2014届高三物理一轮复习电磁感应现象楞次定律教学一体案.doc.doc

电磁感应现象 楞次定律 (1)定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。 (2)公式：Φ＝BS。 (3)单位：韦伯(韦)，符号：Wb。 (4)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)。 1．对磁通量的理解 (1)磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面。 (2)多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关。 (3)合磁通量求法：若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量。 2．关于公式Φ＝BS的理解 (1)适用条件：匀强磁场；磁感线与平面垂直。 (2)若面积S与磁感应强度B的夹角为θ，则Φ＝BSsinθ。 图9－1－1 其中Ssin θ为面积S在垂直于磁感线方向的投影，称之为“有效面积”。 图9－1－2 (3)面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积。如图9－1－2所示，S应为线圈面积的一半。 3．磁通量变化的计算 (1)磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS。 (2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则穿过回路中的磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S。 1. 用均匀导线做成的正方形线圈abcd放在纸面内，其一半放在有理想边界且垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图9－1－3所示，关于穿过线圈的磁通量的说法正确的是(　　) 图9－1－3 A．若线圈以OO′为轴转动，则穿过线圈的磁通量时刻在变化 B．若线圈以OO′为轴转动，则线圈转动90°后磁通量有一段时间为零，直至ab边再次进入磁场 C．若线圈以ab为轴转动，因线圈在垂直于磁场方向的投影面积一直在变化，故穿过线圈的磁通量一直在变化 D．若线圈以ab为轴转动，开始转动的一段时间内磁通量不变，直至其cd边进入磁场磁通量才开始变化 解析：选AD　若线圈以OO′为轴转动，线圈在垂直于磁场方向的投影面积是一直在变化的，因此穿过线圈的磁通量一直在变化，选项A正确，B错误；若线圈以ab为轴转动，从图示位置转动60°角的过程中，虽然线圈进入磁场部分的面积变大，但在线圈处于磁场中的部分垂直于磁场方向的投影面积一直不变，所以这段过程中穿过线圈的磁通量不变，一旦cd边进入磁场，整个线圈在垂直于磁场方向的投影面积随时变化，因此穿过线圈的磁通量发生变化，选项C错误，D正确。 电磁感应现象 1．电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。 2．产生感应电流的条件 (1)存在闭合回路。 (2)磁通量发生变化。 1．电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生了感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 2．能量转化 发生电磁感应现象时，是机械能或其它形式的能转化为电能。 2．如图9－1－4所示，将一个矩形小线圈放在一个大匀强磁场中，线圈平面平行于磁感线，则线圈中有感应电流产生的是(　　) 图9－1－4 A．当矩形线圈做平行于磁感线的平动 B．当矩形线圈做垂直于磁感线的平行移动 C．当矩形线圈绕AB边做转动时 D．当矩形线圈绕BC边做转动时 解析：选C　当线圈平行于或垂直于磁感线运动时，穿过的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生，故A、B不对；当线圈绕AB边转动时，穿过的磁通量变化，故有感应电流产生，C正确；当线圈绕BC边转动时，穿过线圈的磁通量始终为零不变化，故无感应电流，D错。 楞次定律　右手定则 1．楞次定律 (1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 (2)适用范围：一切电磁感应现象。 2．右手定则 (1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 (2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流。 楞次定律的理解及应用 (1)楞次定律中“阻碍”的含义： (2)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。 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； 阻碍相对运动——“来拒去留”； 使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； 阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用现象对比： 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律