高考?xì)v史 第9章 第2節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用知識研習(xí)課件 魯科版選修32

《高考?xì)v史 第9章 第2節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用知識研習(xí)課件 魯科版選修32》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考?xì)v史 第9章 第2節(jié) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 電磁感應(yīng)定律及應(yīng)用知識研習(xí)課件 魯科版選修32（36頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1感應(yīng)電流方向的判定(1)楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要引起感應(yīng)電流的磁通量的 運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的步驟：a明確穿過閉合電路的；b明確穿過閉合電路的磁通量是 還是 ；c根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場的 ；變化變化阻礙阻礙 磁場方向磁場方向 增加增加 減少減少 方向方向 d利用安培定則判定(2)右手定則：伸開右手，使拇指與其余四指 ，使拇指與并攏的四指垂直；讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向 的方向，其余四指所指的方向就是 的方向2自感現(xiàn)象及自感電動勢(1)定義：由導(dǎo)體自身的 變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流的方向 導(dǎo)線運(yùn)動導(dǎo)線運(yùn)動感應(yīng)電流感應(yīng)電流電流電流同一平面內(nèi)同一平

2、面內(nèi) (2)說明 自感現(xiàn)象總是 自身電流的變化 自感現(xiàn)象的阻礙作用，只是延緩了過程的進(jìn)行，但不能 過程的進(jìn)行 (3)自感電動勢和自感系數(shù) 自感電動勢：由導(dǎo)體 所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 自感系數(shù)：自感系數(shù)的大小由 的因素決定， 阻礙阻礙阻止阻止自身電流變化自身電流變化線圈本身線圈本身 線圈越 ，單位長度的匝數(shù)越 ，截面積越 ，自感系數(shù)越大，若線圈中加有鐵芯，自感系數(shù)就更大 長長密密大大考點(diǎn)一如何正確理解、應(yīng)用楞次定律考點(diǎn)一如何正確理解、應(yīng)用楞次定律1楞次定律中楞次定律中“阻礙阻礙”一詞的含義一詞的含義誰阻誰阻礙誰礙誰是感應(yīng)電流的磁通量阻礙引起感應(yīng)電流的是感應(yīng)電流的磁通量阻礙引起感應(yīng)電流的磁場磁場( (

3、原磁場原磁場) )的磁通量的變化的磁通量的變化阻礙阻礙什么什么阻礙的是磁通量的變化，而不是磁通量本阻礙的是磁通量的變化，而不是磁通量本身身如何如何阻礙阻礙當(dāng)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的當(dāng)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相反；當(dāng)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與方向相反；當(dāng)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場的方向相同，即原磁場的方向相同，即“增反減同增反減同”結(jié)果結(jié)果如何如何阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種阻礙并不是阻止，只是延緩了磁通量的變化，這種變化將繼續(xù)進(jìn)行，最終結(jié)果不受影響變化將繼續(xù)進(jìn)行，最終結(jié)果不受影響【技巧提示】“阻礙”不等于“阻止”當(dāng)由

4、于原磁通量增加引起感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，其作用僅僅是使原磁通量的增加變慢了，但磁通量仍在增加；當(dāng)由于原磁通量的減少引起感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相同，其作用僅僅是使原磁通量的減少變慢了，但磁通量仍在減少“阻礙”也不意味“相反”2楞次定律的另外兩種表述(1)楞次定律還可表述為：當(dāng)磁體間因相對運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流時，感應(yīng)電流的磁場總是阻礙磁體間的相對運(yùn)動(2)楞次定律還可表述為：感應(yīng)電流的效果總與引起感應(yīng)電流的原因相對抗3楞次定律的推廣含義的應(yīng)用(1)阻礙原磁通量的變化“增反減同”(2)阻礙(導(dǎo)體的)相對運(yùn)動“來拒去留”(3)阻礙線圈自身電流的變化(自感現(xiàn)象) 4

5、應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方法 由此圖可以看出，閉合回路的磁通量變化和該電路的磁場方向、感應(yīng)電流方向這3個因素是相互關(guān)聯(lián)的，應(yīng)用楞次定律時一定要依照以上思維程序進(jìn)行 【案例1】（2011上海高考）如圖，磁場垂直于紙面，紙磁應(yīng)強(qiáng)度在豎直方向均勻分布，水平方向非均勻分布.一銅制圓環(huán)用絲線懸掛于O點(diǎn)，將圓環(huán)拉至位置a后無初速釋放，在圓環(huán)從a擺向b的過程中（ ）A.A.感應(yīng)電流方向先逆時針后順感應(yīng)電流方向先逆時針后順時針再逆時針時針再逆時針B.B.感應(yīng)電流方向一直是逆時針感應(yīng)電流方向一直是逆時針C.C.安培力方向始終與速度方向安培力方向始終與速度方向相反相反D.D.安培力方向始終沿水平方向安培力方向始

