第9单元-电磁感应--物理-新课标★

第40讲 │ 要点探究
[点评] 只要电路磁通量发生变化就有感应电流，对电路磁通 量变化的分析要注意以下要点： (1)磁通量是一个具有方向的标量，考虑通过某个面内的磁通 量时，应取磁通量的代数和． (2)磁体的外部的磁感线是从N极到S极，内部的磁感线是从S 极到N极，而内部的磁感线通常不画出来，考虑通过某面内的磁 通量时，应充分考虑这一点． (3)利用Φ＝BS求磁通量变化时，S是指实际接收磁场的面 积． (4)计算通过n匝线圈的磁通量的大小时，只相当于一匝线圈 接收磁通量的多少，不能乘以n.
变式题 C [解析] 若保持开关闭合，磁通量不变，感 应电流消失，所以铝环跳起到某一高度后将回落；正、负极 对调，闭合开关后磁通量仍增加，由楞次定律可知，铝环向 上跳起．
第40讲 │ 要点探究
► 探究点二 感应电流方向的判定
感应电流判定的基本方法：应用右手定则和楞次定律． 1.右手定则：适用于闭合电路的一部分导体切割磁感线产生电磁 感应的情况． 2.楞次定律：适用于各种电磁感应现象中感应电流方向的判断， 包括闭合电路的一部分导体切割磁感线产生的感应电流．回路中一部 分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单， 用楞次定律判断较为麻烦．
电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律
Ⅰ Ⅰ Ⅱ
楞次定律 自感、涡流
Ⅱ Ⅰ
第九单元 │ 复习策略 复习策略
本单元是高中物理综合性最强的部分之一． 高考命题常以导体 切割磁感线为模型，综合考查电磁感应、磁场、电路、牛顿运动定 律、能量转化和守恒定律等知识的应用．考查的主要题型一般为选 择题和计算题． 1．考点集中：感应电流的产生条件，感应电流方向的判断， 导体切割磁感应线产生感应电动势的计算， 法拉第电磁感应定律的 应用是高考热点． 电磁感应图象问题是近几年课标高考地区命题的 重要考点，如 Φ－t 图象、B－t 图象、E－t 图象及 I－t 图象，这类 问题既要用到电磁感应知识，又要用到数学函数图象知识，对运用 数学知识求解物理问题的能力要求较高．
第40讲 │ 考点整合 考点整合
1.磁通量 磁感线条数 穿过某一面的_____________叫做穿过这一面的磁通量，用符号 Wb 韦伯 Φ 表示；磁通量的单位是________，符号________；磁通量为有向标 量，其方向用正负表示，以区别磁感线从正、反两面哪个面穿入，若 从一面穿入为正，则从另一面穿入为________，穿过某面积的磁通量 负 指的是合磁通量．
第40讲 │ 电磁感应现象、楞次定律
第40讲 电磁感应现象、 楞次定律
第40讲 │ 编读互动 编读互动
1．本讲所涉及的感应电流的产生条件及方向判定是解决电 磁感应问题的基础，右手定则是判断导体棒切割磁感线产生感 应电流的方向依据，楞次定律则是判断感应电流方向的一般规 律. 2．本讲教学可以按下面的思路安排： (1)通过例1及变式题理解闭合电路磁通量的变化及感应电流 产生的条件． (2)通过例2及变式题掌握利用楞次定律及右手定则判定感应 电流方向的方法． (3)通过例3及变式题理解“阻碍”的含义，并能将其用在闭 合电路由于产生感应电流而受到的安培力的方向判定．
感应电流 阻碍 2.楞次定律：________产生的磁场，总要________引起感应电 变化 流的磁通量的________．
第40讲 │ 要点探究 要点探究
► 探究点一 对电磁感应现象及其产生条件的应用
1.电磁感应现象：利用磁场产生电流或电动势的现象． 2.电磁感应产生条件： 穿过闭合或不闭合电路的磁通量发生变 化． 3.磁通量发生变化的原因 在匀强磁场中，磁通量 Φ＝BSsin θ(θ 是 B 与 S 间的夹角)， 磁通量的变化 ΔΦ＝Φ2－Φ1 有多种情形，可通过下表了解：
第九单元
电磁感应
第40讲 第41讲 第42讲 第43讲
电磁感应现象、楞次定律 法拉第电磁感应定律 自感 电磁感应与电路的综合 电磁感应与力学的综合
第九单元
电磁感应
第九单元 │ 知识框架 知识框架
第九单元 │ 考纲展示 考纲展示
新课程标准 考试大纲 要求
(1)收集资料，了解电磁感应现象 的发现过程，体会人类探索自然规 律的科学态度和科学精神． (2)通过实验，理解感应电流的产 生条件．举例说明电磁感应在生活 和生产中的应用． (3)通过探究理解楞次定律，理解 法拉第电磁感应定律． (4)通过实验，了解自感现象和涡 流现象．举例说明自感现象和涡流 现象在生活和生产中的应用.
