2018年高中物理(人教版)一轮复习课件:第九章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律
解析:当导线框从直导线左边向直导线靠近时,穿 过导线框的磁感线是向外的且磁通量增加,由楞次 定律可判断导线框中电流方向是 dcba,当导线框在直导线右边远离 直导线时,穿过导线框的磁感线是向里的且磁通量减小,由楞次定 律可判断导线框中电流方向还是 dcba。 在导线框跨越直导线过程中, 导线框的 ab 边和 dc 边均切割磁感线,由右手定则可得 ab 边感应电 流的方向从 a 到 b,cd 边感应电流的方向从 c 到 d,而 ad、bc 边不 切割磁感线,因此,回路中相当于有两个电源串联,回路中感应电 流的方向为 abcd。选项 C 正确。 答案:C
第1节
电磁感应现象
楞次定律
(1)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生。 (2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。
(× ) (√)
(3)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。 (4)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。 (√) (√)
(5)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方 向相反。 ( ×)
第九章
电磁感应
[全国卷考情分析]
基础考 常考 点 考点 现象 磁通 (Ⅰ) 量 (Ⅰ ) 自感 法拉 、涡流 第电 (Ⅰ ) 磁感 以上2 应定 个考点 律 (Ⅱ ) 未曾独 立命题 楞次 定律 (Ⅱ ) 2016 2015 2014 2013 命题 概率
—
—
独立 Ⅱ卷T19(6 命题 Ⅰ卷 T14(6分) 分) 概率 30%
(6) 感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变 化。 ( √)
(1)1831 年,英国物理学家法拉第发现了——电磁感应 现象。 (2)1834 年,俄国物理学家楞次总结了确定感应电流方 向的定律——楞次定律。
突破点(一) 对电磁感应现象的理解和判断
1.判断感应电流的流程 (1)确定研究的回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量 Φ。 Φ不变→无感应电流。 回路闭合,有感应电流; (3) Φ变化→回路不闭合,无感应电流, 但有感应电动势。
2.磁通量Φ发生变化的三种常见情况 (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)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变。
[多角练通] 1.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
2.(2017· 北京西城区期末)从 1822 年至 1831 年的近十年时间里, 英国科学家法拉第心系“磁生电”。在他的研究过程中有两 个重要环节:(1)敏锐地觉察并提出“磁生电”的闪光思想; (2)通过大量实验, 将“磁生电”(产生感应电流)的情况概括为 五种:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的 磁铁、在磁场中运动的导体。结合你学过的相关知识,试判 断下列说法正确的是 ( )
2.判断感应电流方向的两种方法 方法一 用楞次定律判断
方法二
用右手定则判断
该方法适用于切割磁感线产生的感 应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向: 1掌心——磁感线垂直穿入; 2拇指——指向导体运动的方向; 3四指——指向感应电流的方向。
[多角练通] 1.(2017· 杭州模拟)如图所示,匀强磁场垂直圆形 线圈指向纸内,a、b、c、d 为圆形线圈上等距 离的四点,现用外力在上述四点将线圈拉成正 方形,且线圈仍处在原先所在平面内,则在线 圈发生形变的过程中 A.线圈中将产生 abcda 方向的感应电流 B.线圈中将产生 adcba 方向的感应电流 C.线圈中感应电流方向无法判断 D.线圈中无感应电流 ( )
Ⅰ卷T17(6 Ⅰ卷 分) T18(6分) Ⅰ卷 Ⅱ卷 T (19分) T25(19分 25 Ⅱ卷T16(6 ) 分)
甲卷T20(6 分) 甲卷T24(12 分) 乙卷T24(14 分) 丙卷T25(20 分)
Ⅰ卷 T19(6分) Ⅱ卷 T15(6分)
综合 命题 概率 100%
(1) 根据楞次定律判断感应电 流的方向 (4) 电 磁 感 应 与 电 路 的 结 (2)结合安培定则、左手定则、 合,自感、涡流 常考 楞次定律判断导体受力或运动 (5)电磁感应的图像、受力、 角度 方向 运动、能量等综合问题 (3) 法拉第电磁感应定律 E = (6) 电磁感应的科技应用问 题 ΔΦ n 和 E=Blv 的比较应用 Δt
解析: 在 A、 B、 C 三种情况下, 穿过线圈 a 的磁通量始终为零, 因此不产生感应电流,A、B、C 错误;选项 D 中,当线圈绕垂 直于 MN 的直径转动时,穿过线圈的磁通量发生变化,会产生 感应电流,故 D 正确。 答案:D
突破点(二)
应用楞次定律判断感应电流的方向
1.楞次定律中“阻思想是受奥斯特发现电流 周围存在磁场的影响,A、B 错;环节(2)中“磁生电”的条件 由法拉第总结概括为 “ 穿过闭合导体回路的磁通量发 生变 化”,C 对,D 错。 答案:C
3.(2017· 佛山高三质检)如图所示,一通电螺线管 b 放在闭合金属线圈 a 内,螺线管的中心轴线恰和 线圈的一条直径 MN 重合。要使线圈 a 中产生感应电流,可采 用的方法有 A.使通电螺线管中的电流发生变化 B.使螺线管绕垂直于线圈平面且过线圈圆心的轴转动 C.使线圈 a 以 MN 为轴转动 D.使线圈绕垂直于 MN 的直径转动 ( )
A.环节(1)提出“磁生电”思想是受到了麦克斯韦电磁场理论的 启发 B .环节 (1) 提出“磁生电”思想是为了对已经观察到的“磁生 电”现象做出合理解释 C.环节(2)中五种“磁生电”的条件都可以概括为“穿过闭合导 体回路的磁通量发生变化” D.环节(2)中“在磁场中运动的导体”这种情况不符合“穿过闭 合导体回路的磁通量发生变化”这一条件
解析:周长一定时,圆形的面积最大。本题线圈面 积变小,磁通量变小,有感应电流产生。由楞次定 律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流。故 A 正确。 答案:A
2.如图所示,导线框 abcd 与直导线几乎在同一平面内,直导线中通 有恒定电流 I,当导线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感 应电流的方向是 A.先 abcd,后 dcba,再 abcd B.始终 dcba C.先 dcba,后 abcd,再 dcba D.先 abcd,后 dcba ( )
高三物理一轮复习课件(人教版):第九章 第一讲 电磁感应现象 楞次定律
第一讲Biblioteka 电磁感应现象 楞次定律考点知识诊断
热点题型探究
难点能力突破
课后作业
考点知识诊断
知识清单
一、磁通量 1.定义:磁感应强度 B 与垂直于 B 的面积 S 的乘积,叫 做穿过这个面的磁通量,简称磁通.
