高中物理人教版 (新课标)选修35 电磁感应现象的两类情况多媒体教学ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)选修35 电磁感应现象的两类情况多媒体教学ppt课件，共31页。PPT课件主要包含了磁通量，部分导体，产生感应电动势，回路闭合，回路不闭合，一切情况，导体运动的方向，感应电流等内容，欢迎下载使用。

1．了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度．2．理解感应电流产生的条件，了解电磁感应在生活和生产中的应用．3．理解楞次定律，掌握法拉第电磁感应定律．4．了解自感现象和涡流现象，能列举自感和涡流现象在生产和生活中的应用．
本部分内容是高考考查的重点，且多为计算题，分值高，难度大，具有较高的区分度．“法拉第电磁感应定律”几乎是高考的必考点，一般以计算题或选择题的形式出现，并且与力学知识相结合．电磁场的问题是高考的热点，随着高中《课程标准》的实施，高考改革的深化，这方面的问题依然是考查的重点，带电粒子、金属棒、线圈等在电、磁场中的运动问题几乎是必考的内容．
由于电磁感应的题大多与实际问题相联系，往往综合性较强，与前面的知识联系较多，涉及力和运动、能量、直流电路、安培力等多方面的知识，解题时一般从以下两个方面分析：(1)受力情况、运动情况的动态分析；(2)功能分析(电磁感应过程往往涉及多种形式能量的转化)．力学、电学与本章内容结合的题目是复习中应强化训练的重要内容．
1．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，即ΔΦ≠0.(2)引起磁通量变化的常见情况①闭合电路的做切割磁感线运动；②线圈绕垂直于磁场的轴转动；③磁感应强度B发生变化．
(3)感应电动势产生的条件：无论电路闭合与否，只要穿过线圈的发生变化，电路中就一定有感应电动势产生．的那部分导体相当于电源． 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果 则产生感应电流；如果则只有感应电动势而无感应电流．
2．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)适用范围：适用于 的感应电流方向的判断．3．右手定则(1)适用范围：适用于闭合回路的部分导体 磁感线运动的情况．(2)方法：伸开右手，让拇指跟其余四指 ，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线 从手心进入，大拇指指向 ，其余四指所指的就是 的方向．
考点一　如何正确理解、应用楞次定律1．楞次定律中“阻碍”一词的含义
【技巧提示】　“阻碍”不等于“阻止”．当由于原磁通量增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，其作用仅仅是使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加；当由于原磁通量的减少引起感应电流时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，其作用仅仅是使原磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少．“阻碍”也不意味“相反”．
2．楞次定律的另外两种表述(1)楞次定律还可表述为：当磁体间因相对运动产生感应电流时，感应电流的磁场总是阻碍磁体间的相对运动．(2)楞次定律还可表述为：感应电流的效果总与引起感应电流的原因相对抗．3．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)阻碍线圈自身电流的变化(自感现象)．
4．应用楞次定律判断感应电流的方法由此图可以看出，闭合回路的磁通量变化和该电路的磁场方向、感应电流方向这3个因素是相互关联的，应用楞次定律时一定要依照以上思维程序进行．
【案例1】　(2009·浙江理综)如图所示，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→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d【解析】　由楞次定律，一开始磁通量减小，后来磁通量增大，由“增反减同”可知电流方向是d →c→b→a→d.【答案】　B
【即时巩固1】　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
【解析】　当开关突然闭合时，左线圈上有了电流，产生磁场，而对于右线圈来说，磁通量增加，由楞次定律可知，为了阻碍磁通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故A项正确；当开关由闭合到断开瞬间，穿过右线圈的磁通量要减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M要向左运动靠近左边线圈，故B项错误；开关闭合时，当变阻器滑片P突然向左滑动时，回路的电阻减小，回路电流增大，产生的磁场增强，穿过右线圈的磁通量增大，为了阻碍磁通量的增加，钻头M向右运动远离左边线圈，故C项正确；当变阻器滑片P突然向右滑动时，回路的电阻增大，回路电流减小，产生的磁场减弱，穿过右线圈的磁通量减少，为了阻碍磁通量的减少，钻头M向左运动靠近左边线圈，故D项错误．【答案】　A、C
考点二　楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用1．规律比较
2.应用区别关键是抓住因果关系：①因电而生磁(I→B)→安培定则；②因动而生电(v、B→I安)→右手定则；③因电而受力(I、B→F安)→左手定则．
【案例2】　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
【解析】　本题可以用以下两种方法求解，借此区分右手定则和楞次定律．解法1：首先，由安培定则判断通电直导线周围的磁场方向(如图所示)，由对称性可知合磁通量Φ＝0；其次，当导线框向右运动时，穿过线框的磁通量增大(方向垂直向里)，由楞次定律可知感应电流的磁场方向垂直纸面向外；最后，由安培定则判知感应电流沿逆时针方向．故B选项正确．
解法2：ab导线向右做切割磁感线运动时，由右手定则判断感应电流由a→b，同理可判断cd导线中的感应电流方向由c→d，ad、bc两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感应电流沿逆时针方向．【答案】　B
【技巧提示】　导体运动切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例，所以判定感应电流方向的右手定则也是楞次定律的特例．用右手定则能判定的，一定也能用楞次定律来判定．只是不少情况下，不如用右手定则判定来得方便简单．
【即时巩固2】　如图，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环L有________(填“收缩”或“扩张”)趋势，圆环内产生的感应电流________(填“变大”“变小”或“不变”)．
【解析】　由于金属棒ab在恒力F的作用下向右运动，则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小．【答案】　收缩　变小
【案例3】　如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是(　　)A．向右加速运动　　　　B．向左加速运动C．向右减速运动 D．向左减速运动
【解析】　分析该类问题，首先要明确PQ运动是引起MN运动的原因，然后根据楞次定律和左手定则判断．由右手定则PQ向右加速运动，穿过L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定则可判断MN向左运动，故A错．若PQ向左加速运动，情况正好和A相反，故B对．若PQ向右减速运动，由右手定则，穿过L1的磁通量向上且减小，由楞次定律和左手定则可判知MN向右运动，故C对．若PQ向左减速运动，情况恰好和C相反，故D错．【答案】　B、C
【误区警示】　解决此类问题往往多次运用楞次定律，并注意要想在下一级中有感应电流，导体棒一定做变速运动，或穿过闭合回路的磁通量非均匀变化，这样才可以产生变化的感应电流，这一变化的感应电流产生的磁场是变化的，会在其他回路中再次产生感应电流．
【即时巩固3】　如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大线圈M相连，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨上的裸金属棒ab的运动情况是(两线圈共面放置)(　　)A．向右匀速运动　　　　　B．向左加速运动C．向右减速运动 D．向右加速运动