6、終沿水平方向 【解析】圓環(huán)從位置a運(yùn)動到磁場分界線前，磁通量向里增大，感應(yīng)電流為逆時針；跨越分界線過程中，磁通量由向里最大變?yōu)橄蛲庾畲?，感?yīng)電流為順時針；再擺到b的過程中，磁通量向外減小，感應(yīng)電流為逆時針，所以選A；由于圓環(huán)所在處的磁場，上下對稱，所受安培力豎直方向平衡,因此總的安培力沿水平方向，故D正確. 【答案】A、D【即時鞏固1】如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動后，圓環(huán)L有_

7、(填“收縮”或“擴(kuò)張”)趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_(填“變大”“變小”或“不變”)【解析】由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動，則abcd回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于紙面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動的加速度減小，單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小【答案】收縮變小 考點(diǎn)二楞次定律、右手定則、左手定則、安培定則的綜合應(yīng)用 1規(guī)律比較基本現(xiàn)象基本現(xiàn)象應(yīng)用的定應(yīng)用的定則或則或定律定律運(yùn)動電荷、電流產(chǎn)生磁場運(yùn)動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則安培

8、定則磁場對運(yùn)動電荷、電流有作用力磁場對運(yùn)動電荷、電流有作用力左手定則左手定則電磁電磁感應(yīng)感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動右手定則右手定則閉合回路磁通量變化閉合回路磁通量變化楞次定律楞次定律2.應(yīng)用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：因電而生磁(IB)安培定則；因動而生電(v、BI安)右手定則；因電而受力(I、BF安)左手定則 【案例2】如圖所示 ，導(dǎo)線框abcd與通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流并通過ad和bc的中點(diǎn)在線框向右運(yùn)動的瞬間() A線框中有感應(yīng)電流，且沿順時針方向 B線框中有感應(yīng)電流，且沿逆時針方向 C線框中有感應(yīng)電流，但方向難以判斷 D由于穿過線框的磁通量為零，

9、線框中沒有感應(yīng)電流【解析】本題可以用以下兩種方法求解，借此區(qū)分右手定則和楞次定律解法1：首先，由安培定則判斷通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向(如圖所示)，由對稱性可知合磁通量0；其次，當(dāng)導(dǎo)線框向右運(yùn)動時，穿過線框的磁通量增大(方向垂直紙面向里)，由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場方向垂直紙面向外；最后，由安培定則判知感應(yīng)電流沿逆時針方向故B選項正確解法2：ab導(dǎo)線向右做切割磁感線運(yùn)動時，由右手定則判斷感應(yīng)電流由ab，同理可判斷cd導(dǎo)線中的感應(yīng)電流方向由cd，ad、bc兩邊不做切割磁感線運(yùn)動，所以整個線框中的感應(yīng)電流沿逆時針方向【答案】B【技巧提示】導(dǎo)體運(yùn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的

10、特例，所以判定感應(yīng)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來判定只是不少情況下，不如用右手定則判定來得方便簡單【即時鞏固2】如圖所示為地磁場磁感線的示意圖在北半球地磁場的豎直分量向下飛機(jī)在我國上空勻速巡航，機(jī)翼保持水平，飛行高度不變由于地磁場的作用，金屬機(jī)翼上有電勢差設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端處的電勢為1，右方機(jī)翼末端處的電勢為2()A若飛機(jī)從西往東飛，2比1高B若飛機(jī)從東往西飛，2比1高C若飛機(jī)從南往北飛，1比2高D若飛機(jī)從北往南飛，2比1高【解析】對A選項，磁場豎直分量向下，手心向上，拇指指向飛機(jī)飛行方向，四指指向左翼末端，故12，A錯同理，飛機(jī)從東往西飛，仍是

11、12，B錯從南往北、從北往南飛，都是12，故C正確，D錯【答案】C 【案例3】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(yùn)動時，MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動，則PQ所做的運(yùn)動可能是() A向右加速運(yùn)動B向左勻速運(yùn)動 C向右減速運(yùn)動 D向左減速運(yùn)動【解析】分析該類問題，首先要明確PQ運(yùn)動是引起MN運(yùn)動的原因，然后根據(jù)楞次定律和左手定則判斷由右手定則PQ向右加速運(yùn)動，穿過L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定則可判斷MN向左運(yùn)動，故A錯若PQ向左勻速運(yùn)動，由右手定則，穿過L1的磁通量不變，L1中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，則MN靜止，故B錯若PQ向右減速運(yùn)動，由

12、右手定則，穿過L1的磁通量向上且減小，由楞次定律和左手定則可判知MN向右運(yùn)動，故C對若PQ向左減速運(yùn)動，情況恰好和C相反，故D錯【答案】C【誤區(qū)警示】解決此類問題往往多次運(yùn)用楞次定律，并注意要想在下一級中有感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒一定做變速運(yùn)動，或穿過閉合回路的磁通量非均勻變化，這樣才可以產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，這一變化的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場是變化的，會在其他回路中再次產(chǎn)生感應(yīng)電流【即時鞏固3】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈M相連，要使小導(dǎo)線圈N獲得順時針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒ab的運(yùn)動情況是(兩線圈共面放置)()A向右勻速運(yùn)動B向左加速運(yùn)動C向左勻速運(yùn)動 D向右加速運(yùn)動【

