名師導(dǎo)學(xué)第一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)

1、1．概念：穿過某一面積的 ．2．磁通量的計算(1)公式：Φ＝ .(2)適用條件：① 磁場；②S是垂直磁場并在磁場中的 面積．(3)單位：韋伯(Wb)，1Wb＝1 .,磁感線條數(shù),BS,勻強,有效,T·m2,一、磁通量,1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件穿過閉合電路的 發(fā)生變化．2．磁通量發(fā)生變化的常見情況(1)閉合電路的

2、部分導(dǎo)體做 運動，即線圈面積S發(fā)生變化導(dǎo)致Φ變化．(2)線圈在磁場中 導(dǎo)致Φ變化．(3) 變化(隨時間、位置變化)導(dǎo)致Φ變化．如磁體對線圈發(fā)生相對運動．,磁通量,切割磁感線,轉(zhuǎn)動,磁感應(yīng)強度,二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,3．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件(1)無論電路是否閉合，只要穿過電路平面的 發(fā)生變化，電路中就有

3、 ，產(chǎn)生 的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源．(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)就是產(chǎn)生 ．如果電路閉合，就有感應(yīng)電流．如果電路不閉合，就只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流．,磁通量,感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電動勢,1．右手定則伸開右手，讓大拇指跟其余四指 ，并且都跟手掌在同一 ，讓磁感線垂直穿過掌心，大拇指指向

4、 方向，其余四指所指的方向，就是 的方向．2．楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是要 引起 的磁通量的 ．,垂直,平面內(nèi),導(dǎo)體的運動,感應(yīng)電流,阻礙,感應(yīng)電流,變化,三、感應(yīng)電流方向的判定,(2)應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的一般步驟：①確定研究對象，即明確要判斷的是哪個閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流．②確定研究對象所處的磁場的方向及

5、其分布情況．③確定穿過閉合電路的磁通量的變化情況．④根據(jù)楞次定律，判斷閉合電路中感應(yīng)電流的磁場方向．⑤根據(jù)安培定則(即右手螺旋定則)判斷感應(yīng)電流的方向．,例1 如圖所示，環(huán)形金屬軟彈簧套在條形磁鐵的中心位置．若將彈簧沿半徑向外拉，使其面積增大，則穿過彈簧所包圍面積的磁通量將(　　)A．增大　　　　 B．減小C．不變 D．無法確定如何變化,【思路點撥】熟悉條形磁鐵的磁感線分布及理解

6、磁通量與磁感線穿過線框平面的方向有正負之分是解題的關(guān)鍵．,題型一：磁通量的變化及計算,【解析】穿過彈簧所圍面積的磁通量應(yīng)為合磁通量，磁鐵內(nèi)部由S極指向N極的磁通量不變，而其外部由N極指向S極的磁通量隨面積的增大而增大，故合磁通量減小，選B.,【答案】B,【方法與知識感悟】1.對磁通量的理解(1)Φ＝B·S的含義：Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強度B,與面積S垂直的情況．當(dāng)B與S平面間的夾角為θ時，則有Φ＝BSsin θ.可理解為Φ＝

7、B(Ssin θ)，即Φ等于B與S在垂直于B方向上投影面積的乘積．也可理解為Φ＝(Bsin θ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積．如圖(1)所示．,(2)面積S的含義：S不一定是某個線圈的真正面積，而是線圈在磁場范圍內(nèi)的面積．如圖 (2)所示，S應(yīng)為線圈面積的一半．(3)多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因為不論線圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大?。?(4)合磁通

8、量求法：若某個平面內(nèi)有不同方向和強弱的磁場共同存在，當(dāng)計算穿過這個面的磁通量時，先規(guī)定某個方向的磁通量為正，反方向的磁通量為負，平面內(nèi)各個方向的磁通量的代數(shù)和等于這個平面內(nèi)的合磁通量．,2．磁通量的變化磁通量可以用穿過某一面積的磁感線條數(shù)來形象地定性描述，也可以用公式Φ＝BSsinθ(θ為B與S面的夾角)進行定量的計算．在分析磁通量是否發(fā)生變化時，兩種描述是統(tǒng)一的，不能有矛盾的結(jié)果出現(xiàn)．例如：(1)線圈的面積發(fā)生變化時磁通量是不一定

