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第1課時 電磁感應現(xiàn)象 楞次定律,【導學目標】 能熟練應用楞次定律和右手定則判斷感應電流的方向及相關(guān)的導體運動方向．,一、電磁感應現(xiàn)象 [基礎導引] 試分析下列各種情形中，金屬線框或線圈里能否產(chǎn)生感應電流？,[知識梳理] 1．電磁感應現(xiàn)象：當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生_____時，電路中有____________產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應． 2．產(chǎn)生感應電流的條件： 表述1：閉合電路的一部分導體在磁場內(nèi)做____________運動． 表述2：穿過閉合電路的磁通量____________． 3．能量轉(zhuǎn)化 發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為________．,變化,感應電流,切割磁感線,發(fā)生變化,電能,【答案】當電路不閉合時，沒有感應電流，但有感應電動勢，只產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象也可以稱為電磁感應現(xiàn)象． 2．引起磁通量Φ變化的情況有哪些？ 【答案】(1)磁場變化 如：永磁鐵與線圈的靠近或遠離、電磁鐵(螺線管)內(nèi)電流的變化．,二、感應電流方向的判斷 [基礎導引] 下圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應電流．各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應電流的方向等情況，其中正確的是( ),,【答案】CD 【解析】根據(jù)楞次定律可確定感應電流的方向．以C選項為例，當磁鐵向下運動時：(1)閉合線圈原磁場的方向——向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化——增加；(3)感應電流產(chǎn)生的磁場方向——向下；(4)利用安培定則判斷感應電流的方向——與圖中箭頭方向相同．線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．運用以上分析方法可知，選項C、D正確．,[知識梳理] 1．楞次定律 (1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要__________引起感應電流的__________的變化． (2)適用情況：所有的電磁感應現(xiàn)象． 2．右手定則 (1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指____，并且都跟手掌在同一個______，讓磁感線垂直從手心進入，拇指指向________的方向，其余四指所指的方向就是感應電流的方向． (2)適用情況：________________產(chǎn)生感應電流．,阻礙,磁通量,垂直,平面內(nèi),導體運動,導體棒切割磁感線,【答案】引起感應電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化 磁通量的變化 相反 相同 阻止 延緩 繼續(xù)進行,考點一 電磁感應現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷,【典例剖析】 例1 如圖1所示，一個金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強磁場中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應電流的是( ) A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動 B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動 C．圓盤在磁場中向右勻速平移 D．勻強磁場均勻增加,解析 只有當圓盤中的磁通量發(fā)生變化時，圓盤中才產(chǎn)生感應電流，當圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動或圓盤在磁場中向右勻速平移時，圓盤中的磁通量不發(fā)生變化，不能產(chǎn)生感應電流，A、C錯誤；當圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動或勻強磁場均勻增加時，圓盤中的磁通量發(fā)生變化，圓盤中將產(chǎn)生感應電流，B、D正確． 答案 BD,跟蹤訓練1 如圖2所示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一個磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路里產(chǎn)生感應電流的是( ) A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小 B．使磁感應強度B減小，θ角同時也減小 C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應強度B D．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應強度B和θ角(0θ90),【答案】A 【解析】設此時回路面積為S，據(jù)題意，磁通量Φ＝BScos θ，對A，S增大，θ減小，cos θ增大，則Φ增大，A正確．對B，B減小，θ減小，cos θ增大，Φ可能不變，B錯．對C，S減小，B增大，Φ可能不變，C錯．對D，S增大，B增大，θ增大，cos θ減小，Φ可能不變，D錯．故只有A正確．,【考點解讀】 感應電流方向的判定及由此產(chǎn)生的其他問題是這一章的一個重點和難點．利用楞次定律和右手定則都可以判定感應電流方向，但楞次定律的應用更重要．,考點二 利用楞次定律判斷感應電流的方向,【典例剖析】 例2 某實驗小組用如圖3所示的實驗裝置來驗證楞次定律．當條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應電流方向是( ) A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b,解析 ①確定原磁場的方向：條形磁鐵在穿入線圈的過程中，磁場方向向下． ②明確回路中磁通量的變化情況：線圈中向下的磁通量增加． ③由楞次定律的“增反減同”可知：線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場方向向上． ④應用右手定則可以判斷感應電流的方向為逆時針(俯視)即：b→G→a. 同理可以判斷：條形磁鐵穿出線圈的過程中，向下的磁通量減小，由楞次定律可得線圈中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流(俯視)，電流從a→G→b. 答案 D,方法提煉 楞次定律的使用步驟,,A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向 B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向 C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向 D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向 【答案】D,【解析】將一個周期分為四個階段，對全過程的分析列表如下： 看上表的最后一列，可知選項D正確．,例3 (2013汕頭質(zhì)檢)如圖5所示，圓形導體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖5所示的電路．若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是( ) A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應電流 B．穿過線圈a的磁通量變小 C．線圈a有擴張的趨勢 D．線圈a對水平桌面的壓力FN將增大,解析 通過螺線管b的電流如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，滑片P向下滑動，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場的磁感應強度增強，根據(jù)楞次定律，a線圈中所產(chǎn)生的感應電流產(chǎn)生的感應磁場方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流方向為俯視逆時針方向，A選項錯誤；,,由于螺線管b中的電流增大，所產(chǎn)生的磁感應強度增強，線圈a中的磁通量應變大，B選項錯誤；根據(jù)楞次定律，線圈a將阻礙磁通量的增大，因此，線圈a縮小，線圈a對水平桌面的壓力增大，C選項錯誤，D選項正確． 答案 D 命題意圖 本題考查楞次定律的知識，意在考查考生對楞次定律、右手螺旋定則等知識的掌握．,跟蹤訓練3 (2013上海)如圖6所示，通電導線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣．當MN中電流突然減小時，線圈所受安培力的合力方向( ) A．向左 B．向右 C．垂直紙面向外 D．垂直紙面向里 【答案】B 【解析】當MN中電流突然減小時，穿過線圈中的合磁通量減小，線圈中產(chǎn)生感應電流，由楞次定律知產(chǎn)生的感應電流將阻礙磁通量的減小，即線圈所受的安培力的方向向右，故本題答案為B.,例4 如圖7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，MN的左邊有一閉合電路，當PQ在外力的作用下運動時，MN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,11.楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用,方法提煉,跟蹤訓練4 兩根相互平行的金屬導軌水平放置于圖8所示的勻強磁場中，在導軌上接觸良好的導體棒AB和CD可以自由滑動．當AB在外力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是( ) A．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→C B．導體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→D C．磁場對導體棒CD的作用力向左 D．磁場對導體棒AB的作用力向左 【答案】BD,【解析】利用楞次定律．兩個導體棒與兩根金屬導軌構(gòu)成閉合回路，分析出磁通量增加，結(jié)合安培定則判斷回路中感應電流的方向是B→A→C→D→B.以此為基礎，再判斷CD內(nèi)的電流方向，最后根據(jù)左手定則進一步確定CD的受力方向，經(jīng)過比較可得正確答案.,