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1、电磁感应现象愣次定律本讲稿第一页，共三十二页本讲稿第二页，共三十二页特别提醒特别提醒一、磁通量的正负问题一、磁通量的正负问题:磁通量是标量，但有正负之分。磁通量的正负不代表大小，只反映磁通量是怎么穿过某一平面的，若规定向里穿过某一平面的磁通量为正，则向外为负。尤其在计算磁通量变化时更应注意。二、净磁通问题二、净磁通问题:若穿过某一平面的磁感线既有穿出又有穿进时的磁通量，则穿过该平面的合磁通量为净磁感线的条数，即净磁通。本讲稿第三页，共三十二页在磁感应强度为在磁感应强度为B的匀强磁场中，面的匀强磁场中，面积为积为S的线圈垂直磁场方向放置，若的线圈垂直磁场方向放置，若将此线圈翻转将此线圈翻转180
2、，那么穿过此线圈，那么穿过此线圈的磁通量的变化量是多少？的磁通量的变化量是多少？总结：若磁通量的变化量总结：若磁通量的变化量是指穿过面积是指穿过面积末时刻的磁通量末时刻的磁通量2与穿过这一面积初时与穿过这一面积初时刻的磁通量刻的磁通量1之差，在计算之差，在计算时通常取时通常取绝对值，如果绝对值，如果2与与1反向，那么反向，那么2与与1的符号相反的符号相反 本讲稿第四页，共三十二页电磁感应现象电磁感应现象 要产生感应电流必须满足两个条件：要产生感应电流必须满足两个条件：回路回路 ，穿过磁通量穿过磁通量 当存在多个回路时，当存在多个回路时，只要只要 闭合回路中的磁通量发生改变，都闭合回路中的磁通量
3、发生改变，都会产生感应电流会产生感应电流感应电流与感应电动势的关系：在电磁感应感应电流与感应电动势的关系：在电磁感应现象中产生的是感应电动势，若回路是现象中产生的是感应电动势，若回路是 的的-，则有感应电流产生；若回路，则有感应电流产生；若回路 ，则只有电动势，而无电流，则只有电动势，而无电流.在闭合回路中，在闭合回路中，产生感应电动势的部分是产生感应电动势的部分是 ，其余部分则，其余部分则为外电路为外电路.本讲稿第五页，共三十二页本讲稿第六页，共三十二页本讲稿第七页，共三十二页本讲稿第八页，共三十二页本讲稿第九页，共三十二页本讲稿第十页，共三十二页本讲稿第十一页，共三十二页本讲稿第十二页，共
4、三十二页本讲稿第十三页，共三十二页本讲稿第十四页，共三十二页本讲稿第十五页，共三十二页本讲稿第十六页，共三十二页特别提醒特别提醒在分析电磁感应现象问题时要特别注意以在分析电磁感应现象问题时要特别注意以下三点：下三点：在一个闭合回路中不管它哪种在一个闭合回路中不管它哪种方式变化，只要穿过回路的磁通量发生变方式变化，只要穿过回路的磁通量发生变化，回路中就一定有感应电动势产生；化，回路中就一定有感应电动势产生；回路中产生了电动势后回路中是否有电流回路中产生了电动势后回路中是否有电流还要看回路是否闭合；还要看回路是否闭合；要认清回路要认清回路。本讲稿第十七页，共三十二页MN、GH为平行导轨，为平行导轨
5、，AB、CD为跨在导轨上的两为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直根横杆，导轨和横杆均为导体。有匀强磁场垂直于导轨所在平面。用于导轨所在平面。用I表示回路中的电流（表示回路中的电流（）A.当当AB不动而不动而CD向右滑动时，向右滑动时，I0且沿顺时针方且沿顺时针方向向B.当当AB向左、向左、CD向右滑动且速度大小相等时，向右滑动且速度大小相等时，I=0C.当当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，都向右滑动且速度大小相等时，I=0D.当当AB、CD都向右滑动，且都向右滑动，且AB速度大于速度大于CD时，时，I0且沿逆时针方向且沿逆时针方向 C 本讲稿第十八页，共三十二页右手
6、定则、楞次定律右手定则、楞次定律 1右手定则：伸开右手，让大拇指跟其余四个右手定则：伸开右手，让大拇指跟其余四个手指手指 ，并且都跟手掌在同一个，并且都跟手掌在同一个 内，内，让磁感线让磁感线 穿过手心，拇指指向导体穿过手心，拇指指向导体 的方向，其余四指所指的方向就是的方向，其余四指所指的方向就是 的的方向如图所示方向如图所示 2.楞次定律楞次定律（1）楞次定律：感应电流具有这样的方向，即）楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要感应电流的磁场总要 引起感应电流的引起感应电流的 的的变化适用于所有电磁感应的情形感应电流变化适用于所有电磁感应的情形感应电流的磁场只是的磁场只是 而
