2013届高考物理第一轮考点总复习课件57

电磁感应１电磁感应现象、磁通量、楞次定律第十章一、磁通量1.磁通量：穿过磁场中某个平面的磁感线的叫做穿过这一平面的磁通量.磁通量简称磁通，符号为Φ，单位是.条数韦伯(Wb)2.磁通量的计算(1)公式Φ=(磁感线与平面垂直）.(2)如果磁感线与平面不垂直，上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，则Φ=BSsinθ(θ为B、S之间的夹角）.BS(3)磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1.(4)磁通量是量，但有正负之分，若有两个方向相反的磁场穿过某一平面，设某一方向的磁通量为正，则另一方向的磁通量为负，它们的就为穿过这一平面的磁通量.标代数和二、电磁感应现象1.电磁感应现象：只要穿过闭合电路的发生变化，闭合电路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象.2.产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.磁通量三、楞次定律1.楞次定律：感应电流总具有这样的方向，即感应电流的磁场总是引起感应电流的的变化.2.应用楞次定律判定感应电流方向的具体步骤为：(1)明确原磁场的方向；(2)判断原磁通量的增减情况；(3)确定感应电流的磁场的方向；(4)利用安培定则反推感应电流的方向.阻碍磁通量3.右手定则：当闭合电路的部分导体切割磁感线时，产生的感应电流的方向用右手定则来进行判断比较方便：伸开右手，使大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导体运动方向，那么伸直四指指向即为感应电流的方向.产生感应电流的条件如图10-1-1所示，下列情况下abcd中有感应电流产生的是()图10-1-1A.将abcd垂直纸面向纸外平移B.将abcd向上平移C.将abcd以ab为轴转动60°D.将abcd以cd为轴转动60°当线框向纸外平移时，穿过线框的磁通量没有改变，没有感应电流产生，A错；向上平移时，穿过线框的磁通量不变，无感应电流产生，B错；以ab边为轴转动60°的过程中，线框面积在垂直磁场方向的投影的面积没有发生改变，穿过线框的磁通量没有改变，也没有感应电流，C错；以cd边为轴转动60°的过程中，线框面积在垂直磁场方向的投影在磁场中的面积发生改变，根据Φ＝BS，可知穿过线框的磁通量改变，有感应电流产生．产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，而磁通量的变化一般有三种情况：①磁场强弱不变，回路面积改变；②回路面积不变，磁场强弱改变；③回路面积和磁场均不变，但二者的相对位置发生改变.点评变式训练1：线圈在长直导线电流的磁场中，做如图10-1-2所示的运动：甲向右平动，乙向下平动，丙绕轴转动(ad边向外)，丁从纸面向纸外平动，戊向上平动(边bc上有个缺口)，则线圈中有感应电流的是.图10-1-2解析：导线产生的磁场在其周围分布是不均匀的，靠近导线的地方磁场强，离导线越远，磁场越弱．答案：乙丙丁楞次定律的推广应用一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图10-1-3所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关.图10-1-3下列情况中，可观测到N向左运动的是()A.在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B.在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C.在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D.在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时A、B两种情况中，无论开关向哪边闭合，都是线圈中的电流增大，产生的磁场增强，穿过金属环N的磁通量增大，N都要远离线圈，以阻碍磁通量的改变；C、D两种情况中，当滑片向左移动时，电路中的电阻增大，电流减小，则穿过金属环N的磁通量减小，N将靠近线圈，C对；D选项正好相反，D错误.选C.抓住特殊状态，灵活运用楞次定律的推广应用，能使解题过程简化．运动的结果要阻碍原磁通量的变化．N向左运动说明原磁通量减弱，现要阻碍其减弱，与I方向无关．本题也可用“增反减同”直接判断：N靠近线圈→M、N为同向电流→由“增反减同”得M中电流减小．点评变式训练2：如图10-1-4所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，图10-1-4若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右解析：当条形磁铁从图示位置运动到线圈正上方的过程中，穿过线圈的磁通量必增大，根据楞次定律的推广应用“来拒”，线圈有向右的运动趋势，对桌面的压力增大；条形磁铁从线圈正上方向右移动的过程中，穿过线圈的磁通量必减小，根据推广应用“去留”，线圈还是有向右的运动趋势，对桌面的压力减小，故选D.安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的综合应用如图10-1-5所示装置中，cd杆原来静止.当ab杆做如下何种运动时，cd杆将向右移动()A.向右匀速运动B.向左匀速运动C.向右加速运动D.向右减速运动图10-1-5ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，穿过L2的磁通量不变化，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A、B不正确；ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下，增大，通过cd的电流方向向下，cd向右移动，C正确；同理可得D不正确.本题是从条件去推结果，即所谓的正向思维法.也可以使用逆向思维法：若要cd运动，则需要L2中有感应电流，若要L2中有感应电流，则需要L1中有变化电流，若要L1中有变化电流，则需要ab棒做变速运动.点评本题综合应用了右手定则、楞次定律、左手定则，要求明确各个定则定律的适用场合：因电而生磁（I→B)，用安培定则；因动而生电（v、B→I)，用右手定则；因电而受力（I、B→F)，用左手定则.变式训练3：图10-1-6中T是绕有两组线圈的闭合铁芯，线圈的绕向如图所示，金属棒ab可在两平行的金属导轨上沿导轨滑行，匀强磁场方向垂直纸面向里，若电流计中有向上的电流通过，则ab棒的运动可能是()A.向左匀速运动B.向右匀速运动C.向左匀加速运动D.向右匀加速运动图10-1-6D