1 BS 2.公式:Φ=_______. □
2 韦伯 (Wb),磁通量是标量. 3.单位:磁通量的单位是□ _______
答案 A
2.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈 B、零刻度在中央的电流计及开关按如图所示连接.在开关 闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑 动变阻器的滑动端P向左加速滑动时,电流计指针向右偏 转.由此可以推断( )
A.线圈 A 向上移动或滑动变阻器的滑动端 P 向右加速 滑动,都能引起电流计指针向左偏转 B.线圈 A 中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流 计指针向右偏转 C.滑动变阻器的滑动端 P 匀速向左或匀速向右滑动, 都能使电流计指针静止在中央 D.因为线圈 A、线圈 B 的绕线方向未知,故无法判断 电流计指针偏转的方向
电磁感应现象的实质是产生感应电动势, 如果电路闭合,
7 电流 ,电路不闭合,则只有感应_________ 8 电动势 而无 □ 则有感应□ _______ 9 电流. 感应_________ □
三、感应电流方向的判定、楞次定律 1.右手定则:伸开右手,让大拇指跟其余四指垂直,并 且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿入掌心,大拇指
3 条数 叫 4.磁通密度:垂直穿过单位面积的磁感线的□ _______
Φ 磁通密度,即磁感应强度的大小 B= S . Wb 即 1 T= 1 2 . m
二、电磁感应现象 1.产生感应电流的条件. (1)电路闭合. (2)磁通量变化.
最新-2018届高三物理一轮复习 第9章 电磁感应课件 新 精品
解析:根据通电导线周围的磁场分布情况,可知线圈从北向 南运动的过程中穿过线圈的磁感线向下先增加后减少到零, 然后磁感线向上先增加后减少. 答案:BC
当电路的部分导体做切割磁感线运动时,感应电流的方向 既可以用右手定则判断也可以用楞次定律判断,两种方法 的结论应该是一致的.有时对电路的结构认识不清,确定 回路的磁通量的变化情况,导致判断错误.
2. 楞次定律的使用步骤
3. 楞次定律与右手定则的比较楞次Βιβλιοθήκη 律右手定则研究 对象
适用 范围
整个闭合回路
闭合电路中切割磁感 线运动的部分导 体
适用于由磁通量变化 适用于一段导体在磁
引起感应电流的
场中做切割磁感
各种情况
线运动
电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合电路,条形磁铁 静止于线圈的正上方,N 极朝下,如图所示.现使磁铁 开始自由下落,在 N 极接近线圈上端的过程中,流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是( )
考纲点击
1. 电磁感 应现象 Ⅰ
2. 磁通量 Ⅰ
3. 法拉第 电磁感 应定律 Ⅱ
4. 楞次定 律Ⅱ
5. 自感、 涡流Ⅰ
备考导读
1. 本章以电场、磁场等知识为基础,研究电磁 感应的一系列现象,综合性较强.复习时应 深刻理解各知识(特别是两个定律)的内涵与 外延,注意熟悉和掌握综合性试题的分析思 路和方法,培养综合运用这些知识分析、解 决实际问题的能力.
右手定则、左手定则和安培定则的区别和应用
1. 三个定则的区别
三个定则
应用对象
使用方法
安培定则
判断电流产生磁场方向,因电而 生磁
右手握住螺线管或导线
左手定则
判断安培力、洛伦兹力的方向, 因电而受力
专题10电磁感应 第1讲电磁感应现象楞次定律(教学课件)高考物理一轮复习
3.[感应电流的方向]如图所示,一圆形金属线圈放置在水平桌面
上,匀强磁场垂直桌面竖直向下,过线圈上A点作切线OO′,OO′与
二、电磁感应 1.电磁感应现象:当穿过闭合电路的_磁__通__量___发生变化时,电路 中有电流产生,这种现象称为电磁感应现象. 2.产生感应电流的条件 (1)条件:穿过闭合电路的磁通量_____发__生__变__化_____. (2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做__切__割__磁__感__线__运动. 3.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_电__能_____.
