高考总复习电磁感应楞次定律市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件.pptx

,单击此处编辑母版文本样式,RJ,版,物理 新课标高考总复习,第1页,考纲要求,考纲解读,电磁感应现象,磁通量,楞次定律,电磁感应是高考考查重点内容，利用楞次定律判断感应电流产生条件和感应电流方向，在高考中多以选择题、填空题形式出现,自感、涡流,法拉第电磁感应定律,楞次定律,电磁感应现象与磁场、电路、力学、能量等知识相联络综合问题以及图象问题是高考考查重点和难点，将各部分知识和规律综合考查应用，高考中常以选择和计算题形式出现，难度较大.,第2页,第3页,(,对应学生用书,P164),一、电磁感应现象,(),1,磁通量,(1),概念：在磁感应强度为,B,匀强磁场中，与磁场方向,垂直,平面,S,和,B,乘积,(2),公式：,BS,.,(3),单位：,1 Wb,1,_,T,m,2,.,第4页,问题探究,1,B,S,cos,，当面积增大时,一定增大吗？,提醒,若在匀强磁场中，且磁感线垂直穿过线圈时，,S,越大,越大，若在非匀强磁场，或磁场在线圈里面时面积增大,反而会减小,第5页,2,电磁感应现象,(1),产生感应电流条件：穿过闭合电路,磁通量,发生改变,(2),引发磁通量改变常见情况,闭合电路部分导体做,切割磁感线,运动，造成,变,线圈在磁场中转动，造成,变,磁感应强度,B,改变，造成,变,(3),产生感应电动势条件：不论回路是否闭合，只要穿过线圈平面,磁通量,发生改变，线路中就有感应电动势,(4),电磁感应现象实质是产生,感应电动势,，假如回路闭合则产生,感应电流,；假如回路不闭合，则只有,感应电动势,，而无,感应电流,第6页,(1),磁通量,BS,，,S,是指充满磁感线且与磁感线垂直有效面积，不一定是线圈面积,(2),磁通量是否发生改变，是判定电磁感应现象唯一依据，而引发磁通量改变路径有各种,第7页,二、楞次定律,(),1,楞次定律,(1),内容：感应电流含有这么方向，即感应电流磁场总要,妨碍,引发感应电流,磁通量,改变,(2),适用情况：全部,电磁感应,现象,2,右手定则,(1),内容：伸开右手，使拇指与,其余四个手指,垂直，而且都与手掌在同一平面内，让,磁感线,从掌心进入，并使拇指指向导线,运动方向,，这时四指所指方向就是,感应电流,方向,(2),适用情况：导体,切割磁感线,产生感应电流,第8页,问题探究,2,楞次定律中表述妨碍改变，既然妨碍了改变为何还要改变？,提醒,妨碍改变不是不改变，只是改变延缓，阻止改变才是不改变,第9页,(,对应学生用书,P164),关键点一,对磁通量了解,1.,磁通量是标量，为何有正负,磁通量是标量，但有正负之分磁通量正负不代表大小，只反应磁感线是怎么穿过某一平面，若要求磁感线向里穿过某一平面磁通量为正，则向外为负所求磁通量为正、反两面穿入磁感线代数和，尤其在计算磁通量改变时更应注意,第10页,第11页,如图所表示，一水平放置,N,匝矩形线框面积为,S,，匀强磁场磁感应强度为,B,，方向斜向上，与水平面成,30,角，现若使矩形线框以左边一条边为轴转到竖直虚线位置，则此过程中磁通量改变量大小是,(,),第12页,答案,C,第13页,关键点二,对楞次定律了解和应用,1.,楞次定律中,“,妨碍,”,含义,谁妨碍谁,感应电流磁场妨碍引发感应电流磁场(原磁场)磁通量改变,妨碍什么,妨碍是磁通量改变，而不是磁场本身,怎样妨碍,当磁通量增加时，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，妨碍其增加；当磁通量降低时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，妨碍其降低，即“增反减同”,结果怎样,妨碍并不是阻止，只是延缓了磁通量改变快慢，这种改变将继续进行，最终止果不受影响,第14页,2.,楞次定律推广