【優(yōu)化探究】高考物理一輪復(fù)習(xí) 第9章第1單元隨堂

第九章電磁感應(yīng)整理課件整理課件一、磁通量1．計算(1)公式：

.(2)適用條件：①

磁場；②S是垂直磁場并在磁場中的有效面積．2．單位：韋伯(Wb)，1Wb＝1T·m2.3．磁通量正負(fù)的規(guī)定(1)任何一個面都有正、反兩面，若規(guī)定磁感線從正面穿入時磁通量為正，則磁感線從反面穿入時磁通量為負(fù)．(2)穿過某一面積的磁通量一般指合磁通量．[溫馨提示]

(1)穿過一個線圈平面的磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)．(2)若磁場中某一面積S與磁場方向的夾角為θ，則穿過這一面積的磁通量為Φ＝BSsinθ.Φ＝BS勻強整理課件二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件穿過閉合電路的

發(fā)生變化．2．產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件(1)無論電路是否閉合，只要穿過線圈平面的

發(fā)生變化，線路中就有

，產(chǎn)生

的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源．(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢．如果電路閉合，就有感應(yīng)電流．如果電路不閉合，就只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流．磁通量感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢磁通量整理課件三、楞次定律和右手定則1．楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是要

引起感應(yīng)電流的

的變化．(2)適用情況：所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象．2．右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，讓大拇指跟其余四指

