1、第1讲 电磁感应现象 楞次定律 考点1 磁通量 1.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向_的面 积S和B的乘积 2.公式：=_ 3.单位：_,符号:_ 4.磁通量是 _(填“标量”或“矢量”)垂直 BS 韦伯 Wb 标量 1.公式=BS的适用条件(1)匀强磁场.(2)S为垂直磁场的有效面积.2.磁通量的物理意义(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数.(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零.3.磁通量“+”、“-”号的意义 若规定磁感线沿某一方向穿过某平面的磁通量为正值
2、，则磁感线反向穿过该平面的磁通量为负值.如图所示，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【解析】选C.穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化.故C正确.考点2 电磁感应现象 1.电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量_时,电路中有_产 生的现象 2.产生感应电流的条件(1)条件:穿过闭合电路
3、的磁通量_.(2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做_运动.发生变化 感应电流 发生变化 切割磁感线 1.产生电磁感应现象的实质 穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势.如果电路闭合,则有感应电流;如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.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.在如图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
4、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】选A.滑动变阻器的滑片左、右滑动，引起圆环a、b中磁通量变化，而圆环c由于对称性其磁通量始终为零，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正确.1.楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要_引起感应电流的_ 的变化.(2)适用范围：一切电磁感应现象.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_从掌心进入,并使拇指指向_ _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_产生感应电流.考点3 楞次定律 右手定
5、则 阻碍 磁通量 磁感线 导线运 动 切割磁感线 1.楞次定律中“阻碍”的理解 谁在“阻碍”“感应电流的磁场”在阻碍 “阻碍”什么 阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，不是阻碍引起感应电流的磁通量 如何“阻碍”磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向一致，即“增反减同”是否“阻止”“阻碍”不是“阻止”，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响 2.楞次定律的推广 推广表述：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.其具体方式为：(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
6、”.(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”.(2012泉州模拟)如图所示，水平桌面上放有一个闭合铝环，在铝环中心轴线上方有一个条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断正确的是()A.铝环有收缩趋势，对桌面压力减小 B.铝环有收缩趋势，对桌面压力增大 C.铝环有扩张趋势，对桌面压力减小 D.铝环有扩张趋势，对桌面压力增大【解析】选B.磁铁向下运动，铝环中的磁通量增加，铝环只有缩小才能阻碍磁通量的增加，又根据来拒去留，铝环对桌面压力增大，故B项正确.“程序法”在楞次定律中的应用【例证1】(2012福州模拟)某实验小组用如图所示的
7、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，通过电流表的感应电流方向是()A.aGb B.先aGb，后bGa C.bGa D.先bGa，后aGb【解题指南】解答本题时应从以下三点重点把握：(1)要明确条形磁铁穿过线圈时，原磁场的方向以及穿过线圈的磁通量的变化情况.(2)根据楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向及其变化情况.(3)运用安培定则判断感应电流的方向.【自主解答】选D.(1)条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下.(2)穿过线圈向下的磁通量增加.(3)由楞次定律可知：感应电流的磁场方向向上.(4)应用安培定则可判断：感应电流的方向为逆时针(俯视)，即由bGa.同
8、理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向下，感应电流的方向为顺时针(俯视)，即由aGb.【总结提升】程序法解题的一般思路及注意事项(1)应用“程序法”解题的注意事项“程序法”是分析、解决物理问题的一种常见方法，用该方法可以使解题过程规范化、简单化.在使用“程序法”处理问题时，需注意以下两点：根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序.在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间.(2)应用楞次定律解题的一般程序为:楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用【例证2】如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，
9、当导 线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中()A.有感应电流，且B被A吸引 B.无感应电流 C.可能有，也可能没有感应电流 D.有感应电流，且B被A排斥【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)导线MN切割磁感线运动时，应用右手定则来判断感应电流的方向；(2)结合导线MN的运动情况判断电磁铁A的磁场变化及通过金属环B的磁通量的变化情况；(3)利用楞次定律判断金属环B中电流方向及磁场方向，从而确定B的受力情况.【规范解答】选D.MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从NM，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的左端为N极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，
10、B环中的感应电流产生的内部磁场方向向右，B被A排斥.故D正确.【总结提升】“三个定则与一个定律”的规范应用 1.一般解题步骤(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.2.应注意的事项(1)“三个定则与一个定律”的比较.基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流有作用力 左手定则 电磁 感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律(2)应用区别.关键是抓住因果关系 因电而生磁(IB)安培定则；因动而生电(v、BI)右手定则
11、；因电而受力(I、BF安)左手定则.考查内容电磁感应在生产、生活中的应用【例证】唱卡拉OK用的话筒内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是()A.该传感器是根据电流的磁效应工作的 B.该传感器是根据电磁感应原理工作的 C.膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势【规范解答】选B.动圈式话筒的工作原理是：人发出声音使膜片带动线圈振动，从而使穿过线圈的磁通量发生变化，将声音信号转化为电信号，因此该传感器是根据电磁感应原理工
12、作的，故选项B正确.1.(2012泰安模拟)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.圆盘沿过圆心的竖直方向向下加速运动【解析】选B.圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移,都不会使其磁通量发生变化,故不会有电磁感应现象,A、C错误;圆盘绕水平轴转动，圆盘中的磁通量发生变化,故有感应电流产生,B正确；向下加速时磁通量不变，不会产生感应电流，D错.2.如图所示，能产生感应电流的是()【解析】选B.A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有
13、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.3.(2012三明模拟)图中MN、GH为平行导轨，AB、CD为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体.有匀强磁场垂直于导轨所在的平面，方向如图.用I表示回路中的电流.则()A.当AB不动而CD向右滑动时，I0且沿顺时针方向 B.当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0 C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，I=0 D.当AB、CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0且沿逆时针方向【解析】选C.当AB不动而CD向右滑动时，I0，但电
14、流方向为逆时针，A错；当AB向左、CD向右滑动时，两杆产生的感应电动势同向，故I0，B错；当AB和CD都向右滑动且速度大小相等时，两杆产生的感应电动势等值反向，故I=0，C正确；当AB和CD都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0，但方向为顺时针，D错误.4.如图所示，在条形磁铁从图示位置 绕O1O2轴转动90的过程中，放在导 轨右端附近的金属棒ab将()A.向左运动 B.向右运动 C.静止不动 D.因不知道条形磁铁的哪一端为N极，也不知道条形磁铁是顺时针转动还是逆时针转动，故无法判断【解析】选B.在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90的过程中，闭合回路的磁通量增大，故根据楞次定律ab的运动要
15、阻碍磁通量的增大，所以ab将向右运动，B正确.5.如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同.一个矩形闭合金属线圈与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间，则下面的说法中正确的是()A.在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大 B.在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C.从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化 D.从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变【解析】选D.由题意知线圈经过位置2时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，故A、B均错误；从位置1到位置3的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的方向始终沿逆时针方向，线圈所受的磁场力的方向始终向右，故C错误,D正确.