2020届高考物理总复习课件:第10章电磁感应第1课时电磁感应现象楞次定律课件教科版.pdf
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1、第十章 电磁感应第十章 电磁感应 , , 习过程中要特别重视法拉第电磁习过程中要特别重视法拉第电磁 感应定律和楞次定律与生活实际感应定律和楞次定律与生活实际 相联系的相联系的问题问题. . 3.3. 自感系数计自感系数计 算自感电动算自感电动 势势. . 第第1 1课时 电磁感应现象 楞次定律课时 电磁感应现象 楞次定律 基础回顾基础回顾 核心探究核心探究 演练提升演练提升 基础回顾基础回顾 自主梳理自主梳理融会贯通融会贯通 知识梳理知识梳理 一、磁通量一、磁通量 1.1.定义定义: :在磁感应强度为在磁感应强度为B B的匀强磁场中的匀强磁场中, ,有一块有一块 磁感线方向的面积磁感线方向的面
2、积 为为S S的平面的平面, ,我们定义我们定义 为通过这个面的磁通量为通过这个面的磁通量. . 2.2.公式公式: := . . 3.3.单位单位: :1 Wb=1 Wb= . . 4.4.磁通量是磁通量是 ( (填填“矢量矢量”或或“标量标量”),),但磁通量有正、负之分但磁通量有正、负之分. . BSBS 垂直垂直 1 Tm1 Tm2 2 BSBS 标量标量 5.5.物理意义物理意义: :相当于穿过某一面积的相当于穿过某一面积的 的条数的条数. .如图所示如图所示, ,矩形矩形abcd,abcd, abba,abcdabba,abcd的面积分别为的面积分别为S S1 1,S,S2 2,S
3、,S3 3, ,匀强磁场的磁感应强度匀强磁场的磁感应强度B B与平面与平面 abcdabcd垂直垂直, ,则则 (1)(1)通过矩形通过矩形abcdabcd的磁通量为的磁通量为 或或 . . (2)(2)通过矩形通过矩形abcdabcd的磁通量为的磁通量为 . . (3)(3)通过矩形通过矩形abbaabba的磁通量为的磁通量为 . . 磁感线磁感线 BSBS1 1cos cos BSBS3 3 0 0 BSBS3 3 二、电磁感应现象二、电磁感应现象 1.1.电磁感应现象电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量当穿过闭合电路的磁通量 时时, ,电路中有电路中有 产生的现象产生的现象. . 2.2
4、.产生感应电流的两种情况产生感应电流的两种情况 (1)(1)穿过闭合电路的磁通量穿过闭合电路的磁通量 . . (2)(2)闭合电路的一部分导体在磁场内做切割闭合电路的一部分导体在磁场内做切割 . . 发生变化发生变化感应电流感应电流 发生变化发生变化 磁感线运动磁感线运动 , , , 了感应电流了感应电流. . 磁感应强度磁感应强度磁场的有效面积磁场的有效面积 磁通量磁通量 线圈的面积线圈的面积 磁感应强度磁感应强度 磁通量磁通量 3.3.产生电磁感应现象的实质产生电磁感应现象的实质 实质是产生实质是产生 , ,如果回路闭合则产生如果回路闭合则产生 ; ;如果回路不闭如果回路不闭 合合, ,则
5、只有则只有 , ,而无而无 . . 4.4.如图所示如图所示, ,能产生感应电流的是能产生感应电流的是 . . 感应电动势感应电动势 感应电动势感应电动势 感应电流感应电流 感应电流感应电流 B B 三、楞次定律三、楞次定律 如图所示如图所示, ,矩形线圈矩形线圈abcdabcd匀速通过一较宽的磁场区域匀速通过一较宽的磁场区域. . (1)(1)用楞次定律判断用楞次定律判断: :线圈进入磁场时的感应电流方向为线圈进入磁场时的感应电流方向为 方向方向, ,离开离开 磁场时的感应电流方向为磁场时的感应电流方向为 方向方向. . (2)(2)用右手定则判断用右手定则判断: :线圈经过左边界时线圈经过
6、左边界时,ab,ab边的电流方向为由边的电流方向为由 指向指向 ; ; 离开右边界时离开右边界时,ab,ab边的电流方向为由边的电流方向为由 指向指向 . . 逆时针逆时针 顺时针顺时针 b ba a a a b b 是电源是电源,B,B的电势高于的电势高于A A的电势的电势. . 自主检测自主检测 1.1.思考判断思考判断 (1)(1)磁通量是矢量磁通量是矢量, ,有正、负之分有正、负之分.(.( ) ) (2)(2)闭合电路内只要有磁通量闭合电路内只要有磁通量, ,就有感应电流产生就有感应电流产生.(.( ) ) (3)(3)当导体切割磁感线运动时当导体切割磁感线运动时, ,导体中一定产生