含义应用,(1),妨碍原磁通量改变,“,增反减同,”,(2),妨碍,(,导体,),相对运动,“,来拒去留,”,(3),磁通量增加，线圈面积,“,缩小,”,；磁通量降低，线圈面积,“,扩张,”,(4),妨碍线圈本身电流改变,(,自感现象,),3,楞次定律中因果关系,闭合回路中磁通量改变是产生感应电流原因，而感应电流磁场出现是感应电流存在结果，简单地说，只有当穿过闭合回路中磁通量发生改变时，才会有感应电流磁场出现,第15页,(1),磁通量改变方式比较多，有一个常见就是引发感应电流磁场与导体发生相对运动那么，感应电流磁场总是要妨碍磁体和闭合回路间相对运动,(2),楞次定律实质是能量守恒定律在电磁感应现象中表达电磁感应现象中总是伴伴随能量转化和守恒，感应电流磁场妨碍过程使机械能转化为电能,第16页,(,上海高考,),如图，金属环,A,用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧若变阻器滑片,P,向左移动，则金属环,A,将向,_(,填,“,左,”,或,“,右,”,),运动，并有,_(,填,“,收缩,”,或,“,扩张,”,),趋势,解析,本题考查楞次定律了解及应用滑片,P,向左移动时，电阻减小，电流增大，穿过金属环,A,磁通量增加，依据楞次定律，金属环将向左运动，并有收缩趋势,答案,左收缩,第17页,(,对应学生用书,P165),题型一,感应电流方向判断,(1),右手定则,导体在磁场中做切割磁感线运动,(2),楞次定律,闭合电路中磁通量发生改变,利用楞次定律判定感应电流方向基本思绪可归结为：,“,一原、二感、三电流,”,，即：,明确原磁场；,确定感应磁场；,判定感应电流方向,(3),相对运动三步法：,明确研究对象和相对运动方向；,用,“,妨碍相对运动,”,判断出感应磁场方向；,用安培定则判断出感应电流方向,第18页,例,1,一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心若仅考虑地磁场影响，则当航天飞机位于赤道上空,(,),A,由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势下端高,B,由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势上端高,C,沿经过地磁极那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势上端高,D,沿经过地磁极那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势,思绪诱导,分析该题时应注意以下三点：,(1),确定赤道上空地磁场分布情况；,(2),飞机沿不一样方向飞行时，金属杆切割磁感线情况；,(3),右手定则确定感应电动势高低,第19页,尝试解答,赤道上方地磁场方向是由南指向北，依据右手定则，飞机由东向西飞行时，杆下端电势高，而飞机由西向东飞行时，杆上端电势高，故,A,、,B,对若飞机沿经线由南向北或由北向南水平飞行时，杆均不切割磁感线，杆中不会产生感应电动势，故,C,错、,D,正确,答案,ABD,第20页,利用右手定则判断时，应明确磁场方向、切割方向及感应电流方向与手掌对应关系，且应分清左、右手,第21页,如右图所表示，在磁感应强度大小为,B,、方向竖直向上匀强磁场中，有一质量为,m,、阻值为,R,闭合矩形金属线框,abcd,用绝缘轻质细杆悬挂在,O,点，并可绕,O,点摆动金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点过程中，细杆和金属线框平面一直处于同一平面，且垂直纸面，则线框中感应电流方向是,(,),A,a,b,c,d,a,B,d,c,b,a,d,C,先是,d,c,b,a,d,，后是,a,b,c,d,a,D,先是,a,b,c,d,a,，后是,d,c