9、發(fā)生變化的，如圖，當(dāng)線圈面積由S1變?yōu)镾2時，磁通量并沒有變化．,(2)當(dāng)磁場范圍一定時，線圈面積發(fā)生變化，磁通量也可能不變，如圖所示，在空間有磁感線穿過線圈S，S外沒有磁場，如增大S，則Φ不變．3．磁通量改變的方式：(1)線圈跟磁體之間發(fā)生相對運動，這種改變方式是S不變而相當(dāng)于B發(fā)生變化；(2)線圈不動，線圈所圍面積也不變，但穿過線圈面積的磁感應(yīng)強度是時間的函數(shù)；,(3)線圈所圍面積發(fā)生變化，線圈中的一部分導(dǎo)體做切割磁感

10、線運動，其實質(zhì)也是B不變而S增大或減??；(4)線圈所圍面積不變，磁感應(yīng)強度也不變，但二者之間的夾角發(fā)生變化，如勻強磁場中轉(zhuǎn)動的矩形線圈就是典型例子．,例2 如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感

11、應(yīng)電流的方向是(　　),題型二：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及方向判定,A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d,【思路點撥】由原磁場的方向與磁通量的增減判斷感應(yīng)電流的磁場方向，根據(jù)右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向．,【解析】本題考查楞次定律，解題時應(yīng)分清磁場方向及磁通量的變化情況，還應(yīng)明確線圈的放置方法，考查學(xué)生的理解能力和推理能力．由

12、楞次定律可知，在線圈從右側(cè)擺動到O點正下方的過程中，向上的磁通量在減小，故感應(yīng)電流的方向沿a→d→c→b→a，線框從O點正下方向左側(cè)擺動的過程向上的磁通量增大，電流方向沿a→d→c→b→a，故選B.,【答案】B,【方法與知識感悟】右手定則適用于部分導(dǎo)體切割磁感線運動時感應(yīng)電流的方向判定，而楞次定律適用于一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是判斷感應(yīng)電流方向的基本方法．,例3 如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個

13、閉合回路．當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(　　)A．p、q將互相靠攏B．p、q將互相遠離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g,【思路點撥】(1)根據(jù)楞次定律判斷出感應(yīng)電流的方向→運用左手定則判斷出受力方向．(2)根據(jù)楞次定律的阻礙效果得出結(jié)論．,題型三：楞次定律的拓展應(yīng)用,【解析】方法一：假設(shè)磁鐵的下端為N極，根據(jù)楞次定律先判斷出p、q中的感應(yīng)電流方向，再根據(jù)左手定則可判斷p、q所受的安培力方向，安培力使p、q相互靠攏

14、．由于回路所受的安培力的合力向下，根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g.若磁鐵的下端為S極，根據(jù)類似的分析可以得出相同的結(jié)果，所以A、D選項正確．方法二：根據(jù)楞次定律的另一表述——感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題中的“原因”是回路中的磁通量增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近，所以p、q將相互靠近且磁鐵的加速度小于g.,【答案】AD,【方法與知識感悟】1. 楞次

15、定律中“阻礙”的含義,2．楞次定律的推廣對楞次定律中“阻礙”含義的推廣：感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因．(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；(2)阻礙相對運動——“來拒去留”；(3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”．,3．相互聯(lián)系(1)應(yīng)用楞次定律，必然要用到安培定則；(2)感應(yīng)電流受到的安培力，有時可以先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確

16、定安培力的方向，有時可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定．,例4 如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是(　　)A．向右加速運動B．向左加速運動C．向右減速運動D．向左減速運動,【思路點撥】解題的關(guān)鍵是弄清MN運動的原因：PQ運動→L2中產(chǎn)生電流→L1中產(chǎn)生電流→MN受安培力作用．,題型四：楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則

