高中物理 第四章 电磁感应章末整合提升课件 新人教版选修

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1、章末整合提升电磁感应磁通量切割磁感线楞次定律右手定则电磁感应BLv有效切割有效切割自感驱动突破一　安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的综合在研究电磁感应现象时，经常用到右手螺旋定则、左手定则、右手定则及楞次定律等规律。要想灵活运用“三定则一定律”，就必须明确这些规律的区别与联系。“三定则一定律”应用于不同的现象基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生的磁场右手螺旋定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁感应导线切割磁感线右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律图1A．0～1s内ab、cd导线互相排斥B．1s～2s内ab、cd导线互相吸引C．2s～3s内ab、cd导线互相吸引D．3s

2、～4s内ab、cd导线互相排斥解析根据左手定则，可判定等离子气流中的正离子向上极板M偏转，负离子向下极板N偏转，所以ab中电流方向是由a向b的。在0～2s内，线圈A内磁场方向向左，磁感应强度增大，由楞次定律可知感应电流方向是由c向d的，根据ab、cd内电流的流向关系，可知两导线相互吸引，A错、B正确；在2s～4s内，线圈A内磁场方向向左，磁感应强度减小，由楞次定律可知感应电流的方向是由d向c的，根据电流的流向关系可知两导线相互排斥，C错误、D正确。答案BD题后反思在电流的磁效应中由安培定则可确定磁场的方向；在电磁感应中由右手定则或楞次定律可确定感应电流的方向；左手定则适用于带电粒子在磁

3、场中运动受到的洛伦兹力和通电导线在磁场中受到的安培力的方向判定。图2答案A图3答案D【跟踪训练2】一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里，如图4甲所示，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。以I表示线圈中的感应电流，以图甲线圈上箭头所示方向的电流为正，则下图中的I－t图正确的是()图4答案A【例3】如图5所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区，磁场宽度大于矩形线圈的宽度da，然后出来，若取逆时针方向的电流为正方向，那么下列图中能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系的是()图5解析根据楞次定律，线圈进入磁场

4、的过程，穿过线圈的磁通量增加，产生逆时针方向的感应电流，因为速度恒定，所以电流恒定，故A、D错误；离开磁场时，穿过线圈的磁通量减少，所以产生顺时针方向的电流，B错误，故选C。答案C题后反思电磁感应中常涉及感应电流i随时间t变化的图象，即i－t图象，在图象中一定要注意以下两点：(1)首先利用楞次定律确定电流的方向问题，特别是由一种状态过渡到另一种状态时，电流的方向是否变化是考查的重点。(2)电流的大小问题则涉及电磁感应定律，特别是动生电动势中两两垂直，等效长度都是考查的重点。图6答案A突破三　电磁感应的电路问题1．电磁感应中电路问题(1)电源：磁通量发生变化的回路或切割磁感线的导体相当于

5、电源。(2)电路：内电路是磁通量变化的回路或切割磁感线的导体，外电路由电阻、电容器等电学元件组成。2．解决电磁感应中电路问题的一般步骤(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的大小和方向。(2)画等效电路图。(3)运用闭合电路的欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解。图7图8突破四　电磁感应的动力学问题1．导体中的感应电流在磁场中将受到安培力作用，所以电磁感应问题往往与力学问题联系在一起，处理此类问题的基本方法：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向。(2)求回路中的电流强度的大小和方向。(3)分析研究导体受力情况(包括安培力)。(4)

6、列动力学方程或平衡方程求解。3．两种运动状态的处理思路(1)达到稳定运动状态后，导体匀速运动，受力平衡，应根据平衡条件——合外力为零，列式分析平衡态。(2)导体达到稳定运动状态之前，往往做变加速运动，处于非平衡态，应根据牛顿第二定律或结合功能关系分析非平衡态。图9图10突破五　电磁感应中的能量问题1．电磁感应现象中的能量转化：(1)与感生电动势有关的电磁感应现象中，磁场能转化为电能，若电路是纯电阻电路，转化过来的电能将全部转化为电路的内能。(2)与动生电动势有关的电磁感应现象中，通过克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能。克服安培力做多少功，就产生多少电能。若电路是纯电阻电路

7、，转化过来的电能将全部转化为电路的内能。可简单表述如下：2．电磁感应现象中的能量守恒：(1)能量守恒定律是自然界中的一条基本规律，电磁感应现象当然也不例外。①电磁感应现象中，从磁通量变化的角度来看，感应电流总要阻碍原磁通量的变化；②从导体和磁体相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍它们的相对运动。(2)电磁感应现象中的“阻碍”正是能量守恒的具体体现，在这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能。3．求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路：(1