7、感应电流导体中一定产生感应电流.(.( ) ) (4)(4)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关( ( ) ) (5)(5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反感应电流的磁场总是与原磁场方向相反( ( ) ) 答案答案: :(1)(1) (2)(2) (3)(3) (4)(4) (5)(5) 2.2.(2018(2018芜湖校级模拟芜湖校级模拟) )关于电磁感应关于电磁感应, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) ) A.A.有电必有磁有电必有磁, ,有磁必生电有磁必生电 B.B.电磁感应过程可以使其他形式的能转化为电能电磁感应过程可以使其他形式的能转化为电能
8、 C.C.电磁感应现象的发现电磁感应现象的发现, ,使人类社会进入了机械化大生产时代使人类社会进入了机械化大生产时代 D.D.电压表和电流表都是利用电磁感应原理工作的电压表和电流表都是利用电磁感应原理工作的 B B 解析解析: :有电必有磁有电必有磁, ,但是有磁未必能生电但是有磁未必能生电, ,选项选项A A错误错误; ;电磁感应过程可以使电磁感应过程可以使 其他形式的能转化为电能其他形式的能转化为电能, ,选项选项B B正确正确; ;电磁感应现象的发现电磁感应现象的发现, ,使人类社会使人类社会 进入了电气化时代进入了电气化时代, ,故故C C错误错误; ;两种电表的工作原理都是通电线圈在
9、磁场中两种电表的工作原理都是通电线圈在磁场中 会发生转动会发生转动, ,故故D D错误错误. . 3.3.(2018(2018南昌东湖区模拟南昌东湖区模拟) )从奥斯特发现电流周围存在磁场后从奥斯特发现电流周围存在磁场后, ,法拉第坚信法拉第坚信 磁一定能生电磁一定能生电. .他使用如图所示的装置进行实验研究他使用如图所示的装置进行实验研究, ,其中线圈其中线圈A A中接入电源中接入电源 产生磁场产生磁场, ,线圈线圈B B与电流表连接与电流表连接, ,但经过了但经过了6 6年多的探究都没发现年多的探究都没发现“磁生电磁生电”, , 主要原因是主要原因是( ( ) ) A.A.线圈线圈A A中
10、的电流较小中的电流较小, ,产生的磁场不够强产生的磁场不够强 B.B.线圈线圈A A中的电流是恒定电流中的电流是恒定电流, ,不会产生磁场不会产生磁场 C.C.线圈线圈B B中的匝数较少中的匝数较少, ,产生的电流很小产生的电流很小 D.D.线圈线圈A A中的电流是恒定电流中的电流是恒定电流, ,产生稳恒磁场产生稳恒磁场 D D 解析解析: :线圈线圈A A中的电流发生变化时中的电流发生变化时, ,穿过线圈穿过线圈B B的磁通量发生变化的磁通量发生变化, ,电流表电流表G G 中产生感应电流中产生感应电流. .线圈线圈A A中的电流是恒定电流中的电流是恒定电流, ,产生稳恒磁场产生稳恒磁场,
11、,穿过线圈穿过线圈B B的的 磁通量不发生变化磁通量不发生变化, ,电流表电流表G G中没有感应电流中没有感应电流, ,故故D D正确正确,A,B,C,A,B,C错误错误. . 核心探究核心探究 分类探究分类探究各个击破各个击破 考点一 电磁感应现象的判断考点一 电磁感应现象的判断 1.1.引起磁通量引起磁通量变化的常见情况变化的常见情况 (1)(1)电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积电路中部分导线做切割磁感线运动或回路面积S S变化导致变化导致变化变化. . (2)(2)回路中磁感应强度回路中磁感应强度B B随时间或位置发生变化导致随时间或位置发生变化导致变化变化. . (3)(3)线
12、圈在磁场中转动线圈在磁场中转动(B(B与与S S的夹角发生变化的夹角发生变化) )或或B,SB,S都变化后都变化后, ,其乘积其乘积BSBS发生发生 变化变化, ,导致导致变化变化. . 2.2.常见的产生感应电流的三种情况常见的产生感应电流的三种情况 【典例典例1 1】 (2018(2018长沙校级模拟长沙校级模拟)()(多选多选) )如图为如图为“研究电磁感应现象研究电磁感应现象”的实验装的实验装 置置. .如果在如果在A A线圈插入线圈插入B B线圈后保持不动线圈后保持不动, ,闭合开关时发现电流表的指针向右偏了闭合开关时发现电流表的指针向右偏了 一下一下, ,那么闭合开关后那么闭合开关