7、不是而不是 原磁通量的变化原磁通量的变化本讲稿第十九页，共三十二页特别提醒特别提醒右手定则、楞次定律是判断感应电流的右手定则、楞次定律是判断感应电流的两个重要依据，对于由磁场变化而引起两个重要依据，对于由磁场变化而引起的感应电流通常用楞次定律来判比较方的感应电流通常用楞次定律来判比较方便，对于导体切割类电磁感应问题一般便，对于导体切割类电磁感应问题一般优先考虑右手定则，它是楞次定律的一优先考虑右手定则，它是楞次定律的一种特殊情况，在本质上与楞次定律是一种特殊情况，在本质上与楞次定律是一样的。样的。本讲稿第二十页，共三十二页楞次定律可广义的表述为：感应电流的作用效果楞次定律可广义的表述为：感应电
8、流的作用效果总表现为要阻碍（反抗）引起感应电流的原因总表现为要阻碍（反抗）引起感应电流的原因常有这么几种形式：（常有这么几种形式：（1）从磁通量或电流（主）从磁通量或电流（主要是自感）的角度看，其规律可总结为要是自感）的角度看，其规律可总结为“”即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向磁场方向 ，若磁通量减小时，感应电流的，若磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向磁场方向与原磁场方向 ；（；（2）从运动的）从运动的角度看，会阻碍或引起相对运动，阻碍相对运动角度看，会阻碍或引起相对运动，阻碍相对运动的规律表现为的规律表现为“来来 去去 ”或闭
9、合回路能或闭合回路能过过“扩大扩大”或或“减小减小”面积来实现对磁通量变化面积来实现对磁通量变化的阻碍，规律为的阻碍，规律为“大小小大大小小大”实质是所受安培实质是所受安培力的合力不为力的合力不为 （3）从能量守恒的角度）从能量守恒的角度看，感应电流的存在必然导致其它形式的能量向看，感应电流的存在必然导致其它形式的能量向 能及能及 能转化能转化 本讲稿第二十一页，共三十二页本讲稿第二十二页，共三十二页用一根长为用一根长为 L质量不计的细杆与一个上弧长为质量不计的细杆与一个上弧长为 L0、下弧、下弧 长为长为 d0 的金属线框的中点联结并悬的金属线框的中点联结并悬挂于挂于 O 点，悬点正下方存在
10、一个上弧点，悬点正下方存在一个上弧 长为长为 2 L0、下弧长为、下弧长为 2 d0 的方向垂直纸面向里的匀强磁的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且场，且 d0L。先。先 将线框拉开到如图将线框拉开到如图 4所示位所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和 摩擦。下列说法正确的是摩擦。下列说法正确的是（）A金属线框进入磁场时感应电流的方向为金属线框进入磁场时感应电流的方向为 adcba B金属线框离开磁场时感应电流的方向为金属线框离开磁场时感应电流的方向为 abcda C金属线框金属线框 dc边进入磁场与边进入磁场与 ab边离开磁场的边离开磁场的速度大小
11、总是相等速度大小总是相等 D金属线框最终将在磁场内做简谐运动金属线框最终将在磁场内做简谐运动 D 本讲稿第二十三页，共三十二页 规律总结规律总结 运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为：结为：“一原、二感、三电流一原、二感、三电流”，即为：，即为：明确明确原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况；原磁场：弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况；确定感应磁场：即根据楞次定律中的确定感应磁场：即根据楞次定律中的阻碍阻碍原原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电则，结合原磁场磁通量变化情况，确定出感应电流产生的感应磁场的方向；流产生的感应磁场的方向
12、；判定电流方向：即判定电流方向：即根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应根据感应磁场的方向，运用安培定则判断出感应电流方向。本题也可以利用右手定则来判断同样电流方向。本题也可以利用右手定则来判断同样也可得到答案也可得到答案D。右手定则是楞次定律的特殊表。右手定则是楞次定律的特殊表现形式，在分析直导线时较为方便现形式，在分析直导线时较为方便 本讲稿第二十四页，共三十二页电阻电阻R、电容、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，铁静止于线圈的正上方，N极朝下现使磁铁开极朝下现使磁铁开始自由下落，在始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流极接近线圈上
