(　 　)(3)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势.(　 　)(4)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向,二者没有什么区别.(　 　)(5)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化.(　 　)
2.(多选)如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动,老师拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,同学们看到的现象及现象分析正确的是(　 　)A.磁铁插向左环,横杆发生转动B.磁铁插向右环,横杆发生转动C.磁铁插向左环,左环中不产生感应电动势和感应电流D.磁铁插向右环,右环中产生感应电动势和感应电流
解析:左环不闭合,不会产生感应电流,无相互作用.横杆不转动,故A错误;右环闭合,会产生感应电流,有相互作用,横杆转动,故B正确;插向左环,只产生感应电动势,无感应电流,故C错误;插向闭合的右环,既产生感应电动势又产生感应电流,故D正确.
3.如图所示,是用导线做成的圆形回路与一直导线构成的几种位置组合,下列组合中,切断直导线中的电流时,穿过闭合回路中磁通量变化的是(图①②③中直导线与圆形线圈在同一平面内,O点为线圈的圆心,图④中直导线与圆形线圈平面垂直,并与其中心轴重合)(　 　)A.①②B.②③C.③④D.②④
解析:通电直导线周围空间的磁场是非匀强磁场,磁感线是在垂直于导线的平面内以导线为中心的同心圆,离导线越远,磁感应强度越弱,所以①中磁通量、④中磁通量一直为零,②中既有向里的磁通量,也有向外的磁通量,但直导线中有电流时,总磁通量不为零,切断直导线中电流时,磁通量变为零.③中线圈有向外的磁通量,切断直导线中电流时,磁通量变为零.故B正确.
考点一　电磁感应现象的判断
1.引起磁通量Φ变化的常见情况(1)电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积S变化导致Φ变化.(2)回路中磁感应强度B随时间或位置发生变化导致Φ变化.(3)线圈在磁场中转动(B与S的夹角发生变化)或B,S都变化后,其乘积BS发生变化,导致Φ变化.
2.常见的产生感应电流的三种情况
特别提醒判断电磁感应现象是否发生的一般步骤
【典例1】 如图所示,矩形闭合线圈abcd竖直放置,OO′是它的对称轴,通电直导线AB与OO′平行,且AB,OO′所在平面与线圈平面垂直.若要在线圈中产生感应电流,可行的做法是(　 　)A.AB中电流I逐渐增大B.AB中电流I先增大后减小C.AB正对OO′,逐渐靠近线圈D.线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)
解析:AB,OO′所在平面与线圈平面垂直.根据安培定则,通电导线AB产生的磁场穿过线圈的磁通量为零,电流变化,AB正对OO′,逐渐靠近线圈,穿过线圈的磁通量始终为零,均不产生感应电流,故A,B,C错误;线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视),穿过线圈的磁通量增加,产生感应电流,故D正确.
考点二　楞次定律的理解与应用
1.楞次定律中“阻碍”的含义
感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化
阻碍的是磁通量的变化,而不是阻碍磁通量本身
当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”
阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量的变化,这种变化将继续进行
2.楞次定律的推广应用楞次定律中“阻碍”的主要表现形式:(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)线圈面积变化趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化——“增反减同”.
【典例2】 大小不等的两导电圆环P,Q均固定于水平桌面,Q环位于P环内.在两环间的范围内存在方向竖直向下、大小随时间均匀增强的匀强磁场B,则(　 　)A.Q环内有顺时针方向的感应电流B.Q环内有逆时针方向的感应电流C.P环内有顺时针方向的感应电流D.P环内有逆时针方向的感应电流
解析:对回路中有没有感应电流,要看回路中磁通量是否变化,从题中可知,P环回路范围内磁场增强,故磁通量增加,根据楞次定律可知P环中有逆时针的感应电流,故C错误,D正确;在Q环回路范围内,无磁场,始终磁通量为零,即磁通量无变化,故Q环中无电流,故A,B错误.
用楞次定律判断(“四步法”)
1.[“增反减同,增缩减扩”的应用]如图所示,A为水平放置的橡胶圆盘,在其侧面均匀带有负电荷,在A正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B(丝线未画出),使B的环面与圆盘A平行,其轴线与圆盘A的轴线重合.现使圆盘A由静止开始绕其轴线按图中箭头方向加速转动,则(　 　)A.金属圆环B有扩张的趋势,丝线受到的拉力增大B.金属圆环B有收缩的趋势,丝线受到的拉力减小C.金属圆环B有扩张的趋势,丝线受到的拉力减小D.金属圆环B有收缩的趋势,丝线受到的拉力增大
解析:带电圆盘加速转动时,形成顺时针方向(从上往下看)的电流,根据右手螺旋定则可知,在圆盘上方形成的磁场方向向下,由于加速转动,所以电流增大,磁场增强,穿过金属圆环B的磁通量增大,根据楞次定律可知,金属圆环B有缩小的趋势,且金属圆环B有向上的运动趋势,所以丝线受到的拉力减小,故选项B正确.
2.[“增反减同,来拒去留”的应用]如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平铝质圆环中穿过.现将环从位置Ⅰ释放,环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下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.T1>mg,T2>mgB.T1