17、的綜合應(yīng)用,【答案】BC,【方法與知識感悟】安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較及應(yīng)用1．規(guī)律比較,2.應(yīng)用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：(1)因電而生磁(I→B)→安培定則；(2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則；(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．,1．如圖a所示，m、n為兩個相同的圓環(huán)形線圈，共軸并靠近放置，m線圈中通有如圖b所示的交變電流i，箭頭方向表示電流的正方向，則( ),D,A．t1時刻兩線圈

18、間作用力最大B．t2時刻兩線圈間吸引力最大C．在t1到t2時間內(nèi)，m、n兩線圈相互排斥D．在t2到t3時間內(nèi)，m、n兩線圈相互排斥,2．(2011上海)如圖，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置，當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a( )A．順時針加速旋轉(zhuǎn) 　　B．順時針減速旋轉(zhuǎn)C．逆時針加速旋轉(zhuǎn) 　　D．逆時針減速旋轉(zhuǎn),B,【解析

19、】本題考查楞次定律．由題意知：圓環(huán)a、b電流方向相同，在安培力作用下體現(xiàn)出相互吸引的效果，且根據(jù)“增反減同”原則，a環(huán)在減速旋轉(zhuǎn)．,3．如圖所示，在勻強磁場中，MN、PQ是兩根平行的金屬導(dǎo)軌，而ab、cd為串有電壓表和電流表的兩根金屬棒，它們同時以相同的速度向右運動時，下列說法中正確的是( )A．電壓表有讀數(shù)，電流表有讀數(shù)B．電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù)C．兩個表均無讀數(shù)D．電壓表有讀數(shù)，電流表無讀數(shù),C,

20、*1. 關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，以下說法中錯誤的是( )A．閉合電路在磁場中運動，閉合電路中就一定會有感應(yīng)電流B．閉合電路在磁場中做切割磁感線運動，閉合電路中一定會有感應(yīng)電流C．穿過閉合電路的磁通量為零的瞬間，閉合電路中一定不會產(chǎn)生感應(yīng)電流D．無論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁感線條數(shù)發(fā)生了變化，閉合電路中一定會有感應(yīng)電流,ABC,【鞏固基礎(chǔ)】,【解析】電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流從下列兩個方面來分析：①回路是否閉合，②閉

21、合回路中的磁通量是否發(fā)生變化．,C,4．如圖所示，閉合的矩形金屬框abcd的平面與勻強磁場垂直，現(xiàn)金屬框固定不動而磁場運動，發(fā)現(xiàn)ab邊所受安培力的方向為豎直向上，則此時磁場的運動可能是( )A．水平向右平動B．水平向左平動C．豎直向上平動 D．豎直向下平動,A,【解析】本題考查楞次定律、安培定則、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用．a(chǎn)b受到的力向上，由安培定則可知，ab上電流的方向由b→a，由楞次定律可得，線框內(nèi)的磁通量在增加，磁場

22、向右運動，A項正確，B項錯誤；當(dāng)磁場上下運動時，線框內(nèi)的磁通量不變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，C、D項錯誤．,【提升能力】,3．如圖所示，光滑無電阻的金屬框架MON豎直放置，水平方向的勻強磁場垂直MON平面．質(zhì)量為m的金屬棒ab從∠abO＝60°的位置由靜止釋放．兩端沿框架在重力作用下滑動，在棒由圖示的位置滑動到處于水平位置的過程中，ab中感應(yīng)電流的方向是( )A．始終是a→b

23、 B．始終是b→aC．先是a→b，后是b→a D．先是b→a，后是a→b,D,【解析】棒滑動過程中，所圍面積先增大后減小(當(dāng)ab與OM夾角45°時，面積最大)，穿過回路的磁通量先增大后減小，依楞次定律，D對．,*5.如圖所示，在勻強磁場中，放著一個平行導(dǎo)軌，與大線圈D相連接，要使放在D中的A線圈(A、D兩線圈共面)各處受到沿半徑指向圓心的力，金屬棒MN的運動情況可能是( )A．加速向右