,b,a,d,第22页,解析,线框从右侧开始由静止释放，穿过线框平面磁通量逐步降低，由楞次定律可得感应电流方向为,d,c,b,a,d,；线框过竖直位置继续向左摆动过程中，穿过线框平面磁通量逐步增大，由楞次定律可得感应电流方向仍为,d,c,b,a,d,，故,B,正确,答案,B,第23页,题型二,楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则综合应用,(1),规律比较,基本现象,应用规律,运动电荷、电流产生磁场,安培定则,磁场对运动电荷、电流作用,左手定则,电磁,感应,部分导体做切割磁感线运动,右手定则,闭合回路磁通量改变,楞次定律,第24页,(2),应用区分,关键是抓住因果关系：,因电而生磁,(,I,B,),安培定则；,因动而生电,(,v,、,B,I,安,),右手定则；,因电而受力,(,I,、,B,F,安,),左手定则,(3),相互联络,应用楞次定律，必定要用到安培定则；,感应电流受到安培力，有时能够先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力方向，有时能够直接应用楞次定律推论确定,第25页,例,2,如右图所表示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈绕向在图中已经标出左线圈连着平行导轨,M,和,N,，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒,ab,，金属棒处于垂直于纸面向外匀强磁场中以下说法中正确是,(,),第26页,A,当金属棒,ab,向右匀速运动时，,a,点电势高于,b,点，,c,点电势高于,d,点,B,当金属棒,ab,向右匀速运动时，,b,点电势高于,a,点，,c,点与,d,点等电势,C,当金属棒,ab,向右加速运动时，,b,点电势高于,a,点，,c,点电势高于,d,点,D,当金属棒,ab,向右加速运动时，,b,点电势高于,a,点，,d,点电势高于,c,点,思绪诱导,金属棒,ab,在磁场中切割磁感线产生感应电流，从而在左边线圈中产生磁场，这个磁场会经过铁芯穿过右边线圈若磁场改变，则在右边线圈中产生感应电动势和感应电流,第27页,尝试解答,当金属棒,ab,向右匀速运动而切割磁感线时，金属棒中产生恒定感应电动势，由右手定则判断电流方向由,a,b,.,依据电流从电源,(,ab,相当于电源,),正极流出沿外电路回到电源负极特点，能够判断,b,点电势高于,a,点又左线圈中感应电动势恒定，则感应电流也恒定，所以穿过右线圈磁通量保持不变，不产生感应电流，,c,点与,d,点等电势,第28页,当金属棒,ab,向右做加速运动时，由右手定则可推断,b,a,，电流沿逆时针方向又由,E,BL,v,可知金属棒,ab,两端,E,不停增大，那么左边电路中感应电流也不停增大，由安培定则可判断它在铁芯中磁感线方向是沿逆时针方向，而且场强不停增强，所以右边线圈中向上磁通量不停增加由楞次定律可判断右边电路中感应电流方向应沿逆时针，而在右线圈绕成电路中，感应电动势仅产生在绕在铁芯上那部分线圈上把这个线圈看做电源，因为电流是从,c,沿内电路,(,即右线圈,),流向,d,，所以,d,点电势高于,c,点,总而言之，选项,B,、,D,正确,答案,BD,第29页,(1),正确使用右手定则和楞次定律，抓住两个电路之间关系，准确地判定感应电流方向，是处理问题关键和基础,(2),在本类型题目中，往往屡次利用楞次定律，在分析问题时应注意导体棒运动特点或穿过闭合回路磁通量改变情况，预防在应用楞次定律时出现错误,第30页,如右图所表示，水平放置两条光滑轨道上有可自由移动金属棒,PQ,、,MN,，当,PQ,在外力作用下运动时，,MN,在磁场力作用下向右运动，则,PQ,所做运动可能是,(,),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