2012屆高三物理一輪復習導學案
十、電磁感應（1）
【課題】電磁感應現(xiàn)象及楞次定律
【目標】
1、通過探究得出感應電流與磁通量變化的關系，并會敘述楞次定律的內(nèi)容。
2、楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義，感受“磁通量變化”的方式和途徑，并用來分析一些實際問題。
【導入】
一、電磁感應現(xiàn)象—感應電流產(chǎn)生的條件
1、內(nèi)容：只要通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有感應電流產(chǎn)生．
2、條件：①_____________；②______________________________．
3、磁通量發(fā)生變化△ф=ф2-ф1，一般存在以下幾種情形：
①投影面積不變，磁感應強度變化，即△ф=△B?S；
②磁感應強度不變，投影面積發(fā)生變化，即△ф=B?△S。其中投影面積的變化又有兩種形式：
A．處在磁場的閉合回路面積發(fā)生變化，引起磁通量變化；
B．閉合回路面積不變，但與磁場方向的夾角發(fā)生變化，從而引起投影面積變化．
③磁感應強度和投影面積均發(fā)生變化，這種情況少見。此時，△ф=B2S2-B1S1；注意不能簡單認為△ф=△B?△S。
二、感應電流方向——楞次定律
1、感應電流方向的判定：方法一：右手定則 ； 方法二：楞次定律。
2、楞次定律的內(nèi)容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
3、楞次定律的理解：掌握楞次定律，具體從下面四個層次去理解：
①誰阻礙誰——感應電流的磁通量阻礙原磁場的磁通量．
②阻礙什么——阻礙的是穿過回路的磁通量的變化，而不是磁通量本身．
③如何阻礙——原磁通量增加時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相反；當原 磁通量減少時，感應電流的磁場方向與原磁場方向相同，即“增反減同”．
④阻礙的結果——阻礙并不是阻止，結果是增加的還增加，減少的還減少．
4、判定感應電流方向的步驟：
①首先明確閉合回路中引起感應電流的原磁場方向．
②確定原磁場穿過閉合回路中的磁通量是如何變化的．（是增大還是減�。�
③根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向——“增反減同”．
④利用安培定則確定感應電流的方向．
5、楞次定律的“阻礙”含義可以推廣為下列三種表達方式：
①阻礙原磁通量（原電流）變化．（線圈的擴大或縮小的趨勢）—“增反減同”
②阻礙（磁體的）相對運動，（由磁體的相對運動而引起感應電流）．—“來推去拉”
③從能量守恒角度分析：能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來量度的，這一點正是楞次定律的根據(jù)所在，楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。
注意：有時應用推廣含義解題比用楞次定律本身方便得多。
6、安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的綜合應用
（1）應用現(xiàn)象
（2）應用區(qū)別：關鍵是抓住因果關系
①．因電而生磁(I→B) →安培定則
②．因動而生電(v、B→I安）→右手定則
③．因電而受力(I、B→F安）→左手定則
【導研】
[例1] (蕪湖一中2009屆高三第一次模擬考試)如圖，線圈L1，鐵芯M，線圈L2都可自由移動，S合上后使L2中有感應電流且流過電阻R的電流方向為a→b，可采用的辦法是 ( )
A．使L2迅速靠近L1 B．斷開電源開關S
C．將鐵芯M插入 D．將鐵芯M抽出
[例2]（通州市2009屆高三查漏補缺專項檢測）4．如圖所示，Q是單匝金屬線圈，MN是一個螺線管，它的繞線方法沒有畫出，Q的輸出端ab和MN的輸入端c、d之間用導線相連，P是在MN的正下方水平放置的用細導線繞制的軟彈簧線圈．若在Q所處的空間加上與環(huán)面垂直的變化磁場，發(fā)現(xiàn)在t１至t２時間段內(nèi)彈簧線圈處在收縮狀態(tài)，則所加磁場的磁感應強度的變化情況可能是（ ）
[例3] 兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導體環(huán)，當A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動的角速度發(fā)生變化時，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應電流，則（ ）
A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小 B．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C．A可能帶負電且轉(zhuǎn)速減小 D．A可能帶負電且轉(zhuǎn)速增大
[例4]如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)表示．左線圈連著平行導軌M和N，導軌電阻不計，在導軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場中，下列說法中正確的是（ ）
A．當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點
B．當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點為等電勢
C．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點
D．當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點
[例5] 如圖所示，光滑固定導體M、N水平放置，兩根導體捧P、Q平行放于導軌上，形成一個閉合回路．當一條形磁鐵從高處下落接近回路時（ ）
A、P、Q將互相靠攏 B、P、Q將互相遠離
C、磁鐵的加速度仍為g D、磁鐵的加速度小于g
[例6]（選修3-2 第10頁T7）如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。t＝0時，磁感應強度為B0,此時MN到達的位置恰好使MDEN構成一個邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，從t＝0開始，磁感應強度B應怎樣隨時間t變化？請推導這種情況下B與t的關系式。
【導練】
1、如圖所示，一條形磁鐵從靜止開始穿過采用雙線繞成的閉合線圈，條形磁鐵在此過程中做（ ）
A．減速運動B．勻速運動
C．自由落體運動D．非勻變速運動
2、（南通市2008屆高三第三次調(diào)研測試）如圖所示，一個金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強磁場中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應電流的是（ ）
A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動
B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動
C．圓盤在磁場中向右勻速平移 D．勻強磁場均勻增加
3、(江蘇省鹽城市2009屆高三上學期第一次調(diào)研考試)6．如圖所示，在直導線下方有一矩形線框，當直導線中通有方向如圖示且均勻增大的電流時，線框?qū)? )
A．有順時針方向的電流 B．有逆時針方向的電流
C．靠近直導線 D．遠離直導線
4、(宿遷市09學年高三年級第一次調(diào)研測試)3．繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖所示．線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起．若保持電鍵閉合，則 （ ）
A．鋁環(huán)不斷升高
B．鋁環(huán)停留在某一高度
C．鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落
D．如果電源的正、負極對調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變
5、（普陀區(qū)09高三年級物理學科期末調(diào)研試卷）如圖所示，有一通電直導線MN，其右側(cè)有一邊長為L的正方形線圈abcd，導線與線圈在同一平面內(nèi)，且導線與ab邊平行，距離為L。導線中通以如圖方向的恒定電流，當線圈繞ab邊沿逆時針方向（從上往下看）轉(zhuǎn)過角度θ（θ<90°）的過程中，線圈中產(chǎn)生感應電流的方向為________方向（選填“abcda”或“adcba”）；當線圈繞ab邊轉(zhuǎn)過角度θ=________時，穿過線圈中的磁通量 最小。
6、動圈式話筒和磁帶錄音機都應用了電磁感應現(xiàn)象．如圖（a）是話筒原理圖，（b）是錄音機的錄、放原理圖，由圖可知（ ）
A、話筒工作時磁鐵不動線圈移動而產(chǎn)生感應電流．
B、錄音機放音時變化的磁場在靜止的線圈里產(chǎn)生感應電流．
C、錄音機放音時線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場．
D、錄音機錄音時線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場．


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