考点3 一定律、三定则的综合应用 [能力考点]
1.规律比较
基本现象
运动电荷、电流产生磁场
磁场对运动电荷、电流的作用力
电磁感应
部分导体切割磁感线运动 闭合回路磁通量发生变化
定则或定律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律
2.相互联系 (1)应用楞次定律,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.
4.[感应电流的方向]如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中
通有电流,方向如图所示.当线圈A中的电流突然增强时,线圈B中的
感应电流方向为
()
A.沿顺时针方向
B.沿逆时针方向
C.无感应电流
D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向
【答案】A
【解析】由安培定则,可判断线圈A中电流在线圈内产生的磁场向 外,在线圈外产生的磁场向里,穿过线圈B的合磁通量向外.当线圈A中 的电流增大时,产生的磁场增强,通过线圈B的磁通量增加,由楞次定 律可知线圈B中的感应电流方向为顺时针方向,故A正确.
高考物理一轮复习:9-1《电磁感应现象、楞次定律》ppt课件
高基三础自物测理一轮复习
教材梳理
第九章 电磁感应基础自测
教材梳理
第1节 电磁感应现象 楞次定律
内容 考点一 电磁感应现象的判断
考
考点二 楞次定律的理解及应用
点 考点三 “三定则、一定律”的理解及应用
基础自测 教材梳理 考点突破 题型透析 学科培优 素能提升 课时训练 规范解答 首页 上页 下页 尾页
否可靠。然后,通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法,介绍了简单随机抽样方法。最后,通过探究的方式,引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3.随机现象在日常生活中随处可见,概率是研究随机现象规律的学科,它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型,同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此,统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中,学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上,结合具体实例,学习概率的某些基本性质和简单的概率模型,加深对随机现象的理解,能通过实验、计算器(机)模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义,通过抛掷硬币的试验,观察正面朝上的次数和比例,引出了随机事件出现的频数和频率的定义,并且利用计算机模拟掷硬币试验,给出试验结果的统计表和直观的折线图,使学生观察到随着试验次数的增加,随机事件发生的频率稳定在某个常数附近,从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义,
基础自测 教材梳理
基础自测
教材梳理
1.(对磁通量及其变化的理解导)体如M右N图周所围的磁场并非匀强磁场,靠
示,通有恒定电流的导线M近NM与N闭处合的金磁场强些,磁感线密一些,
属框共面,第一次将金属框远由离ⅠM平N移处到的磁感线疏一些,当线框在
2018版高中物理人教版选修1-1同第1节电磁感应现象29
一、电磁感应现象学习目标知识脉络1.知道电磁感应现象的发现过程,体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神.2.知道磁通量概念,会比较“穿过不同闭合电路磁通量”的大小.(重点)3.理解感应电流产生的条件.(重点)4.掌握产生感应电流的条件的应用.(难点)划时代的发现与磁通量[先填空]1.受电流磁效应的启示,法拉第坚信:电与磁有联系,电流能产生磁场,磁场也就一定能产生电流.2.法拉第电磁感应现象的发现进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系.3.磁通量:穿过一个闭合电路的磁感线的多少.[再判断]1.奥斯特发现了电磁感应现象.(×)2.法拉第发现了电磁感应现象.(√)3.法拉第完成了“由磁产生电”的设想.(√)[后思考]1.法拉第发现电磁感应现象有何意义?【提示】法拉第发现电磁感应现象进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系,使电的大规模生产和使用成为现实.2.一个平面的磁通量为零,可判定该处磁感应强度为零吗?【提示】不可.当B∥S时Φ=0,而此时B不为零.1.磁通量(1)意义:磁通量表示穿过一个闭合电路(或一个面)的磁感线数目.(2)影响磁通量大小的因素①闭合回路(或一个面)的面积S.②磁场的强弱(即磁感应强度B的大小).③B方向与面S的夹角.(3)大小在匀强磁场中,垂直于磁场方向的面积为S的闭合电路,磁通量为Φ=BS.(4)单位:韦伯,符号:Wb,1Wb=1T·m2.2.磁通量的变化引起穿过一个闭合电路(或一个面)的磁通量发生变化的原因有以下几点:(1)闭合回路面积S的变化引起磁通量的变化.如图3-1-1所示是导体做切割磁感线运动使面积发生变化而改变了穿过回路的磁通量.图3-1-1(2)磁感应强度的变化引起磁通量的变化.如图3-1-2甲是通过磁极的运动改变穿过回路的磁通量;图3-1-2乙通过改变原线圈中的电流从而改变磁场的强弱,进而改变穿过回路的磁通量.图3-1-2(3)磁场和闭合电路的面积都不发生变化,二者的夹角发生变化,从而引起穿过线圈的磁通量发生变化.如图3-1-3所示,闭合线圈在匀强磁场中绕轴OO′转动的过程.