,第31页,解析,当,PQ,向右运动时，用右手定则可判定,PQ,中感应电流方向是由,Q,P,，由安培定则可知穿过,L,1,磁场方向是自下而上；若,PQ,向右加速运动，则穿过,L,1,磁通量增加，用楞次定律能够判断流过,MN,感应电流是从,N,M,，用左手定则可判定,MN,受到向左安培力，将向左运动，可见选项,A,不正确若,PQ,向右减速运动，流过,MN,感应电流方向、感应电流所受安培力方向均将反向，,MN,向右运动，所以选项,C,是正确，同理可判断,B,项是正确，,D,项是错误,答案,BC,第32页,(,对应学生用书,P166),易错点,1,：,磁通量改变情况分析不全方面造成错解,如图所表示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所表示置于平板正下方,(,磁极间距略大于矩形线圈宽度,),当磁铁匀速向右经过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板摩擦力方向和线圈中产生感应电流方向,(,从上向下看,),是,(,),A,摩擦力方向一直向左,B,摩擦力方向先向左、后向右,C,感应电流方向顺时针,逆时针,逆时针,顺时针,D,感应电流方向顺时针,逆时针,第33页,易错分析,对磁铁向右运动过程中穿过线框磁通量改变细节判断不够准确，不能够判断出,N,极和,S,极分别靠近和远离线框时经过磁通量改变情况,正确解答,穿过线圈磁通量先向上增加，后降低，当线圈处于磁铁中间以后，磁通量先向下增加，后降低，所以感应电流方向顺时针,逆时针,逆时针,顺时针，故,C,正确，,D,错误；依据楞次定律能够判断：磁铁向右移动过程中，磁铁对线圈有向右安培力作用，所以摩擦力方向向左，故,A,正确，,B,错误答案为,AC.,第34页,(,湖北武汉部分学校高三调研测试,),如图所表示，某同学用一个闭合线圈穿入蹄形磁铁由,1,位置经,2,位置到,3,位置，最终从下方,S,极拉出，则在这一过程中，线圈感应电流方向是,(,),A,沿,abcd,不变,B,沿,dcba,不变,C,先沿,abcd,，后沿,dcba,D,先沿,dcba,，后沿,abcd,第35页,解析,在蹄形磁铁磁极部位磁感线多，而弯曲部位则少，在内部都是一样，外部磁通量先减小后增大，所以总磁通量改变是先增大后减小，在弯曲部位最大，由楞次定律判断知感应电流先沿,dcba,，后沿,abcd,，选项,D,正确,答案,D,第36页,易错点,2,：,对楞次定律中,“,妨碍,”,含义了解不到位,如图甲所表示，,AB,两绝缘金属环套在同一铁芯上，,A,环中电流,i,A,随时间,t,改变规律如图乙所表示以下说法中正确是,(,),A,t,1,时刻，两环作用力最大,B,t,2,和,t,3,时刻，两环相互吸引,C,t,2,时刻两环相互吸引，,t,3,时刻两环相互排斥,D,t,3,和,t,4,时刻，两环相互吸引,第37页,易错分析,楞次定律应用不熟练；导线电流有一个为零时两线间没有力作用,正确解答,t,1,时刻,B,环中感应电流为零，故两环作用力为零，则,A,错误；,t,2,时刻,A,环中电流在减小，则,B,环中产生与,A,环同向电流使二者相互吸引，,B,正确；同理，,t,3,时刻也应相互吸引，故,C,错误；,t,4,时刻,A,中电流为零，两环无相互作用答案为,B.,第38页,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,.,M,、,N,可在木质圆柱上无摩擦移动,M,连接在以下列图所表示电路中，其中,R,为滑动变阻器，,E,1,和,E,2,为直流电源，,S,为单刀双掷开关以下情况中，可观察到,N,向左运动是,(,),A,在,S,断开情况下，,S,向,a,闭合瞬间,B,在,S,断开情况下，,S,向,b,闭合瞬间,C,在,S,已向,a,闭合情况下，将,R,滑动头向,c,端移动时,D,在,S,已向,a,闭