13、解析】欲使N產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流，則感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)為垂直紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時針方向逐漸減小的電流，使其在N中的磁場方向向里，且磁通量在減??；二是M中有逆時針方向逐漸增大的電流，使其在N中的磁場方向向外，且磁通量在增大因此，對于前者，應(yīng)使ab減速向右運(yùn)動；對于后者，則應(yīng)使ab加速向左運(yùn)動故應(yīng)選B.【答案】B考點(diǎn)三自感現(xiàn)象及互感現(xiàn)象1通電自感和斷電自感的比較通電自感通電自感斷電自感斷電自感電路圖電路圖器材要器材要求求A1、A2同規(guī)格，同規(guī)格，RRL，L較大較大L很大很大(有鐵芯有鐵芯)，RLRA現(xiàn)象現(xiàn)象在在S閉合瞬間，閉合瞬間，A2燈立即亮燈立即亮起來，起來

14、，A1燈逐漸變亮，最終燈逐漸變亮，最終一樣亮一樣亮在開關(guān)在開關(guān)S斷開時，燈斷開時，燈A突然閃突然閃亮一下后再漸漸熄滅亮一下后再漸漸熄滅(當(dāng)抽掉當(dāng)抽掉鐵芯后，重做實驗，斷開開關(guān)鐵芯后，重做實驗，斷開開關(guān)S時，會看到燈時，會看到燈A馬上熄滅馬上熄滅)通電自感通電自感斷電自感斷電自感原因原因由于開關(guān)閉合時，流由于開關(guān)閉合時，流過電感線圈的電流迅速過電感線圈的電流迅速增大，使線圈產(chǎn)生自感增大，使線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的電動勢，阻礙了電流的增大，使流過增大，使流過A A1 1燈的電流燈的電流比流過比流過A A2 2燈的電流增加得燈的電流增加得慢慢斷開開關(guān)斷開開關(guān)S S時，流過線圈時，流過線圈L

15、L的電的電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙流減小，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙了電流的減小，使電流繼續(xù)存在了電流的減小，使電流繼續(xù)存在一段時間；在一段時間；在S S斷開后，通過斷開后，通過L L的的電流反向通過電燈電流反向通過電燈A A，且由于，且由于R RL LR RA A，使得流過，使得流過A A燈的電流在開燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使關(guān)斷開瞬間突然增大，從而使A A燈燈的發(fā)光功率突然變大的發(fā)光功率突然變大能量轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化情況化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能磁場能轉(zhuǎn)化為電能 2互感 兩個線圈之間未經(jīng)導(dǎo)線連接，但當(dāng)一個線圈中的電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中

16、產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種現(xiàn)象稱為互感 互感過程中產(chǎn)生的電動勢稱為互感電動勢 互感現(xiàn)象是變壓器的工作基礎(chǔ) 在電子電路中，互感現(xiàn)象會影響電路的正常工作，應(yīng)設(shè)法減小電路間的互感 【案例4】（2010北京理綜）在如圖所示的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R.閉合開關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I.然后，斷開S.若t時刻再閉合S，則在t前后的一小段時間內(nèi)，正確反映流過L1的電流i1、流過L2的電流i2隨時間t變化的圖象是（ ） 【解析】電路圖如下圖所示.t時刻閉合S，則由于線圈L的自感作用，通過小燈泡L1的電流i1從零逐

17、漸增加，直到達(dá)到穩(wěn)定值I，故小燈泡L1的電流變化為B圖象所示；而燈L2所在支路沒有上述現(xiàn)象，S一閉合，電流i2就為穩(wěn)定值I，故圖象C、D均錯.【答案】B 【即時鞏固4】（2011北京理綜）某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路.檢查電路后，閉合開關(guān)S，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)S，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)象.雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因.你認(rèn)為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是（ ） A.電源的內(nèi)阻較大 B.小燈泡電阻偏大 C.線圈電阻偏大 D.線圈的自感系數(shù)較大 【解析】由自感規(guī)律可知在開關(guān)斷開的瞬間造成燈泡閃亮以及延時的原因是在線圈中產(chǎn)生了與原電流同向的自感電流且大于穩(wěn)定時通過燈泡的原電流.由圖可知燈泡和線圈構(gòu)成閉合的自感回路，與電源無關(guān)，故A錯；造成不閃亮的原因是自感電流不大于穩(wěn)定時通過燈泡的原電流，當(dāng)線圈電阻小于燈泡電阻時才會出現(xiàn)閃亮現(xiàn)象，故B錯，C正確.自感系數(shù)越大，則產(chǎn)生的自感電流越大，燈泡更亮，故D錯. 【答案】C