24、 B．加速向左C．減速向右 D．減速向左,AB,【解析】A線圈有縮小面積的趨勢，一定是D中電流增大，MN一定是加速運動，A、B均對．,6．如圖所示，兩個同心放置的共面單匝金屬環(huán)a和b，一條形磁鐵穿過圓心且與環(huán)面垂直放置．設(shè)穿過圓環(huán)a的磁通量為Φa，穿過圓環(huán)b的磁通量為Φb，已知兩圓環(huán)的橫截面積分別為Sa和Sb，且SaΦbC．Φa<Φb D．無法確定,B,7．如圖所示，通

25、電螺絲管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上，當(dāng)螺線管中電流I減少時( )A．環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小B．環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的減小C．環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大D．環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的增大,A,8．如圖甲所示，長直導(dǎo)線與閉合金屬線框位于同一平面內(nèi)，長直導(dǎo)線中的電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示．在0～T/2時間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流向上，則在T/2～T時間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流的方向與所受安培力

26、情況是( )A．感應(yīng)電流方向為順時針，線框受安培力的合力方向向左B．感應(yīng)電流方向為逆時針，線框受安培力的合力方向向右,C,C．感應(yīng)電流方向為順時針，線框受安培力的合力方向向右D．感應(yīng)電流方向為逆時針，線框受安培力的合力方向向左,【解析】在T/2～T時間內(nèi)，直導(dǎo)線中電流方向向下且逐漸增大，該電流所產(chǎn)生的磁場通過線框的方向是穿出紙面向外且磁通量增加，由楞次定律判斷可得，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針．又根據(jù)

27、兩直導(dǎo)線電流相互作用時，同向相吸，異向相斥的規(guī)律可判斷，線框所受的合力方向向右．,*9．某輸電線路橫穿公路時，要在地下埋線通過，為了保護線路不至于被壓壞，預(yù)先鋪設(shè)結(jié)實的過路鋼管，再讓輸電線從鋼管中穿過，電線穿管的方案有兩種，如圖所示，甲方案是鋪設(shè)兩根鋼管，兩條輸電線分別從兩根鋼管中穿過，乙方案是只鋪設(shè)一根鋼管，兩條輸電線都從這一根鋼管中穿過，如果輸電導(dǎo)線輸送的電流很強大，那么，以下說法正確的是( ),A．無論輸送的

28、電流是恒定電流還是交變電流，甲乙兩方案都是可行的B．若輸送的電流是恒定電流，甲乙兩方案都是可行的,BC,C．若輸送的電流是交變電流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的D．若輸送的電流是交變電流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的,【解析】輸電線周圍存在磁場，交變電流產(chǎn)生變化的磁場，可在金屬管中產(chǎn)生渦流，當(dāng)輸電線上電流很大時，強大的渦流造成電能很大的損失．所以甲方案是不可行的．在乙方案中，兩條導(dǎo)線中的電流方向相反，產(chǎn)生的磁場互相抵消，金屬

29、管中不會產(chǎn)生渦流，是可行的，此題類似于課本中提到的“雙線并繞”．,10. 為了探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”，甲同學(xué)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)如圖連接．經(jīng)乙同學(xué)檢查后發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)接線有錯誤，其中錯誤之處是 (用導(dǎo)線兩端的字母符號表示)．,不應(yīng)該接上gh,乙同學(xué)認為：在實驗開始前必須首先查明電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向與流入電表的電流方向的關(guān)系．甲同學(xué)認為：沒

30、有必要進行此項操作．你認為 同學(xué)的說法是正確的，理由是 ．,甲,實驗只需確定在什么情況,下電路中能產(chǎn)生感應(yīng)電流，不必判斷感應(yīng)電流的方,向,,,【解析】拆除gh導(dǎo)線，甲同學(xué)的說法正確，該實驗只需判斷有沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，不必判斷感應(yīng)電流的方向．,11．等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強磁場中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A 內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場

31、．且磁場B 的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是( )A．0～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥B．1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引C．2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引D．3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥,BD,【開拓視野】,精品課件！,精品課件！,【解析】由左手定則可知正離子向上偏轉(zhuǎn)、負離子向下偏轉(zhuǎn)，故ab中的電流方向a→b，再由楞次定律分析可知0～2 s內(nèi)cd中的電流方向為c→d，同向電流相互吸引，故B正