高中物理基础复习课件:9.1电磁感应现象 楞次定律(1)
16页1、考点1 电磁感应现象,电磁感应现象 楞次定律,1.磁通量=BS,是指充满磁感线且与磁感线垂直的有效面积,不一定是线圈面积。2.磁通量是否发生变化,是判定电磁感应现象的惟一依据,而引起磁通量变化的途径有多种。3.无论回路是否闭合,只要穿过回路平面的磁通量发生变化,线路中就产生感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。,典例一,感应电流产生的条件,【例1】法拉第通过精心设计的一系列试验,发现了电磁感应定律,将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来。在下面几个典型的实验设计思想中,所作的推论后来被实验否定的是( )A.既然磁铁可使近旁的铁块带磁,静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷,那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B.既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势,那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C.既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流,那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D.既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势,那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流,【解析】对A选项,静止的导线上的稳恒电流附近产生稳定
2、的磁场,通过旁边静止的线圈不会产生感应电流,A被否定;稳恒电流周围的稳定磁场是非匀强磁场,运动的线圈可能会产生感应电流,B符合事实;静止的磁铁周围存在稳定的磁场,旁边运动的导体棒会产生感应电动势,C符合;运动的导线上的稳恒电流周围产生运动的磁场,即周围磁场变化,在旁边的线圈中产生感应电流,D符合。,电路闭合,且穿过闭合电路的磁通量发生变化, 是产生感应电流的条件。,如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外。若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是( ) A.将线框向左拉出磁场 B.以ab边为轴转动(小于90) C.以ad边为轴转动(小于60) D.以bc边为轴转动(小于60),ABC,考点2 楞次定律,1.对楞次定律的理解,2.楞次定律的使用步骤,3.楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因:(1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”;,(2)阻碍相对运动“来拒去留”;例如,如图所示,若条形磁铁向闭合导线圈“前进”,则闭合导线圈“退却”;若条形磁铁远离闭合导线圈“逃跑”,则闭合导线圈“追赶”。,(3)使线
3、圈面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”;例如,如图所示,当导线B中的电流减小时,穿过闭合金属圆环A的磁通量减小,这时A环有扩张的趋势。,(4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”。,4.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤 (1)确定原磁场的方向; (2)明确回路中磁通量变化情况; (3)应用楞次定律的“增反减同”,确立感应电流磁场的方向; (4)应用安培定则,确立感应电流的方向。,(1)若导体不动,回路中磁通量变化,应该用楞次定律判断感应电流方向而不能用右手定则。(2)若是回路中一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流,用右手定则判断较为简单,用楞次定律进行判断也可以,但较为麻烦。,(2)应用区别关键是抓住因果关系:因电而生磁(IB)安培定则;因动而生电(v、BI)右手定则;因电而受力(I、BF安)左手定则。,(1) 比较,5.安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较,(3)相互联系应用楞次定律 ,必然要用到安培定则;感应电流受到的安培力,有时可以先用右手定则确定电流方向, 再用左手定则确定安培力的方向,有时可以直接应用楞次定律的推论确定。,【解析】本题考查楞次定律,解题时应分清磁
4、场方向及磁通量的变 化情况,还应明确线圈的放置方法,考查学生的理解能力和推理能力。 由楞次定律可知,在线圈从右侧摆动到O点正下方的过程中,向上的磁 通量在减小,故感应电流的方向沿adcba,线框从O点正下方向左侧摆动的过程,电流方向沿adcba,故选B。,【例2】如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是( )A.abcdaB.dcbadC.先是dcbad,后是abcdaD.先是abcda,后是dcbad,应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤:确定研究对象,即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流。确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况。确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况。根据楞次定律,判断闭合电路中感应电流的磁场方向。根据安培定则(即右手螺旋定则)判断感应电流的方向。,B,典例二,感应电流方向的判断,电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条
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