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第九章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律1．概念：穿过某一面积的．2．磁通量的计算(1)公式：Φ＝.(2)适用条件：①磁场；②S是垂直磁场并在磁场中的面积．(3)单位：韦伯(Wb)，1Wb＝1.磁感线条数BS匀强有效T·m2一、磁通量1．(单选)如图9－1－1所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将()．A．逐渐变大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但始终保持不变基础自测【方法与知识感悟】1.对磁通量的理解(1)Φ＝B·S的含义：Φ＝BS只适用于磁感应强度B与面积S垂直的情况．当B与S平面间的夹角为θ时，则有Φ＝BSsinθ.可理解为Φ＝B(Ssinθ)，即Φ等于B与S在垂直于B方向上投影面积的乘积．也可理解为Φ＝(Bsinθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量与S的乘积．如图(1)所示．(2)面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积．如图(2)所示，S应为线圈面积的一半．(3)多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同，而磁感线条数可表示磁通量的大小．(4)合磁通量求法：若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量．1．产生感应电流的条件穿过闭合电路的发生变化．(⊿Φ≠0)2．磁通量发生变化的常见情况(1)闭合电路的部分导体做运动，即线圈面积S发生变化导致Φ变化．(2)线圈在磁场中导致Φ变化．(3)变化(随时间、位置变化)导致Φ变化．如磁体对线圈发生相对运动．磁通量切割磁感线转动磁感应强度二、电磁感应现象------当闭合电路中的磁通量发生变化时，闭合电路产生感应电流的现象。3．产生感应电动势的条件(1)无论电路是否闭合，只要穿过电路平面的发生变化，电路中就有，产生的那部分导体就相当于电源．(2)电磁感应现象的实质就是产生．如果电路闭合，就有感应电流．如果电路不闭合，就只有感应电动势而无感应电流．磁通量感应电动势感应电动势感应电动势【即学即用】1.在图9－1－3所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是()A．a、b两个环B．b、c两个环C．a、c两个环D．a、b、c三个环【解析】当滑片左右滑动时，通过a、b的磁通量变化，而通过c环的合磁通量始终为零，故a、b两环中产生感应电流，而c环中不产生感应电流．故A对．【答案】A●产生感应电流的条件1．如图所示，能产生感应电流的是()【解析】A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流．故选B.【答案】B1．右手定则伸开右手，让大拇指跟其余四指，并且都跟手掌在同一，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向方向，其余四指所指的方向，就是的方向．2．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总是要引起的磁通量的．垂直平面内导体的运动感应电流阻碍感应电流变化三、感应电流方向的判定楞次定律(考纲要求Ⅱ)(2)应用楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：①确定研究对象，即明确要判断的是哪个闭合电路中产生的感应电流．②确定研究对象所处的磁场的方向及其分布情况．③确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况．④根据楞次定律，判断闭合电路中感应电流的磁场方向．⑤根据安培定则(即右手螺旋定则)判断感应电流的方向．•审题指导感应电流的方向=楞次定律+安培定则•1．判断电磁感应现象是否发生的一般流程热点一电磁感应现象的判断2．磁通量发生变化的三种常见情况(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)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变．•1．判断感应电流方向的“四步法”热点二楞次定律的理解及应用2．用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线．判断时注意掌心、四指、拇指的方向：(1)掌心——磁感线垂直穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向．2.应用技巧四种记忆方法：(1)“因动而电”——用右手；“因电而动”——用左手．(2)“通电受力用左手，运动生电用右手”．(3)“力”的最后一笔“”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“”方向向右，用右手．(4)直接记住“左力右感”．【方法与知识感悟】1.楞次定律中“阻碍”的含义2．楞次定律的推广对楞次定律中“阻碍”含义的推广：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因．(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”．【典例3】如图9－1－8所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时()．A．P、Q将互相靠拢B．P、Q将互相远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度大于g•1．应用现象及规律比较思想方法15.“三个定则、一个定律”的综合应用技巧基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生的磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁部分导体做切割磁感线运动右手定则感应闭合回路磁通量变化楞次定律2.应用技巧多定则应用的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)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．3．一般解题步骤(1)分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒．(2)结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律．(3)正确地利用所选择的规律进行分析和判断．如图9－1－11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，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN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2．(2011上海)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B3．如图所示，在匀强磁场中，MN、PQ是两根平行的金属导轨，而ab、cd为串有电压表和电流表的两根金属棒，它们同时以相同的速度向右运动时，下列说法中正确的是()A．电压表有读数，电流表有读数B．电压表无读数，电流表有读数C．两个表均无读数D．电压表有读数，电流表无读数C3．如图所示，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，水平方向的匀强磁场垂直MON平面．质量为m的金属棒ab从∠abO＝60°的位置由静止释放．两端沿框架在重力作用下滑动，在棒由图示的位置滑动到处于水平位置的过程中，ab中感应电流的方向是()A．始终是a→bB．始终是b→aC．先是a→b，后是b→aD．先是b→a，后是a→bD