13、端的过程中，流过过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（的电流方向和电容器极板的带电情况是（）A从从a到到b，上极板带正电，上极板带正电 B从从a到到b，下极板带正电，下极板带正电C从从b到到a，上极板带正电，上极板带正电 D从从b到到a，下极板带正电，下极板带正电 D 本讲稿第二十五页，共三十二页将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈、线圈B、电流计及开关如下图连接，在开关闭合、线、电流计及开关如下图连接，在开关闭合、线圈圈A放在线圈放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电
14、流计向左加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以判断（指针向右偏转。由此可以判断（）A、线圈、线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转速滑动，都能引起电流计指针向左偏转B、线圈、线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转起电流计指针向右偏转C、滑动变阻器的滑动端、滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央滑动，都能使电流计指针静止在中央B 本讲稿第二十六页，共三十二页绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组绕在铁芯上的线圈与电源、滑动
15、变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环铜环A，下列各种情况中铜环，下列各种情况中铜环A中没有感应电流中没有感应电流的是的是()A线圈中通以恒定的电流线圈中通以恒定的电流B通电时，使变阻器的滑片通电时，使变阻器的滑片P作匀速移动作匀速移动C通电时，使变阻器的滑片通电时，使变阻器的滑片P作加速移动作加速移动D将电键突然断开的瞬间将电键突然断开的瞬间答案：答案：A。本讲稿第二十七页，共三十二页本讲稿第二十八页，共三十二页D闭合电路的一部分导线闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，处于匀强磁场中，图图1中各情况下导线都在纸面内运动，那么
16、中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是（下列判断中正确的是（）A都会产生感应电流都会产生感应电流B都不会产生感应电流都不会产生感应电流C甲、乙不会产生感应电流，丙、丁甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流会产生感应电流D甲、丙会产生感应电流，乙、丁不甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流会产生感应电流本讲稿第二十九页，共三十二页C 已知穿过线圈的磁通量已知穿过线圈的磁通量随时间随时间t变化的关变化的关系如图所示，则在下面所述的几段时间内，系如图所示，则在下面所述的几段时间内，磁通量变化率最大的是（磁通量变化率最大的是（）A0s2sB2s4sC4s5sD5s7s本讲稿第三十页，共三十二页D无线电技术的发展，极大地方便了人们的生活。在无线电技术中，常有这样的要求，即一个线圈中电流变化时对另一个线圈中的电流影响最小。下列两个线圈安装位置的图中，最符合该要求的是（）本讲稿第三十一页，共三十二页铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断中正确的是（）A金属环在下落过程中的机械能守恒B金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量C金属环的机械能先减小后增大D磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力B 本讲稿第三十二页，共三十二页