图3-1-31.关于磁通量的概念,下列说法正确的是()【导学号:46852048】A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.穿过线圈的磁通量为零,该处的磁感应强度一定为零C.磁感应强度越大、线圈面积越大,则磁通量越大D.穿过线圈的磁通量大小可以用穿过线圈的磁感线条数来衡量【解析】如果要研究的面与磁感应强度的方向平行,磁感应强度虽大,但磁通量仍为零,A、C选项错;穿过某一面积的磁通量为零,可以是磁感应强度的方向与此面平行,但磁感应强度不一定为零,故B选项错.【答案】 D2.如图3-1-4所示,ab是水平面上一个圆形线圈的直径,在过ab的竖直平面内,有一根通电导线ef,已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面的磁通量将()图3-1-4A.逐渐增加B.逐渐减少C.始终为零D.不为零,但保持不变【解析】利用安培定则判断直线电流产生的磁场,作出俯视图如图所示.考虑到磁场具有对称性,故穿入线圈的磁感线条数与穿出线圈的磁感线条数相等.故应选C.【答案】 C3.磁通量可以形象地理解为“穿过一个闭合电路的磁感线的条数”.在图3-1-5所示磁场中,S1、S2、S3为三个面积相同的相互平行的线圈,穿过S1、S2、S3的磁通量分别为Φ1、Φ2、Φ3且都不为0.下列判断正确的是()【导学号:46852049】图3-1-5A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等【解析】磁通量表示穿过一个闭合电路的磁感线条数的多少,从题图中可看出穿过S1的磁感线条数最多,穿过S3的磁感线条数最少.【答案】 A当闭合电路跟磁场方向垂直时,穿过它的磁感线条数最多,磁通量最大;当跟磁场方向平行时,没有磁感线穿过它,即穿过的磁通量为零;如果穿过两个面的磁感线条数相等,则穿过它们的磁通量相等.电磁感应现象[先填空]1.电磁感应现象:由磁产生电的现象.2.感应电流:由电磁感应产生的电流.3.产生条件:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生.[再判断]1.闭合电路中的磁通量发生变化就会产生感应电流.(√)2.闭合电路的部分导体做切割磁感线运动,就会产生感应电流.(×)3.只要电路中磁通量发生变化,就有感应电流产生.(×)[后思考]1.用什么方法能使闭合电路中产生感应电流?【提示】将部分导体绕成螺线管,用条形磁铁插入或拿出螺线管时,产生感应电流.2.闭合电路在磁场中运动时一定能产生感应电流,你认为对吗?【提示】不对.闭合电路在磁场中运动时要看磁通量是否变化,若变化一定产生感应电流.若不变化,就没有感应电流的产生.1.感应电流的产生条件(1)闭合电路.(2)磁通量发生变化.2.产生感应电流的常见类型(1)导线ab切割磁感线时,闭合回路产生的电流(如图3-1-6甲).(2)磁铁插入和拉出线圈时,回路中产生的电流(如图3-1-6乙).(3)如图3-1-6丙,当开关S闭合或断开时,回路B中产生电流.当开关闭合滑动变阻器滑片向上或向下滑时,回路B中产生电流.图3-1-64.线圈在长直导线电流的磁场中做如图3-1-7所示的运动:A.向右平动;B.向下平动;C.绕轴转动(ad边向里);D.从纸面向纸外平动;E.向上平动(E线圈有个缺口).判断各线圈中有没有感应电流.【导学号:46852050】图3-1-7【解析】在直导线电流磁场中的五个线圈,原来磁通量都是垂直纸面向里的.对直线电流来说,离电流越远,磁场就越弱.A.向右平动,穿过线圈的磁通量没有变化,故线圈中没有感应电流.B.向下平动,穿过线圈的磁通量减少,必产生感应电流.C.绕轴转动,穿过线圈的磁通量变化(开始时减少),必产生感应电流.D.离纸面越远,线圈中磁通量越少,线圈中有感应电流.E.向上平动,穿过线圈的磁通量增加,但由于线圈没有闭合,因此无感应电流.【答案】A、E中无感应电流B、C、D中有感应电流5.(多选)如图3-1-8所示,线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是()【导学号:46852051】图3-1-8A.进入匀强磁场区域的过程中,ABCD中有感应电流B.在匀强磁场中加速运动时,ABCD中有感应电流C.在匀强磁场中匀速运动时,ABCD中没有感应电流D.离开匀强磁场区域的过程中,ABCD中没有感应电流【解析】从磁通量有无“变化”来判断产生感应电流与否,能抓住要点得出正确结论.若从切割磁感线的角度考虑问题,需注意全面比较闭合电路各部分切割的情况.在有界的匀强磁场中,常常需要考虑闭合回路进磁场、出磁场和在磁场中运动的情况,线框ABCD在匀强磁场中无论匀速,还是加速运动,穿过线框ABCD的磁通量都没有发生变化.【答案】AC6.如图3-1-9所示,闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中,下列哪种情况下线圈中能产生感应电流()【导学号:46852052】图3-1-9A.线圈向左平移B.线圈向上平移C.线圈以ab为轴旋转D.线圈不动【解析】ABD三种情况穿过线圈的磁通量都不变,线圈中不会产生感应电流,只有C所述线圈以ab为轴旋转,穿过线圈的磁通量发生改变,线圈中会产生感应电流,选项C正确.【答案】 C感应电流产生的条件有两个(1)闭合电路(2)磁通量发生变化。
人教版高中物理一轮复习课件:9.1电磁感应现象 楞次定律
A.a→G→b B.先a→G→b,后b→G→a C.b→G→a D.先b→G→a,后a→G→b
【解题指南】解答本题时应从以下三点重点把握: (1)要明确条形磁铁穿过线圈时,原磁场的方向以及穿过线圈的 磁通量的变化情况. (2)根据楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向及其变化情况. (3)运用安培定则判断感应电流的方向.