，并且都跟手掌在同一

，讓磁感線垂直穿入掌心，大拇指指向

的方向，其余四指所指的方向，就是感應(yīng)電流的方向．(2)適用情況：

產(chǎn)生感應(yīng)電流．磁通量阻礙垂直平面內(nèi)導(dǎo)體運動導(dǎo)體切割磁感線整理課件楞次定律的理解和應(yīng)用1．楞次定律中“阻礙”的含義整理課件2．楞次定律的使用步驟對楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因：(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；(2)阻礙相對運動——“來拒去留”；(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢——“增縮減擴(kuò)”；(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”．3．楞次定律的推廣整理課件4．楞次定律與右手定則的比較[重點提示]如果問題不涉及感應(yīng)電流的方向，則用楞次定律的推廣含義進(jìn)行研究，可以使分析問題的過程簡化．整理課件如圖所示，光滑固定的金屬導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路，一條形磁鐵從高處下落接近回路時()A．P、Q將相互靠攏B．P、Q將相互遠(yuǎn)離C．磁鐵的加速度仍為gD．磁鐵的加速度小于g[思路點撥]可以用楞次定律確定P、Q中的感應(yīng)電流方向．再根據(jù)左手定則確定感應(yīng)電流受到的安培力來確定P、Q運動方向，根據(jù)感應(yīng)電流的磁場的“阻礙”作用確定磁鐵的加速度．還可以根據(jù)楞次定律的一些結(jié)論直接解答．整理課件[聽課記錄]方法一設(shè)磁鐵下端為N極，如圖所示，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向．可見，PQ將互相靠攏．由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，磁鐵將受到向上的反作用力，從而加速度小于g.當(dāng)磁鐵下端為S極時，根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)果，所以，本題應(yīng)選A、D.方法二根據(jù)楞次定律的另一表述——感應(yīng)電流的效果，總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，本題中“原因”是回路中磁通量的增加，歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路，“效果”便是阻礙磁通量的增加和磁鐵的靠近，所以，P、Q將互相靠近且磁鐵的加速度小于g，應(yīng)選A、D.[答案]AD整理課件如圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈．當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是()A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右整理課件解析：條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過時，通過線圈的磁通量先增加后又減?。?dāng)通過線圈磁通量增加時，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運動的趨勢，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢，當(dāng)通過線圈的磁通量減小時，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運動的趨勢，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運動的趨勢．綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運動趨勢總是向右．答案：D整理課件感應(yīng)電流方向的判定1．利用右手定則判斷閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向．常見的幾種切割情況：(1)導(dǎo)體平動切割磁感線；(2)導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線；(3)導(dǎo)體不動，磁場運動，等效為磁場不動，導(dǎo)體反方向切割磁感線．2．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟(1)確定原磁場的方向；(2)明確回路中磁通量變化情況；(3)應(yīng)用楞次定律的“增反減同”，確立感應(yīng)電流磁場的方向；(4)應(yīng)用安培定則，確立感應(yīng)電流的方向．整理課件3．楞次定律和右手定則的關(guān)系(1)從研究對象上說，楞次定律研究的是整個閉合回路，右手定則研究的是閉合電路的一部分導(dǎo)體，即一段導(dǎo)體做切割磁感線運動．(2)從適用范圍上說，楞次定律可應(yīng)用于磁通量變化引起感應(yīng)電流的各種情況(包括一部分導(dǎo)體切割磁感線運動的情況)，右手定則只適用于一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況．因此，右手定則是楞次定律的一種特殊情況．[重點提示](1)若導(dǎo)體不動，回路中磁通量變化，應(yīng)該用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向而不能用右手定則．(2)若是回路中一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流，用右手定則判斷較為簡單，用楞次定律進(jìn)行判定也可以，但較為麻煩．整理課件MN、GH為光滑的水平平行金屬導(dǎo)軌，ab、cd為跨在導(dǎo)軌上的兩根金屬桿，勻強磁場垂直穿過MN、GH所在的平面，如圖中所示，則()A．若固定ab，使cd向右滑動，則abcd回路有電流，電流方向由a到b到d到cB．若ab、cd以相同的速度一起向右滑動，則abcd回路有電流，電流方向由c到d到b到aC．若ab向左、cd向右同時運動，則abcd回路電流為零D．若ab、cd都向右運動，且兩棒速度vcd＞vab，則abcd回路有電流，電流方向由c到d到b到a[思路點撥]判斷一個回路中是否有感應(yīng)電流，關(guān)鍵是看穿過回路的磁通量是否有變化．整理課件[聽課記錄]由右手定則可判斷出A應(yīng)產(chǎn)生順時針的電流，故A錯．若ab、cd同向且速度大小相同，ab、cd所圍的線圈面積不變，磁通量不變，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯．若ab向左，cd向右，則abcd中有順時針電流，故C錯．若ab、cd向右運動，但vcd＞vab，則abcd所圍面積發(fā)生變化，磁通量也發(fā)生變化，故由楞次定律可判斷出產(chǎn)生由c到d的電流，故D正確．[答案]D整理課件2．(2009年高考浙江卷)如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點，并可繞O點擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置由靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應(yīng)電流的方向是()A．a(chǎn)→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d解析：由楞次定律，一開始磁通量減小，后來磁通量增大，由“增反”“減同”可知電流方向是d→c→b→a→d.答案：B整理課件右手定則、左手定則和安培定則的區(qū)別和應(yīng)用1．三個定則的區(qū)別整理課件2.相互聯(lián)系(1)電流可以產(chǎn)生磁場，當(dāng)電流的磁場發(fā)生變化時，也會發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象．(2)感應(yīng)電流在原磁場中也要受安培力，這是確定感應(yīng)電流阻礙“相對運動”的依據(jù)．(3)有些綜合問題中，有時要同時應(yīng)用三個定則．[重點提示]三個定則容易相混，特別是左、右手易錯，關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：(1)因電而生磁(I→B)→安培定則；(2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則；(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則．整理課件