13、后, ,下列情况下电流表指针的偏转情况是下列情况下电流表指针的偏转情况是( ( ) ) A.A.将将A A线圈迅速从线圈迅速从B B线圈中拔出时线圈中拔出时, ,指针向左偏转一下指针向左偏转一下 B.B.保持开关闭合状态时保持开关闭合状态时, ,指针一直偏在零点右侧指针一直偏在零点右侧 C.C.滑动变阻器触头迅速向左滑动时滑动变阻器触头迅速向左滑动时, ,指针向右偏转一下指针向右偏转一下 D.D.将将A A线圈内铁芯线圈内铁芯C C快速拔出时快速拔出时, ,指针向左偏转一下指针向左偏转一下 ADAD 核心点拨核心点拨 (1)(1)本题产生感应电流的条件是本题产生感应电流的条件是B B线圈内磁场
14、发生变化线圈内磁场发生变化. . (2)(2)在在A A线圈插入线圈插入B B线圈后保持不动线圈后保持不动, ,闭合开关时发现电流表的指针向右偏了闭合开关时发现电流表的指针向右偏了 一下一下, ,说明说明B B线圈内磁场增强线圈内磁场增强, ,电流表指针右偏电流表指针右偏, ,反之磁场减弱时反之磁场减弱时, ,电流表指电流表指 针应左偏针应左偏. . 解析解析: :由题意知由题意知, ,当开关闭合时当开关闭合时, ,回路中的电流增加回路中的电流增加, ,电流产生的磁场增大电流产生的磁场增大, , 穿过线圈穿过线圈B B的磁通量增加的磁通量增加, ,电流表的指针向右偏转电流表的指针向右偏转. .
15、若原磁场减小若原磁场减小, ,穿过回路穿过回路 的磁通量减小的磁通量减小, ,电流表的指针向左偏转电流表的指针向左偏转. .若将若将A A线圈迅速从线圈迅速从B B线圈中拔出线圈中拔出, ,磁磁 通量减小通量减小, ,故指针左偏故指针左偏,A,A对对; ;若保持开关闭合状态时若保持开关闭合状态时, ,回路中无磁通量的变回路中无磁通量的变 化化, ,指针一直指向零指针一直指向零,B,B错错; ;若将变阻器的触头迅速左移若将变阻器的触头迅速左移, ,回路中的电阻增加回路中的电阻增加, , 电流减小电流减小, ,故磁场减弱故磁场减弱, ,磁通量变小磁通量变小, ,电流表的指针左偏电流表的指针左偏,C
16、,C错错; ;将将A A线圈内铁线圈内铁 芯芯C C快速拔出时快速拔出时, ,磁通量减小磁通量减小, ,指针左偏指针左偏,D,D对对. . 题后反思题后反思 电磁感应现象是否发生判断流程电磁感应现象是否发生判断流程 多维训练多维训练 1.1. 面积变化引起的感应电流面积变化引起的感应电流 (2018(2018盐城校级模拟盐城校级模拟) )如图所示如图所示, ,开始时矩形线开始时矩形线 圈与磁场垂直圈与磁场垂直, ,且一半在匀强磁场内且一半在匀强磁场内, ,磁场边界磁场边界MNMN为为ab,dcab,dc的中点连线的中点连线, ,若要使若要使 线圈产生感应电流线圈产生感应电流, ,下列方法可行的
17、是下列方法可行的是( ( ) ) A.A.将线圈沿纸面向上平移将线圈沿纸面向上平移 B.B.以以adad为轴为轴, ,从图示位置转过从图示位置转过6060过程过程 C.C.以以bcbc为轴为轴, ,从图示位置转过从图示位置转过6060过程过程 D.D.将线圈垂直于纸面向内运动将线圈垂直于纸面向内运动 B B 解析解析: :将线圈向上平移将线圈向上平移, ,磁通量不变磁通量不变, ,故无感应电流产生故无感应电流产生, ,故故A A错误错误; ;以以adad为轴为轴 转动转动( (小于小于6060),),磁通量减小磁通量减小, ,有感应电流产生有感应电流产生, ,故故B B正确正确; ;以以bcb
18、c为轴转动为轴转动( (小小 于于6060),),磁通量不变磁通量不变, ,没有感应电流产生没有感应电流产生, ,故故C C错误错误; ;线框垂直于纸面向里运线框垂直于纸面向里运 动动, ,磁通量不变磁通量不变, ,没有感应电流产生没有感应电流产生, ,故故D D错误错误. . 2.2. 磁场变化产生感应电流磁场变化产生感应电流 (2016(2016江苏卷江苏卷,6)(,6)(多选多选) )电吉他中电拾音器的基本结电吉他中电拾音器的基本结 构如图所示构如图所示, ,磁体附近的金属弦被磁化磁体附近的金属弦被磁化, ,因此弦振动时因此弦振动时, ,在线圈中产生感应电流在线圈中产生感应电流, , 电
19、流经电路放大后传送到音箱发出声音电流经电路放大后传送到音箱发出声音, ,下列说法正确的有下列说法正确的有( ( ) ) A.A.选用铜质弦选用铜质弦, ,电吉他仍能正常工作电吉他仍能正常工作 B.B.取走磁体取走磁体, ,电吉他将不能正常工作电吉他将不能正常工作 C.C.增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 D.D.弦振动过程中弦振动过程中, ,线圈中的电流方向不断变化线圈中的电流方向不断变化 BCDBCD 解析解析: :因铜质弦不能被磁化因铜质弦不能被磁化, ,故铜质弦不能使电吉他正常工作故铜质弦不能使电吉他正常工作, ,故选项故选项A A错错 误误;