1.(多选)(2012·泰安模拟)一个金属薄圆盘水平放置在竖直向 上的匀强磁场中,下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是( ) A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C.圆盘在磁场中向右匀速平移 D.匀强磁场均匀增加
【解析】选B、D.圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平 移,都不会使其磁通量发生变化,故不会有电磁感应现象,A、C错 误;圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加,都会使圆盘中的磁通量 发生变化,故有感应电流产生,B、D正确.
【总结提升】程序法解题的一般思路及注意事项 (1)应用“程序法”的两点注意 “程序法”是分析、解决物理问题的一种常见方法,用该方法 可以使解题过程规范化、简单化.在使用“程序法”处理问题 时,需注意以下两点: ①根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序. ②在分析和解决问题时,要严格按照解题程序进行,这样可以 规范解题过程、减少失误、节约解题时间.
“U”形金属框架固定在水平面上,
金属杆ab与框架间无摩擦,整个装置
处于竖直方向的磁场中.若因磁场的变化,使杆ab向右运动,则
磁感应强度( )
A.方向向下并减小
B.方向向下并增大
C.方向向上并增大
D.方向向上并减小
【解析】选A、D.因磁场变化,发生电磁感应现象,杆ab中有感应 电流产生,而使杆ab受到磁场力的作用,并发生向右运动.ab向 右运动,使得闭合回路中磁通量有增加的趋势,说明原磁场的 磁通量必定减弱,即磁感应强度正在减小,与方向向上、向下 无关.故A、D正确,B、C错误.
2018版高考物理(新课标)一轮复习课件:第九章 电磁感应 9-2
[典例 1]
(2017· 安徽安庆质检)如图甲所示, 一个电阻值为
R、匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为 2R 的电阻 R1 连接成闭 合回路, 线圈的半径为 r1.在线圈中半径为 r2 的圆形区域内存在 垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度 B 随时间 t 变化 的关系图线如图乙所示(规定图甲中 B 的方向为正方向).图线与 横、纵轴的截距分别为 t0 和 B0,导线的电阻不计.求 0~t1 时间 内:
第 2讲
法拉第电磁感应定律
自感
涡流
知识点一
法拉第电磁感应定律
1.感应电动势 (1)概念:在 电磁感应现象 (2)产生条件:穿过回路的 是否闭合
无关
中产生的电动势.
磁通量
发生改变,与电路
.
楞次定律
(3)方向判断:感应电动势的方向用
右手定则
或
判断.
2.法拉第电磁感应定律 (1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的
[答案]
2 nB0πr2 (1) 3Rt0
方向由 b 到 a
2 nB0πr2 t1 (2) 3Rt0
2 4 2n2B2 π 0 r2 t 1 2 9Rt0
√ √
) ) )
)
(5)线圈中的自感电动势越大,自感系数就越大.(
)
(6) 磁场相对导体棒运动时,导体棒中也能产生感应电动 势.( √ )
(7)对于同一线圈,当电流变化越快时,线圈中的自感电动 势越大.(
√
)
(8) 自感电动势阻碍电流的变化,但不能阻止电流的变 化.( √ )
动生电动势和感生电动势 当线圈匝数为 1 时,法拉第电磁感应定律的数学式是 E= dΦ ΔΦ , E 表示电动势的大小.中学教材中写成 E= , 既表示平均 dt Δt 也表示瞬时.应用时常遇到两种情况,一是 S 不变而 B 随时间变 ΔB 化,则可用形式 E=S ;二是 B 不变而 S 变化,则可应用形 Δt 式 E=B ΔS .至于导体棒切割磁感线产生的电动势 E=Blv,教材 Δt
高三物理一轮复习 第9章1电磁感应现象楞次定律课件 新人教版(安徽专用)
感应电流 D.有先逆时针后顺时针方向的感应电流
图9-1-4
由楞次定律可知,感应电流在
原磁场所受到的作用力阻碍它们的相对 运动.则在下落过程中应是斥力,反向 电流相斥,故2中电流顺时针,在远离 过程中应是引力,同向电流相吸,故2 中电流逆时针,应选C.
3.探究电磁感应现象的实验
在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如 图9-1-5所示:①电流表;②直流电源;③带 铁芯的线圈A;④线圈B;⑤电键;⑥滑动变 阻器(用来控制电流以改变磁场强弱).试按实 验的要求在实物图上连线(图中已连接好一根 导线).
3.本章有关电磁感应的产生条件和规律,都 是通过实验总结出来的,所以在学习过程中 应该重视有关电磁感应的实验装置、实验过 程、实验现象、实验分析和实验结论等,即 重视“过程与方法”,从而达到认识、理解 和掌握电磁感应知识的目的.
而在高考中对本章重点考查的是对电磁 感应的理解和应用,以及解决与其他知 识相联系的综合问题的能力,所以深刻 理解、掌握基本概念和规律,是解决复 杂问题的基础,没有对基本知识的深刻 理解和熟练掌握,就不可能很好地加以 应用.