合情况下，将,R,滑动头向,d,端移动时,第39页,解析,由感应电流磁场总要妨碍磁通量改变可知：只要线圈中电流增强，即穿过,N,磁通量增加，则,N,受排斥而向右，只要线圈中电流减弱，即穿过,N,磁通量降低，则,N,受吸引而向左，故,C,选项正确,答案,C,第40页,(,对应学生用书,P167),1,(,韶关模拟,),绕有线圈铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，以下列图所表示线圈上端与电源正极相连，闭合电键瞬间，铝环向上跳起则以下说法中正确是,(,),A,若保持电键闭合，则铝环不停升高,B,若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度,C,若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落,D,假如电源正、负极对调，观察到现象不变,第41页,解析,若保持电键闭合，磁通量不变，感应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落，,A,、,B,错，,C,对；正、负极对调，一样磁通量增加，由楞次定律知，铝环向上跳起，现象不变，,D,正确,答案,CD,第42页,2,如右图所表示，沿,x,轴、,y,轴有两根长直导线，相互绝缘,x,轴上导线中通有,x,方向电流，,y,轴上导线中通有,y,方向电流，两虚线是坐标轴所夹角角平分线,a,、,b,、,c,、,d,是四个圆心在虚线上、与坐标原点等距相同圆形导线环当两直导线中电流从相同大小，以相同快慢均匀减小时，各导线环中感应电流情况是,(,),A,a,中有逆时针方向电流,B,b,中有顺时针方向电流,C,c,中有逆时针方向电流,D,d,中有顺时针方向电流,第43页,解析,先依据安培定则能够判断,a,、,b,、,c,、,d,圆环所在区域合磁场、合磁通，,a,、,d,圆环内合磁通为零，,b,圆环内合磁通方向向里，,c,圆环内合磁通方向向外再依据楞次定律能够判断,b,圆环上感应电流方向为顺时针，,c,圆环上感应电流方向为逆时针，故答案为,B,、,C.,答案,BC,第44页,3,(,济南模拟,),如图所表示，通电直导线,cd,右侧有一个金属框与导线,cd,在同一平面内，金属棒,ab,放在框架上，若,ab,受到向左磁场力，则,cd,中电流改变情况是,(,),A,cd,中通有由,d,c,方向逐步减小电流,B,cd,中通有由,d,c,方向逐步增大电流,C,cd,中通有由,c,d,方向逐步减小电流,D,cd,中通有由,c,d,方向逐步增大电流,解析,cd,中电流改变，磁场改变引发,ab,棒中产生感应电流，,ab,棒受到安培力向左运动，所以依据楞次定律可知一定是引发了,ab,棒所在回路磁通量增加，所以能够判定是因为,cd,中电流增强引发，,B,、,D,对,A,、,C,错,答案,BD,第45页,4,(,聊城模拟,),如图甲所表示，等离子气流由左方连续以速度,v,0,射入,P,1,、,P,2,两板间匀强磁场中，直导线,ab,与,P,1,、,P,2,相连接，线圈,A,与直导线,cd,连接线圈,A,内有随图乙所表示改变磁场，且磁场,B,正方向要求为向左，则以下叙述正确是,(,),A,0,1 s,内,ab,、,cd,导线相互排斥,B,1 s,2 s,内,ab,、,cd,导线相互吸引,C,2 s,3 s,内,ab,、,cd,导线相互吸引,D,3 s,4 s,内,ab,、,cd,导线相互排斥,第46页,解析,由左手定则可知正离子进入磁场后偏向,P,1,板，负离子进入磁场后偏向,P,2,板，,ab,中形成由,a,到,b,电流，依据楞次定律能够判定,0,2 s,内，,cd,中形成由,c,到,d,电流，,2 s,4 s,内形成由,d,到,c,电流，再由左手定则判定,0,2 s,内两导线相互吸引，,2,4 s,内相互排斥,答案,BD,第47页,