如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如圖．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是()A．當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B．當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢C．當(dāng)金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D．當(dāng)金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點[思路點撥]解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)用右手定則判定電流方向，確定a、b兩點電勢高低．(2)用安培定則確定兩線圈磁場方向．(3)根據(jù)右側(cè)線圈中磁場變化情況判定感應(yīng)電流方向．整理課件[聽課記錄]當(dāng)金屬棒向右勻速運動而切割磁感線時，金屬棒產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢，由右手定則判斷電流方向由a→b.根據(jù)電流從電源(ab相當(dāng)于電源)正極流出沿外電路回到電源負(fù)極的特點，可以判斷b點電勢高于a點．又左線圈中的感應(yīng)電動勢恒定，則感應(yīng)電流也恒定，所以穿過右線圈的磁通量保持不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)ab向右做加速運動時，由右手定則可推斷φb＞φa，電流沿逆時針方向．又由E＝Blv可知ab導(dǎo)體兩端的E不斷增大，那么左邊電路中的感應(yīng)電流也不斷增大，由安培定則可判斷它在鐵芯中的磁感線方向是沿逆時針方向的，并且磁感應(yīng)強度不斷增強，所以右邊電路的線圈中的向上的磁通量不斷增加．由楞次定律可判斷右邊電路的感應(yīng)電流方向應(yīng)沿逆時針，而在右線圈組成的電路中，感應(yīng)電動勢僅產(chǎn)生在繞在鐵芯上的那部分線圈上．把這個線圈看做電源，由于電流是從c沿內(nèi)電路(即右線圈)流向d，所以d點電勢高于c點．故B、D正確．[答案]BD整理課件3．如圖所示，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在外力的作用下運動時，MN在磁場力的作用下向右運動，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．向左減速運動解析：當(dāng)PQ向右運動時，用右手定則可判定PQ中感應(yīng)電流的方向是由Q→P，由安培定則可知穿過L1的磁場方向是自下而上的；若PQ向右加速運動，則穿過L1的磁通量增加，用楞次定律可以判斷流過MN的感應(yīng)電流是從N→M的，用左手定則可判定MN受到向左的安培力，將向左運動，可見選項A不正確；若PQ向右減速運動，流過MN的感應(yīng)電流方向、感應(yīng)電流所受的安培力的方向均將反向，MN向右運動，所以選項C是正確的．同理可判斷B項是正確的，D項是錯誤的．本題正確的選項應(yīng)是B、C.答案：BC整理課件1．(2011年韶關(guān)模擬)如圖是驗證楞決定律實驗的示意圖，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(yīng)電流，各圖中分別標(biāo)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(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是()解析：先根據(jù)楞次定律判斷線圈的N極和S極．A上端為N極，B上端為N極，C上端為S極，D上端為S極，再根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向，A、B錯誤，C、D正確．答案：CD整理課件2．如圖所示，小圓圈表示處于勻強磁場中的閉合電路一部分導(dǎo)線的橫截面，速度v在紙面內(nèi)．關(guān)于感應(yīng)電流的有無及方向的判斷正確的是()A．甲圖中有感應(yīng)電流，方向向里B．乙圖中有感應(yīng)電流，方向向外C．丙圖中無感應(yīng)電流D．丁圖中a、b、c、d四位置上均無感應(yīng)電流解析：甲圖中導(dǎo)線切割磁感線，根據(jù)右手定則，可知電流方向向里，A正確；乙、丙圖中導(dǎo)線不切割磁感線，無電流，B錯誤，C正確；丁圖中導(dǎo)線在b、d位置切割磁感線，有感應(yīng)電流，在a、c位置速度與磁感線方向平行，不切割磁感線，無電流，D錯誤．答案：AC整理課件3.3.如圖所示，光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強磁場中，磁場方向與軌道所在平面垂直，導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開軌道無摩擦地滑動，當(dāng)ab由圖示位置釋放，直到滑到右側(cè)虛線位置的過程中，關(guān)于ab棒中的感應(yīng)電流情況，正確的是()A．先有從a到b的電流，后有從b到a的電流B．先有從b到a的電流，后有從a到b的電流C．始終有從b到a的電流D．始終沒有電流產(chǎn)生解析：ab與被其分割開的每個圓環(huán)構(gòu)成的回路，在ab棒運動過程中，磁通量都保持不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生．答案：D整理課件4．在條形磁鐵的中央位置的正上方水平固定一銅質(zhì)圓環(huán)如圖所示，以下判斷中正確的是()A．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時環(huán)的機(jī)械能守恒B．釋放圓環(huán)，環(huán)下落時磁鐵對桌面的壓力比磁鐵受的重力大C．給磁鐵水平向右的初速度，磁鐵滑出時做減速運動D．給磁鐵水平向右的初速度，圓環(huán)產(chǎn)生向左的運動趨勢解析：由條形磁鐵磁場分布特點可知，穿過其中央位置正上方的圓環(huán)的合磁通量為零，所以在環(huán)下落的過程中，磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，只受重力，則環(huán)下落時機(jī)械能守恒，A對，B錯；給磁鐵水平向右的初速度，由楞次定律可知，圓環(huán)的運動總是阻礙自身磁通量的變化，