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职高物理(人教版-通用类)教案:电磁感应现象、磁通量、楞次定律
;一、磁通量
1.磁通量:穿过磁场中某个平面的磁感线的 叫做穿过这一平面的磁通量.磁通量简称磁通,符号为Φ,单位是 .;2.磁通量的计算
(1)公式Φ= (磁感线与平面垂直).
(2)如果磁感线与平面不垂直,上式中的S为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积,则
Φ=BSsinθ(θ为B、S之间的夹角).;(3)磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1.
(4)磁通量是 量,但有正负之分,若有两个方向相反的磁场穿过某一平面,设某一方向的磁通量为正,则另一方向的磁通量为负,它们的 就为穿过这一平面的磁通量.;二、电磁感应现象
1.电磁感应现象:只要穿过闭合电路的 发生变化,闭合电路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象.
2.产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.;三、楞次定律
1.楞次定律:感应电流总具有这样的方向,即感应电流的磁场总是 引起感应电流的的 变化.
2.应用楞次定律判定感应电流方向的具体步骤为:
(1)明确原磁场的方向;
(2)判断原磁通量的增减情况;
(3)确定感应电流的磁场的方向;
(4)利用安培定则反推感应电流的方向.;3.右手定则:当闭合电路的部分导体切割磁感线时,产生的感应电流的方向用右手定则来进行判断比较方便:伸开右手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向导体运动方向,那么伸直四指指向即为感应电流的方向.; 产生感应电流的条件
如图10-1-1所示,下列情况下abcd中有感应电流产生的是( ); 产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,而磁通量的变化一般有三种情况:①磁场强弱不变,回路面积改变;②回路面积不变,磁场强弱改变;③回路面积和磁场均不变,但二者的相对位置发生改变.
;变式训练1:线圈在长直导线电流的磁场中,做如图10-1-2所示的运动:甲向右平动,乙向下平动,丙绕轴转动(ad边向外),丁从纸面向纸外平动,戊向上平动(边bc上有个缺口),则线圈中有感应电流的是 .; 解析:导线产生的磁场在其周围分布是不均匀的,靠近导线的地方磁场强,离导线越远,磁场越弱.
答案:乙丙丁 ; 楞次定律的推广应用
一长直铁芯上绕有一固定线圈M,铁芯右端与一木质圆柱密接,木质圆柱上套有一闭合金属环N,N可在木质圆柱上无摩擦移动.M连接在如图10-1-3所示的电路中,其中R为滑动变阻器,E1和E2为直流电源,S为单刀双掷开关.;下列情况中,可观测到N向左运动的是( )
A.在S断开的情况下,S向a闭合的瞬间
B.在S断开的情况下,S向b闭合的瞬间
C.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向c端移动时
D.在S已向a闭合的情况下,将R的滑动头向d端移动时; A、B两种情况中,无论开关向哪边闭合,都是线圈中的电流增大,产生的磁场增强,穿过金属环N的磁通量增大,N都要远离线圈,以阻碍磁通量的改变;C、D两种情况中,当滑片向左移动时,电路中的电阻增大,电流减小,则穿过金属环N的磁通量减小,N将靠近线圈,C对;D选项正好相反,D错误.选C.; 抓住特殊状态,灵活运用楞次定律的推广应用,能使解题过程简化.
运动的结果要阻碍原磁通量的变化.N向左运动说明原磁通量减弱,现要阻碍其减弱,与I方向无关.本题也可用“增反减同”直接判断:N靠近线圈→M、N为同向电流→由“增反减同”得M中电流减小.;变式训练2:如图10-1-4所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,;若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
A.N先小于mg后大于mg,运动趋势向左
B.N先大于mg后小于mg,运动趋势向左
C.N先小于mg后大于mg,运动趋势向右
D.N先大于mg后小于mg,运动趋势向右; 解析:当条形磁铁从图示位置运动到线圈正上方的过程中,穿过线圈的磁通量必增大,根据楞次定律的推广应用“来拒”,线圈有向右的运动趋势,对桌面的压力增大;条形磁铁从线圈正上方向右移动的过程中,穿过线圈的磁通量必减小,根据推广应用“去留”,线圈还是有向右的运动趋势,对桌面的压力减小,故选D.; 安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的综合应用
如图10-1-5所示装置中,cd杆原来静止.当ab杆做如下何种运动时,cd杆将向右移动( )
A.向右匀速运动 B.向左匀速运动
C.向右加速运动 D.向右减速运动; ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变化,L2中无感应电流产生,cd保
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