2014-2015高中物理选修3-2第四章电磁感应复习课件及测试题答案阶段复习课 第四章.ppt

《2014-2015高中物理选修3-2第四章电磁感应复习课件及测试题答案阶段复习课 第四章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、阶段复习课第四章磁通量切割磁感线楞次定律右手定则BLv有效切割有效切割一、对楞次定律的理解及其应用1.应用楞次定律解决感应电流的方向问题，它涉及两个磁场，感应电流的磁场（新产生的磁场）和产生感应电流的磁场（原来就有的磁场），前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。2.对“阻碍”意义的理解：（1）阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止，而是“延缓”，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化延缓。（2）阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁

2、场不变化，即使它再强，也不会产生感应电流。（3）阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动。（4）由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致其他形式的能量转化为电能，因而楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现。3.楞次定律的推广——四个拓展：从能的转化与守恒的本质上看，楞次定律还可以广义地表述为：感应电流的“效果”总是反抗（或阻碍）引起感应电流的“原因”，常见的拓

3、展应用有四种：（1）阻碍原磁通量（或原磁场）的变化；（2）阻碍导体的相对运动；（3）通过改变线圈面积（扩大或缩小）来“反抗”原磁通量的变化；（4）阻碍原电流的变化（自感现象）。【典例1】如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放（各线框下落过程中不翻转），则以下说法正确的是（　　）A.三者同时落地B.甲、乙同时落地，丙后落地C.甲、丙同时落地，乙后落地D.乙、丙同时落地，甲后落地【标准解答】选D。甲是闭合铜线框

4、，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙线框未闭合，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故所需时间相同，故D正确。【变式训练】在水平桌面上放一闭合弹性金属环，如图所示，当其正上方的一条形磁铁向下运动时（　　）A.圆环有收缩趋势，对桌面的压力减小B.圆环有扩张趋势，对桌面的压力增大C.圆环有收缩趋势，对桌面的压力增大D.圆环有扩张趋势，对桌面的压力减小【解析】选C。当条形磁铁向下运动时，金属环的磁通量增大，为了阻碍磁通量的增大，金属圆环要减小面积，所以

5、圆环有收缩的趋势；根据感应电流的磁场阻碍相对运动，金属圆环对桌面的压力变大。故选项C正确。二、电磁感应中的图像问题电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B-t图像、Φ-t图像、E-t图像和I-t图像。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E-x图像和I-x图像。图像问题大体可分为两类：（1）由给定的电磁感应过程选出或画出正确图像；（2）由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。不

6、管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等分析解决。【典例2】如图所示，边长为L、总电阻为R的正方形线框abcd放置在光滑水平桌面上，其bc边紧靠磁感应强度为B、宽度为2L、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘。现使线框以初速度v0匀加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框从进入到完全离开磁场的过程中，线框中的感应电流的变化的是（　　）【标准解答】选A。线框以初速度v0匀加速通过磁场，由E=BLv，i=知线框进、出磁场时产生的电流应该是均匀变化的，由楞次定律可判断出感

7、应电流的方向，并且进磁场所用时间长，出磁场所用时间短，对照选项中各图可知应选A。【变式训练】如图所示，电阻R=1Ω、半径r1=0.2m的单匝圆形导线框P内有一个与P共面的圆形磁场区域Q，P、Q的圆心相同，Q的半径r2=0.1m。t=0时刻，Q内存在着垂直于圆面向里的磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系是B=2-t（T）。若规定逆时针方向为电流的正方向，则线框P中感应电流I随时间t变化的关系图像应该是图中的（　　）【解析】选C。由B＝2－t知，＝1T/s，且磁感应强度减小，由楞次定律得P内电流沿顺时针方

8、向，为负值，故A、D错误；又由欧姆定律得E=解得I=0.01πA，故B错误，C正确。三、电磁感应中的能量问题1.电磁感应的本质——能量转化：电磁感应过程，实质上也是一个能量转化和守恒的过程。通过安培力做负功，将其他非电能转化为电能，同时又将转化来的电能进一步转化成其他非电能。因此，电磁感应过程总是伴随着能量转化。2.利用功能关系求解电磁感应问题的基本方法：（1）用法拉第电磁感应定律或导体切割磁感线公式确定感应电动势的大小，用楞次定律和右手定则判断感应电动