高中物理课件 第九章 第1课时电磁感应现象 楞次定律

第1课时

第九章第 1 课时

电磁感应楞次定律

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电磁感应现象

导学目标 能熟练应用楞次定律和右手定则判断感应电流 的方向及相关的导体运动方向.

基础再现·深度思考

第1课时

基础再现· 深度思考[基础导引] 试分析下列各种情形中，金属线框或线圈里能否产生感应电流？

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答案

B、C、D、E均能产生感应电流.

基础再现·深度思考[知识梳理] 1.电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生 变化 时，

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电路中有 感应电流 产生， 这种利用磁场产生电流的现象叫 做电磁感应. 2.产生感应电流的条件： 表述 1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线 运动. 表述 2:穿过闭合电路的磁通量 发生变化 . 3.能量转化 发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为

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电能.

基础再现·深度思考

第1课时

思考：1.电路不闭合时，磁通量发生变化是否能产生电磁感应 现象？

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答案 当电路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只 产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象. 2.引起磁通量Φ变化的情况有哪些？

基础再现·深度思考答案 变化. (2)回路的有效面积变化 (1)磁场变化

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如：永磁铁与线圈的靠近或远离、电磁铁(螺线管)内电流的

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①回路面积变化：如闭合线圈部分导线切割磁感线，如图甲.

②回路平面与磁场夹角变化：如线圈在磁场中转动，如图乙.

基础再现·深度思考二、感应电流方向的判断 [基础导引]

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下图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定 不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成 的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的 极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电 流的方向等情况，其中正确的是 ( )

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基础再现·深度思考解析

第1课时

根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C选项为

例，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向—— 向上；(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加；(3)感 应电流产生的磁场方向——向下；(4)利用安培定则判断 感应电流的方向——与图中箭头方向相同.线圈的上端为S 极，磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知，选项 C、D正确.

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答案

CD

基础再现·深度思考[知识梳理] 1.楞次定律

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(1)内容：感应电流的磁场总是要阻碍 引起感应电流的

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磁通量 的变化.(2)适用情况：所有的电磁感应现象. 2.右手定则 (1)内容：伸开右手，使

拇指与其余四个手指垂直，并且 都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使 拇指指向 导体运动 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： 导体棒切割磁感线 产生感应电流.

基础再现·深度思考思考：楞次定律中“阻碍”有哪些含义？(按导图回答)

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谁阻碍谁 → 感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场

(原磁场)的磁通量的变化

本 课 栏 阻碍什么 → 阻碍的是磁通量的变化 ，而不是阻碍磁通量本身 目 开 关 当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场的

如何阻碍 → 方向 相反 ；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 ，即“增反减同”阻碍并不是 阻止 ，只是 延缓 了磁通量的变化，这

阻碍效果 → 种变化将 继续进行

课堂探究·突破考点

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课堂探究·突破考点考点一 考点解读 判断流程： (1)确定研究的闭合电路. (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量 Φ. Φ不变→无感应电流 回路闭合，有感应电流 (3) Φ变化→ 不闭合，无感应电流，但有感应电动势 电磁感应现象能否发生的判断

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课堂探究·突破考点典例剖析 例1 如图1所示，一个金属薄圆盘水平放置在 竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆 盘中产生感应电流的是 A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C.圆盘在磁场中向右匀速平移 D.匀强磁场均匀增加 ( )

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图1

课堂探究·突破考点

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解析 只有当圆盘中的磁通量发生变化时，圆盘中才产生感应 电流，当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右 匀速平移时，圆盘中的磁通量不发生变化，不能产生感应电流， A、C 错误；当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场 均匀增加时，圆盘中的磁通量发生变化，圆盘中将产生感应电 流，B、D 正确.

答案

BD

思维突破 判断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的磁通 量是否发生了变化.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式，主 要有： (1)S、θ不变，B改变，这时ΔΦ=ΔB· θ Ssin (2)B、θ不变，S改变，这时ΔΦ=ΔS· θ Bsin (3)B、S不变，θ改变，这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1)

课堂探究·突破考点跟踪训练1 如图2所示，一个U形金属导轨水

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平放置，其上放有一个金属导体棒ab,有一个 磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平 面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程 中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是 ( A.ab向右运动，同时使θ减小 )

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图2

B.使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C.ab向左运动，同时增大磁感应强度B D.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0° <θ<90° )

课堂探究·突破考点解析

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设此时回路面积为 S, 据题意， 磁通量 Φ=BScos θ,

对 A,S 增大，θ 减小，cos θ 增大，则 Φ 增大，A 正确. 对 B,B 减小，θ 减小，cos θ 增大，Φ 可能不变，B 错. 对 C,S 减小，B 增大，Φ 可能不变，C 错.对 D,S 增大， B 增大，θ 增大，cos θ 减小，Φ 可能不变，D 错.故只有 A 正确. 答案 A

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课堂探究·突破考点

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考点二 考点解读

利用楞次定律判断感应电流的方向

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感应电流方向的判定及由此产生的其他问题是这一章的 一个重点和难点.利用楞次定律和右手定则都可以判定 感应电流方向，但楞次定律的应用更重要.

课堂探究·突破考点典例剖析 例2 某实验小组用如图3所示的实验装置 来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过 固定的线圈时，通过电流计的感应电流方 向是 A.a→G→b B.先a→G→b,后b→G→a C.b→G→a D.先b→G→a,后a→G→b ( )

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图3