适用范围:适用于导体切割磁感线
而产生感应电流方向的判定
判定方法:伸开右手,使拇指与其
右手定则
余四个手指垂直,并且都与手掌在 同一个平面内,让磁感线垂直从掌
心进入,并使拇指指向导体运动方
感应
向,这时四指所指的方向就是感应
电流 的方
电流的方向
向
适用范围:适用于磁通量变化引起
感应电流的各种情况
楞次定律 内容:感应电流具有这样的方向, 即感应电流的磁场总要阻碍引起感
内容 电磁感应现象
磁通量 法拉第电磁感应定
律 楞次定律 自感、涡流
高三物理一轮复习人教版第节电磁感应精品PPT课件
考点2:电磁感应中的电路问题 【例2】如图932所示,粗细均匀的金属环的电阻为 R,可转动的金属杆OA的电阻为R/4,杆长为L,A 端与环相接触,一定值电阻分别与杆的端点O及环 边连接.杆OA在垂直于环面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕O端以角速度ω顺时针转动,求 电路中总电流的变化范围.
图932
【解析】导体棒受到安培力、弹簧弹力.克服安培力做
功不但全部将棒与弹簧系统的机械能转化为电能,而且
在电阻R处又通过电流做功进一步将电能转化为焦耳热.
1 初始时刻棒中感应电动势
E BLv0
①
棒中感应电流I E / R
②
作用于棒上的安培力F BIL ③
联立①②③式得F B2L2v0 ,方向水平向左. R
(1)如右图所示,ab杆受: 重力mg,竖直向下;支持力 FN,垂直斜面向上;安培力F, 沿斜面斜向上.
2当ab杆速度为v时,感应电动势E BLv,此时
电路中电流I E BLv ,ab杆受到的安培力F BIL RR
B2L2v ,根据牛顿运动定律,有ma mg sin F
R
mg sin B2L2v
故当Rx
Ry
R 2
时,R并有最大值
R 4
;当Rx
0或Ry
0
时,R并有最小值为零.
故I min
1 BL2
2 3R R
B L2
2R
44
I max
1 2
B L2
3R
2 B L2
3R
4
所以 BL2 2BL2
2R
3R
点评:求解此类问题,正确分析电路结构,画好等效
电路图是关键.
题型一:电磁感应和电路相结合的问题
2018版高考物理配套课件:第九章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
第九章 电磁感应 交变电流(加试)第1讲 电磁感应现象 楞次定律考试标准知识内容必考要求加试要求说明电磁感应现象 b 1.不要求掌握法拉第等科学家对电磁感应现象研究的具体细节.2.在用楞次定律判断感应电流方向时,只要求掌握闭合电路中磁通量变化容易确定的情形.楞次定律 c 实验13:探究电磁感应的产生条件√实验14:探究感应电流方向的规律√内容索引加试考点自清加试题型突破课时训练加试考点自清一、电磁感应现象1.磁通量(1)公式:Φ= .适用条件:① 磁场.②磁感应强度的方向 S 所在的平面.(2)几种常见引起磁通量变化的情形.①B 变化,S 不变,ΔΦ= .②B 不变,S 变化,ΔΦ=.③B 、S 两者都变化,ΔΦ=,不能用ΔΦ=ΔB ·ΔS 来计算. 考点逐项排查1BS 匀强垂直于ΔB ·S B ·ΔS Φ2-Φ12.电磁感应现象(1)产生感应电流的条件:穿过闭合回路的 发生变化.特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动.(2)电磁感应现象中的能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为 ,该过程遵循 .二、楞次定律1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化.(2)适用情况: 电磁感应现象.磁通量切割磁感线电能能量守恒定律阻碍磁通量所有的2.楞次定律中“阻碍”的含义谁阻碍谁 的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是 ,而不是阻碍磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向 ;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向 ,即“增反减同”)阻碍效果阻碍并不是 ,只是 了磁通量的变化,这种变化将继续进行感应电流磁通量的变化相反相同阻止延缓3.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让从掌心进入,并使拇指指向 的方向,这时四指所指的方向就是 的方向.(2)适用情况:导体产生感应电流.磁感线导线运动感应电流切割磁感线[深度思考](1)应用楞次定律本身只能确定感应电流的磁场方向.( )(2)感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强.( )(3)产生感应电流的过程,一定有其他形式的能通过电磁感应转化成电能.( )判断下列说法是否正确.××√加试题组专练2 1.下列关于电磁感应现象的认识,正确的是( )A.它最先是由奥斯特通过实验发现的B.它说明了电能生磁C.它是指变化的磁场产生电流的现象D.它揭示了电流受到安培力的原因√123452.关于感应电流,下列说法中正确的是( )A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管的线圈中就一定有感应电 流产生√C.线圈不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感 应电流D.只要电路的一部分做切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流3.(2016·平湖市调研)如图1所示,虚线框内有匀强磁场,大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环,分别用Φ1和Φ2表示穿过大小两环的磁通量,则有( )A.Φ1>Φ2B.Φ1<Φ2C.Φ1=Φ2D.无法确定√图14.(多选)关于楞次定律,下列说法中正确的是( )A.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同C.感应电流的磁场方向可能与原磁场的方向相反,也可能与原磁场的 方向相同D.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化√√5.如图2所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S 极朝下.在将磁铁的S 极插入线圈的过程中( )A.通过电阻的感应电流的方向由a 到b ,线圈与磁铁相互排斥B.通过电阻的感应电流的方向由b 到a ,线圈与磁铁相互排斥C.通过电阻的感应电流的方向由a 到b ,线圈与磁铁相互吸引D.