内容正文:
金版教程 高考科学复习解决方案 物理
第讲 电磁感应现象 楞次定律
[教材阅读指导]
(对应人教版必修第三册、选择性必修第二册相关内容及问题)
必修第三册第十三章第2节,阅读“磁通量”这一部分内容,当匀强磁场与所研究的面既不垂直也不平行时,怎样求穿过该面的磁通量?
提示:方法一,据Φ=BS,S为该面在垂直于磁场方向的投影的面积;
方法二,据Φ=BS,B为磁感应强度在垂直于该面方向的分量。
必修第三册第十三章第3节,阅读[实验]“探究感应电流产生的条件”这一部分内容,图13.3-3中有几个闭合回路?
提示:两个。
必修第三册第十三章第3节[练习与应用]T2。
提示:没有。虽然穿过线圈包围面积的磁通量变化,但穿过线圈截面的磁通量始终为0。
选择性必修第二册第二章第1节,阅读“楞次定律”这一部分内容,感应电流的磁场总与引起感应电流的磁场的方向相反吗?
提示:不是。
选择性必修第二册第二章第1节“楞次定律”这部分的[思考与讨论],[练习与应用]T5,由此可看出磁体与闭合线圈间的力起什么作用?
提示:阻碍它们的相对运动。
物理观念 磁通量
1.磁通量
(1)定义:匀强磁场中,磁感应强度(B)与垂直磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量,简称磁通。我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2)公式:Φ=BS。
(3)公式的适用条件:①匀强磁场;②S是垂直磁场方向的有效面积。
(4)单位:韦伯(Wb),1 Wb=1_T·m2。
(5)标量性:磁通量是标量,但有正负之分。磁通量的正负是这样规定的:任何一个平面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿出时磁通量为正,则磁感线从反面穿出时磁通量为负。
2.磁通量的变化量
在某个过程中,穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值,即ΔΦ=Φ2-Φ1。
3.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)
磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值,即。
物理观念 电磁感应现象
1.电磁感应现象与感应电流
“磁生电”的现象叫电磁感应,产生的电流叫作感应电流。
2.产生感应电流的条件
当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流。
3.电磁感应现象的两种典型情况
(1)闭合导体回路的一部分做切割磁感线运动。
(2)穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
4.电磁感应现象的实质
电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果导体回路闭合则产生感应电流;如果导体回路不闭合,则只产生感应电动势,而不产生感应电流。
5.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电能。
物理观念 楞次定律
1.楞次定律
(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:判定一切闭合导体回路磁通量变化时产生的感应电流的方向。
(3)本质:能量守恒定律在电磁感应现象中的体现。
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,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用范围:适用于判定导线切割磁感线时感应电流的方向。
物理观念 实验:探究影响感应电流方向的因素
1.实验目的
探究感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系。
2.实验原理
通过实验,记录磁极进出闭合线圈运动的四种情况,分析总结感应电流的方向与磁通量的变化之间的关系。
3.实验器材
条形磁体、线圈、电流表、导线若干、干电池一节、电池盒、滑动变阻器、开关。
4.实验步骤
(1)确定电流表指针偏转方向与电流方向的关系。
①按图甲连接电路。
②调节滑动变阻器,使接入电路的电阻最大。
③迅速闭合开关,发现电流表指针偏转后立即断开开关。
④记录电流方向与电流表的指针偏转方向,找出它们之间的关系。
(2)确定感应电流方向与磁通量变化情况的关系。
①按图乙连接电路,明确线圈的绕线方向。
②按照控制变量的方法分别进行N极(S极)向下插入线圈和N极(S极)向上抽出线圈时的实验。
③观察并记录磁体磁场方向、感应电流方向、感应电流的磁场方向,并将结果填入表格。
一 堵点疏通
1.磁通量等于磁感应强度B与面积S的乘积。( )
2.磁通量既有大小,又有方向,所以磁通量是矢量。( )
3.磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率的大小均与匝数无关。( )
4.只要回路中的磁通量变化,回路中一定有感应电流。( )
5.只要闭合回路的一部分导体切割磁感线,闭合回路中一定有感应电流。( )
6.感应电流的磁场可能与原磁场方向相同,也可能与原磁场方向相反。( )
答案 1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.√
二 对点激活
1.如图所示,正方形线圈abcd位于纸面内,边长为L