内容正文:
第四章
电磁感应
章 末 小 结
素养脉络构建
电
磁
感
应
电
磁
感
应
核心素养提升
1.对楞次定律的理解和应用
(1)楞次定律揭示了判断感应电流方向的规律,即“感应电流的磁场”总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,其核心思想是阻碍,楞次定律提供了判断感应电流方向的基本方法。
(2)楞次定律的扩展含义,即从磁通量变化的角度看,感应电流的磁场表现为“增反减同”;从磁体与回路的相对运动角度看,表现为“来拒去留”;从回路面积看,表现为“增缩减扩”;从导体中原电流的变化(自感)看,表现为“增反减同”。
(3)楞次定律体现了电磁感应现象符合能量守恒定律。在电磁感应过程中其他形式的能与电能相互转化,但总能量守恒,能量守恒定律丰富了我们处理电磁感应问题的思路。
如图所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与圆盘面平行,其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,则 ( )
A.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大
B.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小
C.金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小
D.金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大
B
例 1
解题指导:灵活运用楞次定律的扩展含义,是解答该类问题的有效途径。
解析:胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,形成环形电流,环形电流的大小增大,根据右手螺旋定则知,通过B线圈的磁通量向下,且增大,根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍磁通量的增大,由楞次定律的扩展含义知金属环的面积有缩小的趋势,且有向上的运动趋势,所以丝线的拉力减小。故B正确,A、C、D错误。故选B。
2.电磁感应中的电路问题
(1)在电磁感应现象中,导体切割磁感线或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路相当于电源。因此,电磁感应问题往往与电路问题联系在一起。
(2)解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法
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确定内电路和外电路,画等效电路图。
③运用闭合电路欧姆定律,串、并联电路的性质,电功率等公式求解。
例 2
解题指导:产生感应电动势的那部分电路应等效为电源,其余部分视为