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專題十電磁感應,續(xù)表,第1講電磁感應現(xiàn)象楞次定律,考點1,電磁感應現(xiàn)象,1．電磁感應,電磁感應,感應電流,磁通量,(1)定義：只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做________，產(chǎn)生的電流叫做______________.(2)條件：閉合回路中的____________發(fā)生變化．,2．引起磁通量Φ變化的常見情況,(1)電路中部分導線做切割磁感線運動或回路面積S變化導,致Φ變化．,(2)回路中磁感應強度B隨時間或位置變化導致Φ變化．(3)線圈在磁場中轉動(B與S的夾角發(fā)生變化)導致Φ變化．注意：磁通量的變化，應注意方向的變化，如某一面積為S的回路原來的磁感應強度垂直紙面向里，后來磁感應強度的方向恰好與原來相反，則回路中磁通量的變化為2BS，而不是零.,3．正確區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率(1)三者的區(qū)別.,磁通量的變化率,【跟蹤訓練】1．(雙選)關于感應電動勢和感應電流，下列說法中正確的,是(,),A．只有當電路閉合，且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中才有感應電動勢B．只有當電路閉合，且穿過電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中才有感應電流C．不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電動勢D．不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電流,解析：不管電路是否閉合，只要穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電動勢，因此A選項錯誤，C選項正確．電路中要想有感應電流，則電路必須閉合，且穿過電路的磁通量要發(fā)生變化，所以B選項正確，D選項錯誤．,答案：BC,2．如圖10－1－1所示，在通電直導線的正下方有矩形導,),線框，導線框在下列運動中能產(chǎn)生感應電流的是(圖10－1－1A．導線框在水平方向向右勻速運動B．導線框在水平方向向右加速運動C．導線框以直導線為軸旋轉D．導線框向直導線靠近,解析：通電直導線產(chǎn)生的磁場是距離導線越近的地方磁場越強，磁感線越密，導線框在水平方向向右勻速運動或者導線框在水平方向向右加速運動或者導線框以直導線為軸旋轉，都沒有改變導線框到通電直導線的距離，因此穿過導線框的磁通量沒有發(fā)生變化，所以不能產(chǎn)生感應電流，A、B、C選項錯誤．導線框向直導線靠近，使穿過導線框的磁通量增加，因此導線框中產(chǎn)生感應電流，D選項正確．,答案：D,3．下列說法正確的是(,),C,A．磁通量越大，磁通量的變化率越大B．磁通量的變化量越大，磁通量的變化率越大C．磁通量的變化率越大，磁通量的變化越快D．磁通量越大，磁通量的變化量越大解析：磁通量的變化率是反映磁通量變化快慢的，與磁通量本身的大小以及磁通量變化量的大小沒有直接關系，A、B選項錯誤．磁通量的變化率越大，則磁通量變化得越快，C選項正確．磁通量大小與磁通量的變化量無關，D選項錯誤．,考點2,楞次定律和右手定則,1．楞次定律,引起感應電流的磁通量,(1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要阻礙____________________的變化．注意：“阻礙”不是“阻止”，而只是延緩了原磁通量的變化，電路中的磁通量還是在變化的．實質(zhì)上，楞次定律中的“阻礙”二字，指的是“感應電流反抗著產(chǎn)生感應電流的那個原因．”,(2)表現(xiàn)形式有四種．,①阻礙原磁通量的變化——“增反減同”．②阻礙物體間的相對運動——“來拒去留”．③阻礙閉合回路的面積變化——“增縮減擴”．④阻礙原電流的變化(自感)——“增反減同”．(3)應用楞次定律的步驟．①明確原來的磁場方向．,②判斷穿過(閉合)電路的磁通量是增加還是減少．③根據(jù)楞次定律確定感應電流(感應電動勢)的方向．,④用安培定則(右手螺旋定則)來確定感應電流(感應電動勢),的方向．,2．右手定則：伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直從手心進入，并使拇指指向導體運動方向，這時四指所指的方向就是__________的方向.,3．正確區(qū)分楞次定律與右手定則的關系,感應電流,導體運動切割磁感線產(chǎn)生感應電流是磁通量發(fā)生變化引起感應電流的特例，所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例．用右手定則能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是不少情況下，不如用右手定則判定來得方便簡單．反過來，用楞次定律能判定的，并不是用右手定則都能判斷出來．如閉合圓形導線中的磁場逐漸增強，用右手定則就難以判定感應電流的方向；相反，用楞次定律就很容易判定出來．,【跟蹤訓練】4．如圖10－1－2所示，兩個閉合圓形線圈A、B的圓心重合，放在同一水平面內(nèi)，線圈B中通以圖中所示的交變電流，設t＝0時刻電流沿逆時針方向(圖中箭頭所示)．對于線圈A，,),在t1～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是(圖10－1－2,A．