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选修3-2 2013届桃州中学高三物理导学案

第四章 电磁感应

【课 题】§4.1 电磁感应现象 楞次定律 【学习目标】

1.电磁感应现象Ⅰ

2．磁通量Ⅰ 3．楞次定律Ⅱ 【知识要点】 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 的闭合导体回路的面积S和B的乘积．

2．公式：Φ＝ ，此式的适用条件是匀强磁场，且线圈平面与磁场垂直． 3．单位：1 Wb＝ . 4．磁通量是标量，但有正负．磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的．即若以向里穿过某平面的磁通量为正，则向外穿过这个平面的磁通量为负．

5．磁通量的物理意义是穿过某一面积的磁感线条数． 二、电磁感应现象

1．产生感应电流的条件：穿过闭合电路的 发生变化． 2．引起磁通量变化的常见情况

(1)闭合电路的部分导体做 运动，导致Φ变． (2)线圈在磁场中转动，导致Φ变．

(3) 变化，导致Φ变．

3．产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的 发生变化，线路中就有感应电动势．

4．电磁感应现象的实质是产生 ，如果回路闭合则产生 ；如果回路不闭合，则只有 ，而无 ． 三、楞次定律和右手定则 1．楞次定律

(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 引起感应电流的 的变化． (2)适用情况：所有 现象． 2．右手定则

(1)内容：伸开右手，使拇指与 垂直，并且都与手掌在同一平面内，让 从掌心进入，并使拇指指向导线 ，这时四指所指的方向就是 的方向．

(2)适用情况：导体 产生感应电流．

【典型例题】

一、对磁通量的理解

【例题1】如图所示，一通电圆环A，电流大小不变，在通电圆环外有两个同心圆环B、C，SC>SB，则下列判断正确的是( )

A．ΦB>ΦC

1

B．ΦB＝ΦC C．ΦB<ΦC

D．无法确定磁通量ΦB、ΦC的大小

【变式训练1】 如图所示，一水平放置的N匝矩形线框面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向斜向上，与水平面成30°角，现若使矩形线框以左边的一条边为轴转到竖直的虚线位置，则此过程中磁通量的改变量的大小是( )

A.C.

3－13＋1

BS B.NBS 223＋13－1

BS D.NBS 22

二、对楞次定律的理解和应用 1.楞次定律中“阻碍”的含义

谁阻碍谁 阻碍什么 感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化 阻碍的是磁通量的变化，而不是磁场本身 当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，阻碍其增加；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，阻碍其减少，即“增反减同” 阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢，这种变化将继续进行，最终结果不受影响 如何阻碍 结果如何 2.楞次定律的推广含义的应用

(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”． (2)阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”． (3)磁通量增加，线圈面积“缩小”；磁通量减少，线圈面积“扩张”． (4)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象)．

【例题2】(2010·上海高考)如图，金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧．若变阻器滑片P向左移动，则金属环A将向__________(填“左”或“右”)运动，并有__________(填“收缩”或“扩张”)趋势．

【变式训练2】如图是某电磁冲击钻的原理图，若突然发现钻头M向右运动，则可能是( )

A．开关S闭合瞬间

B．开关S由闭合到断开的瞬间

2

C．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动 D．开关S已经是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动

【变式训练3】(2011·上海高考)如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )

A．顺时针加速旋转 B．顺时针减速旋转

C．逆时针加速旋转 D．逆时针减速旋转 三、感应电流方向的判断

【例题3】如右图所示，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．a→b→c→d→a B．d→c→b→a→d

C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d

【变式训练4】一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空( )

A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势下端高 B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势上端高

C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势上端高 D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势

四、右手定则、左手定则、安培定则的区别和应用

【例题4】如图所示，导线框abcd与通电直导线在同一平面内，直导线通有恒定电流并通过ad和bc的中点．在线框向右运动的瞬间( )

A．线框中有感应电流，且沿顺时针方向 B．线框中有感应电流，且沿逆时针方向 C．线框中有感应电流，但方向难以判断

D．由于穿过线框的磁通量为零，线框中没有感应电流

【变式训练5】 如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方(磁极间距略大于矩形线圈的宽度)．当磁铁匀速向右通过线圈正下方时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向(从上向下看)是( )

A．摩擦力方向一直向左

B．摩擦力方向先向左、后向右

C．感应电流的方向顺时针→逆时针→逆时针→顺时针 D．感应电流的方向顺时针→逆时针

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