通过电阻的感应电流的方向由b 到a ,线圈与磁铁相互吸引√图2加试题型突破例1 如图3所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd ,沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2,则( )A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a →b →c →d →aB.导线框离开磁场时,感应电流方向为a →d →c →b →aC.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左命题点一 感应电流方向的判断√图31.如图4所示,两闭合正方形线框A 、B 的中心重合,放在同一水平面内.当小线框A 中通有不断增大的顺时针方向的电流时,对于线框B ,下列说法中正确的是( )A.有顺时针方向的电流且有收缩的趋势B.有顺时针方向的电流且有扩张的趋势C.有逆时针方向的电流且有收缩的趋势D.有逆时针方向的电流且有扩张的趋势[题组阶梯突破]√123图4452.水平桌面上有一闭合铝环,在铝环轴线上方有一条形磁铁.如图5所示,当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速运动时,下列判断正确的是( )A.铝环有收缩的趋势,对桌面压力增大B.铝环有扩张的趋势,对桌面压力增大C.铝环有收缩的趋势,对桌面压力减小D.铝环有扩张的趋势,对桌面压力减小图5√3.(2016·丽水市调研)如图6所示,绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a 、b .将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a 、b 将如何移动( )A.a 、b 将相互远离B.a 、b 将相互靠近C.a 、b 将不动D.无法判断图6√4.如图7所示,一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上,置于蹄形磁铁之间,两块铜片A 、O 分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触.若使金属圆盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来,下列说法正确的是( )A.电阻R 中有Q →R →P 方向的感应电流B.电阻R 中有P →R →Q 方向的感应电流C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化,电阻R 中无感应电流D.调换磁铁的N 、S 极同时改变金属圆盘的转动方向,R 中感应电流的 方向也会发生改变图7√5.(多选)如图8是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》.两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C 、D 固定在铁架台上,与两个铜线圈P 、Q 组成一闭合回路,两个磁性很强的条形磁铁如图放置,当用手左右摆动线圈P 时,线圈Q 也会跟着摆动,仿佛小熊在荡秋千.以下说法正确的是( )A.P 向右摆动的过程中,P 中的电流方向为顺时针方向(从右向左看)B.P 向右摆动的过程中,Q 也会向右摆动C.P 向右摆动的过程中,Q 会向左摆动D.若用手左右摆动Q ,P 会始终保持静止图8√√123451.实验现象实验1 闭合导体回路中部分导体切割磁感线运动如图9所示,导体AB 做切割磁感线运动时,电流表的指针发生偏转,而导体AB 平行于磁感线运动时,电流表的指针不发生偏转.命题点二 实验13:探究电磁感应的产生条件图9实验2 条形磁铁在线圈中运动如图10所示,条形磁铁插入或拔出线圈时,电流表的指针发生偏转,但磁铁在线圈中静止时,电流表的指针不发生偏转.图10实验3 改变小螺线管中的电流如图11所示,将小螺线管A插入大螺线管B中不动,当开关S接通或断开时,电流表的指针发生偏转;若开关S一直闭合,当改变滑动变阻器的阻值时,电流表的指针也发生偏转;而开关一直闭合,滑动变阻器的滑片不动时,电流表的指针不发生偏转.2.归纳探究结论实验1是通过导体运动改变穿过闭合导体回路的磁通量;实验2是通过磁体运动即 变化,改变穿过闭合导体回路的磁通量;实验3是通过改变原线圈中的电流从而改变强弱,进而改变穿过闭合导体回路的磁通量.磁场磁场例2 如图12所示是研究电磁感应现象实验所需的器材,用实线将带有铁芯的小螺线管A 、电源、滑动变阻器和开关连接成回路Ⅰ,将小量程电流表和大螺线管B 连接成回路Ⅱ.并列举出实验中改变回路Ⅱ的磁通量,使回路Ⅱ产生感应电流的三种方式:(1)__________________________________________________________;(2)__________________________________________________________;(3)__________________________________________________________.图12开关闭合(或断开)瞬间将小螺线管A 插入大螺线管B 中后移动滑动变阻器的滑片将小螺线管A 插入大螺线管B (或从大螺线管B 中取出)答案 实物连接见解析图6.(多选)用如图13所示的装置做“探究产生感应电流的条件”实验,下列说法正确的是( )A.甲图中当磁铁静止在线圈中时,电流表的指针发生偏转B.甲图中N 极或S 极插入线圈时,电流表的指针偏转方向不同C.乙图中开关处于闭合状态,移动变阻器的滑片时指针发生偏转D.乙图中开关处于打开状态,拔出线圈A 时电流表的指针发生偏转√[题组阶梯突破]图13√6787.在“探究电磁感应的产生条件”的实验中,现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流表及开关S 按如图14所示连接,当开关S 闭合瞬间,电流表指针左偏,说明B 线圈产生了感应电流,开关S 断开瞬间,电流表指针____(填“会”或“不会”)偏转;当开关S 闭合后,要使电流表的指针左偏,可采取的操作为_________________________.滑动变阻器的滑片P 向右滑动会8.小李同学在用实验探究电磁感应现象中感应电流方向所遵循的规律时,准备了下列器材:多匝线圈、磁电式演示电表、条形磁铁、导线若干.(1)该同学把两只相同的磁电式演示电表用导线连接起来,然后抽去刻度面板,用手指迅速轻拨其中一只表的指针,同时观察另一只电表的指针,图15甲中与事实相符的是________(填“a ”和“b ”).图15b(2)该同学将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图乙所示的实验电路,当她在闭合、断开开关的瞬间,电流表的指针都没有偏转,其原因________.A.电流表正负极接反了B.电流表接错了,应该接在蓄电池上C.蓄电池的正负极接反了√D.开关接错了,应该接在B线圈上图15解析由于A线圈回路没有电源,所示不会发生电磁感应.1.实验设计如图16所示,条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量,利用电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向.