有順時針方向的電流，且有擴張的趨勢B．有順時針方向的電流，且有收縮的趨勢C．有逆時針方向的電流，且有擴張的趨勢D．有逆時針方向的電流，且有收縮的趨勢答案：D,5．如圖10－1－3所示，同一平面內(nèi)的三條平行導線串有兩個電阻R和r，導體棒PQ與三條導線接觸良好．勻強磁場的方向垂直紙面向里．導體棒的電阻可忽略．當導體棒向左滑動,時，下列說法正確的是(,),A．流過R的電流由d到c，流過r的電流由b到aB．流過R的電流由c到d，流過,r的電流由b到a,C．流過R的電流由d到c，流過r的電流由a到bD．流過R的電流由c到d，流過r的電流由a到b,圖10－1－3,解析：根據(jù)右手定則，可判斷PQ作為電源，Q端電勢高，在PQcd回路中，電流為逆時針方向，即流過R的電流為由c到d，在電阻r的回路中，電流為順時針方向，即流過r的電流為由b到a.當然也可以用楞次定律，通過回路的磁通量的變化判斷電流方向．,答案：B,熱點,楞次定律的綜合應用,【例題】如圖10－1－4，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a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉時，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，,且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a(),A．順時針加速旋轉C．逆時針加速旋轉,B．順時針減速旋轉D．逆時針減速旋轉圖10－1－4,解析：本題用逆向解題法．設A選項正確，當帶正電的絕緣圓環(huán)a順時針加速旋轉時，相當于順時針方向電流，并且在增大，根據(jù)右手定則，其內(nèi)(金屬圓環(huán)a內(nèi))有垂直紙面向里的磁場，其外(金屬圓環(huán)b處)有垂直紙面向外的磁場，并且磁場的磁感應強度在增大，金屬圓環(huán)b包圍的面積內(nèi)的磁場的總磁感應強度垂直紙面向里(因為向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分)而且增大，根據(jù)楞次定律，b中產(chǎn)生的感應電流的磁場垂直紙面向外，磁場對電流的作用力向外，所以b中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，根據(jù)左手定則，磁場對電,流的作用力向外，所以具有擴張趨勢，所以A錯誤；同樣的方法可判斷B選項正確；而C選項，b中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，但具有擴張趨勢；而D選項，b中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，但具有收縮趨勢．所以本題選B.,答案：B,【觸類旁通】1．(2010年廣州調(diào)研)如圖10－1－5所示，在勻強磁場中的矩形金屬軌道上，有等長的兩根金屬棒ab和cd，它們以相,同的速度勻速運動，則(,),A．斷開開關S，ab中有感應電流B．閉合開關S，ab中有感應電流C．無論斷開還是閉合開關S，ab,中都有感應電流,D．無論斷開還是閉合開關S，ab中都沒有感應電流,圖10－1－5,解析：金屬棒ab和cd，是在同一勻強磁場中，以相同的速度勻速運動，這就是說金屬棒ab和cd兩端的感應電動勢大小相等，極性相同，因此斷開電鍵K時，兩感應電動勢恰好抵消，金屬棒ab和cd之間不能形成感應電流；而當電鍵K閉合時，兩產(chǎn)生電動勢的金屬棒剛好并聯(lián)，經(jīng)右邊環(huán)路可形成感應電流，故選B.,答案：B,,易錯點,磁通量和磁通量的變化率,【例題】如圖10－1－6所示，長為a、寬為b的矩形線圈，在磁感應強度為B的勻強磁場中垂直于磁場的OO′軸以恒定的角速度ω旋轉，設t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，則,),此時的磁通量和磁通量的變化率分別是(A．0，0B．0，Babω,C．0，,D．Bab，Babω,圖10－1－6,錯解分析：有同學誤認為t＝0時刻，線圈平面與磁場方向平行，磁通量為零，對應的磁通量的變化率也為零，選A.磁通量Φ＝BS⊥(S⊥是線圈垂直磁場的面積)，磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1,兩者的物理意義截然不同,不能理解為磁通量為零，磁通量的變化率也為零．,正確解析：實際上，線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的OO′軸轉動時,產(chǎn)生交變電動勢E＝Emaxcosωt＝Babωcosωt.當t＝0時，cosωt＝1，雖然磁通量Φ＝0，但是電動勢有最大值，,選項為B.,,＝,指點迷津：磁通量和磁通量的變化率是兩個不同的概念，磁通量變化率是描述磁通量變化快慢的物理量.磁通量Φ＝BS⊥,(S⊥是線圈垂直磁場的面積)，磁通量的變化率,ΔΦΔt,【糾錯強化】,1．一個共有10匝的閉合矩形線圈，總電阻為10Ω、面積為0.04m2，置于水平面上．若線框內(nèi)的磁感應強度在0.02s內(nèi)，由垂直紙面向里，從1.6T均勻減少到零，再反向均勻增加到2.4T．則在此時間內(nèi)，線圈內(nèi)導線中的感應電流大小為多少，從上向下俯視，線圈中電流的方向如何？,解：根據(jù)法拉第電磁感應定律，得感應電動勢,由楞次定律，可知從上向下俯視，電流為順時針方向．,