20、 ;若取走磁体若取走磁体, ,弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号, ,音箱不能发声音箱不能发声, , 选项选项B B正确正确; ;根据法拉第电磁感应定律知根据法拉第电磁感应定律知, ,增加线圈匝数可以增大线圈中的增加线圈匝数可以增大线圈中的 感应电动势感应电动势, ,选项选项C C正确正确; ;弦振动过程中弦振动过程中, ,通过线圈的磁通量发生变化通过线圈的磁通量发生变化, ,所以所以 电流方向不断变化电流方向不断变化, ,选项选项D D正确正确. . 考点二 楞次定律的理解及应用考点二 楞次定律的理解及应用 1.1.楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义
21、的含义 阻谁 碍谁 阻 什么碍 感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场( (原磁场原磁场) )的磁通量的的磁通量的 变化变化 阻碍的是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而不是阻碍磁通量本身 如何阻碍 当磁通量增加时当磁通量增加时, ,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反; ;当磁当磁 通量减少时通量减少时, ,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同, ,即即“增反增反 减同减同” 阻碍效果阻碍效果阻碍并不是阻止阻碍并不是阻止, ,只是延缓了磁通量的变化只是延缓了磁
22、通量的变化, ,这种变化将继续进行这种变化将继续进行 2.2.楞次定律的推广应用楞次定律的推广应用 楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的主要表现形式的主要表现形式: : (1)(1)阻碍原磁通量的变化阻碍原磁通量的变化“增反减同增反减同”; ; (2)(2)阻碍相对运动阻碍相对运动“来拒去留来拒去留”; ; (3)(3)线圈面积变化趋势线圈面积变化趋势“增缩减扩增缩减扩”; ; (4)(4)阻碍原电流的变化阻碍原电流的变化“增反减同增反减同”. . B B A.A.顺时针顺时针, ,向左向左B.B.逆时针逆时针, ,向右向右 C.C.顺时针顺时针, ,向右向右D.D.逆时针逆时针, ,向左向左
23、核心点拨核心点拨 (1)(1)直导线中电流的变化引起导线周围磁场的变化直导线中电流的变化引起导线周围磁场的变化, ,进而引进而引 起线框内磁通量的变化起线框内磁通量的变化, ,而产生感应电流而产生感应电流; ; (2)(2)线框中左、右两边所处直线电流的磁场强弱不同线框中左、右两边所处直线电流的磁场强弱不同. . 方法总结方法总结 用楞次定律判断感应电流方向的用楞次定律判断感应电流方向的“四步法四步法” 多维训练多维训练 1.1. 增反减同增反减同 (2018(2018安徽巢湖四校联考安徽巢湖四校联考)()(多选多选) )如图所示如图所示, ,通电螺线管通电螺线管N N置于闭置于闭 合金属环合
24、金属环M M的轴线上的轴线上, ,当当N N中的电流突然减小中的电流突然减小, ,则则( ( ) ) A.A.环环M M有缩小的趋势有缩小的趋势 B.B.环环M M有扩张的趋势有扩张的趋势 C.C.螺线管螺线管N N有缩短的趋势有缩短的趋势 D.D.螺线管螺线管N N有伸长的趋势有伸长的趋势 ADAD 解析解析: :对通电螺线管对通电螺线管, ,当通入的电流突然减小时当通入的电流突然减小时, ,螺线管每匝间的相互吸引螺线管每匝间的相互吸引 力也减少力也减少, ,所以匝间距增大所以匝间距增大,C,C错误错误,D,D正确正确; ;对金属环对金属环, ,穿过的磁通量也随之穿过的磁通量也随之 减少减少
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- 2020 高考 物理 复习 课件 10 电磁感应 课时 现象 楞次定律 教科版
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