命题点三 实验14:探究感应电流方向的规律图162.实验器材电流表、条形磁铁、螺线管、电源、开关、导线.3.实验现象相对运动情况原磁场方向向下向下向上向上Φ的变化情况增加减少减少增加感应电流在线圈中的方向 自下而上自上而下自下而上自上而下感应电流的磁向上向下向上向下场方向(线圈中)感应电流的磁场方向与原磁相反相同相同相反场方向的关系4.实验结论相反当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向 ;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向 .相同5.注意事项实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系,判断的方法是:采用如图17所示的电路,用一节干电池与电流表及线圈串联,由于电流表量程较小,所以在电路中应接入限流变阻器R,电池采用旧电池,开关S采用瞬间接触,记录指针偏转方向.例3 某同学在“探究电磁感应产生条件”的实验中,设计了如图18所示的装置.线圈A 通过电流表甲、高阻值的电阻R ′、滑动变阻器R 和开关S 连接到电源上,线圈B 的两端接到另一个电流表乙上,两个电流表完全相同,零刻度居中.闭合开关后,当滑动变阻器R 的滑片P 不动时,甲、乙两个电流表指针的位置如图所示.(1)当滑片P 较快地向左滑动时,电流表甲的指针的偏转情况是________,电流表乙的指针的偏转情况是________.(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)图18向右偏向左偏(2)断开开关,待电路稳定后后再迅速闭合开关,电流表乙的指针的偏转情况是________.(选填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”)图18向左偏解析 断开开关,待电路稳定后再迅速闭合开关,左侧(通电)回路中的电流增大,穿过线圈B 的磁通量增大且原磁场方向向下,故电流表乙的指针向左偏.穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化(3)从上述实验可以初步得出结论:_____________________________________________________________________________________________.解析 通过实验可以初步得出结论:穿过闭合回路的磁通量变化而产生感应电流,感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.9.(多选)如图19甲所示开关S 闭合后电流表指针由中央向左偏,当把一个线圈A 和这个电流表串联起来(图乙)后,将一个条形磁铁B 插入或拔出线圈时,线圈中会产生感应电流,经观察发现,电流表指针由中央位置向右偏,这说明( )A.如果磁铁的下端是N 极,则磁铁正在远离线圈B.如果磁铁的下端是S 极,则磁铁正在远离线圈C.如果磁铁的下端是N 极,则磁铁正在靠近线圈D.如果磁铁的下端是S 极,则磁铁正在靠近线圈图19√910[题组阶梯突破]√10.如图20所示是“探究感应电流方向的规律”的实验装置.(1)将图中所缺导线补接完整.图20答案 见解析图910(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后将线圈A 迅速从线圈B 中拔出时,电流计指针将________.(填“向右偏”“向左偏”或“不偏转”)图20向左偏910课时训练1.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用.下列叙述不符合史实的是( )A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子 电流假说√C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线 圈中,会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化2.如图所示的现象中涉及电磁感应的是( )√3.如图1所示的磁场中,有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3,穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3,下列判断正确的是( ) Array A.Φ1最大B.Φ2最大√C.Φ3最大D.Φ1=Φ2=Φ3图14.如图2所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,若要使线圈产生感应电流,则下列方法中不可行的是( )A.以ab 为轴转动B.以OO ′为轴转动C.以ad 为轴转动(小于60°)D.以bc 为轴转动(小于60°)图2√5.在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B 的匀强磁场,如图3所示,垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a 的圆形区域内,垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域,该平面内有一半径为b (b > a )的圆形线圈,线圈平面与磁感应强度方向垂直,线圈与半径为a 的圆形区域是同心圆.从某时刻起磁感应强度大小开始减小到 ,则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为( )图3A. πB (b 2-a 2)B.πB (b 2-2a 2)C.πB (b 2-a 2)D. πB (b 2-2a 2)√6.如图4所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框,线框平面水平且与条形磁铁平行,则线框在由N 端匀速平移到S 端的过程中,线框中的感应电流的情况是( )A.线框中始终无感应电流B.线框中始终有感应电流C.线框中开始有感应电流, 当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流,以后又有了感应电流D.开始无感应电流,当运动到磁铁中部上方时有感应电流,后来又没 有感应电流√图47.(多选)如图5所示,当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A 经R 到B ,则磁铁的运动可能是( )A.向下运动B.向上运动C.向左运动D.以上都不可能√图5√8.(多选)如图6所示,“U ”形金属框架固定在水平面上,金属杆ab 与框架间无摩擦,整个装置处于竖直方向的磁场中.若因磁场的变化使杆ab 向右运动,则磁感应强度( )A.方向向下并减小B.方向向下并增大C.方向向上并增大D.方向向上并减小√图6√。
