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高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律教案

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  • 2025/7/13 19:53:41

第10章 电磁感应

第1节 电磁感应现象 楞次定律

一、磁通量

1.概念: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与B的乘积。 2.公式:Φ=BS。 3.适用条件: (1)匀强磁场。

(2)S为垂直磁场的有效面积。

4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)。 5.物理意义:

相当于穿过某一面积的磁感线的条数。如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:

1

(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3。 (2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。 (3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。 6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。 二、电磁感应现象

1.定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。

2.条件

(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。 3.实质

产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。

三、感应电流方向的判定 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:如图所示,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平面内:让磁感线从掌心进入,并使拇指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:导线切割磁感线产生感应电流。

1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)

2

(1)1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。 (2)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生。 (3)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。

(√) (×) (√)

(4)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生。

(√)

(5)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。

(√)

(6)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。

(×)

(7)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。

(√)

2.(鲁科版选修3-2P8T3)如图所示,条形磁铁以速度v向螺线管靠近,下面几种说法中正确的是( )

A.螺线管中不会产生感应电流 B.螺线管中会产生感应电流

C.只有磁铁速度足够大时,螺线管中才能产生感应电流 D.只有在磁铁的磁性足够强时,螺线管中才会产生感应电流

B [当条形磁铁以速度v向螺线管靠近,穿过螺线管的磁通量增大,则螺线管中会产生感应电流,与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关,故B正确。]

3.(粤教版选修3-2P12T2改编)一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内,ad边与导线平行,如图所示。当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中,线框内感应电流的方向为( )

A.一直沿顺时针方向 B.一直沿逆时针方向

C.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向

D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向,最后沿顺时针方向

3

D [根据“来拒去留”“同向吸引异向排斥”“近大远小”等规律可得,电流方向依次为b→c、c→b、a→d、d→a,即先顺时针,再逆时针,最后顺时针,故D正确。]

4.(人教版选修3-2P14T6改编)(多选)如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动。拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,看到的现象及现象分析正确的是( )

A.磁铁插向左环,横杆发生转动 B.磁铁插向右环,横杆发生转动

C.磁铁插向左环,左环中不产生感应电动势和感应电流 D.磁铁插向右环,右环中产生感应电动势和感应电流

BD [左环不闭合,磁铁插向左环时,产生感应电动势,不产生感应电流,环不受力,横杆不转动,故A、C错误;右环闭合,磁铁插向右环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动,故B、D正确。]

5.(粤教版选修3-2P13T4改编)如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示。当线圈A中的电流突然增强时,线圈B中的感应电流方向为( )

A.沿顺时针方向 B.沿逆时针方向 C.无感应电流

D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向 [答案] A

磁通量 电磁感应现象 [依题组训练]

1.如图所示,两个同心圆形线圈a、b在同一平面内,其半径大小关系为ra>rb,条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直,则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为( )

4

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第10章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律 一、磁通量 1.概念: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与B的乘积。 2.公式:Φ=BS。 3.适用条件: (1)匀强磁场。 (2)S为垂直磁场的有效面积。 4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)。 5.物理意义: 相当于穿过某一面积的磁感线的条数。如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则: 1 (1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3。 (2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。 (3)通过矩形abb′a′的磁通量

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