第40讲 │ 要点探究
情形 S、θ不变，B 改变 B、θ不变，S 改变 B、S 不变，θ改变 B、 θ中有两个或三个一起 S、 变化
方法 ΔΦ＝ΔBSsin θ ΔΦ＝ΔSBsin θ ΔΦ＝BS(sin θ2－sin θ1) 分别计算Φ1、Φ2，再求ΔΦ＝ Φ2－Φ1
第40讲 │ 要点探究
例1 如图 40－1 所示为一种早期发电机原理示意图，该发 电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成， 两磁 极相对于线圈平面对称．在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心 在线圈平面上的投影沿圆弧 XOY 运动(O 是线圈中心)，则( )
第九单元 │ 使用建议 使用建议
1．本单元是根据产生电磁感应现象的条件——感应电流的 方向的判定——感应电动势的大小的计算——电磁感应现象的综 合应用这条主线编排的． (1)强调两个定律：法拉第电磁感应定律和楞次定律是本单元 的核心内容． (2)理论联系实际：重视从能量角度分析问题，帮助学生体会 电磁感应就是其他形式的能量转化为电能的现象． (3)注重综合应用：本章知识在近代科技中应用广泛，如磁悬 浮、电磁阻尼与电磁驱动技术的应用等． 2．课时安排： 本单元建议安排7课时：第40讲、第41讲各2课时，第42讲、 第43讲、单元训练各1课时．
图 40－1
第40讲 │ 要点探究
A.从 X 到 O，电流由 E 经 G 流向 F，先增大再减小 B.从 X 到 O，电流由 F 经 G 流向 E，先减小再增大 C.从 O 到 Y，电流由 F 经 G 流向 E，先减小再增大 D.从 O 到 Y，电流由 E 经 G 流向 F，先增大再减小
例1 D [解析] 由题图和楞次定律知： X→O， 从 电流由 F 经 G 流向 E， 且磁通量变化由快变慢，在 O 处磁通量几乎不变，故线圈中感应 电动势 E 感先增大后减小，感应电流 I 感亦先增大后减小，A、B 均 错；同理，从 O 到 Y，电流由 E 经 G 流向 F，E 感先增大后减小， I 感亦先增大后减小，故 D 对，C 错．
第40讲 │ 要点探究
(2)应用步骤 楞次定律说明的是感应电流的磁场与原磁场方向之间的关 系，即穿过闭合电路的磁通量增大时，两磁场方向相反；磁通量 减小时，两磁场方向相同．因此，根据楞次定律判断感应电流的 方向时，应按以下步骤进行： 明确所研究的闭合电 判断闭合电路在原 ① ② → → 路，判断原磁场方向 磁场中磁通量的变化 由安培定则根据感应电流 由楞次定律判断感 ③ →④ 的磁场方向，判断出感应 应电流的磁场方向 电流方向
垂直 在匀强磁场中， 磁通量 Φ＝BS， 是跟磁场方向________的面积； S 若不垂直， 则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积， Φ＝BSsin 即 θ，θ 是 S 与磁场方向的夹角，Ssin θ 是有效面积；
第40讲 │ 考点1， 其数值等于初、 末态穿过某个平面磁通量的差值， 注意磁通量的方向． 3.磁通量变化率 ΔΦ Φ－Φ0 ＝ Δt Δt
[点评] 此题需一定的情景想象力，容易错误地理解为ab边转 出磁场后电流方向会发生改变，实际上cd边马上进入磁场，产生 的电流方向与未进入前一致，刚进入时感应电流最大．
第40讲 │ 要点探究
[2009· 浙江卷] 如图 40－5 所示，在磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为 m、阻值为 R 的闭合 矩形金属线框 abcd，用绝缘轻质细杆悬挂在 O 点，并可绕 O 点摆 动．金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点 的过程中，细杆和金属框平面始终处于同一平面，且垂直纸面．则 线框中感应电流的方向是( )
第40讲 │ 要点探究
(1)对楞次定律中“阻碍”的理解 ①谁阻碍谁——感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量； ②阻碍什么——阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通 量本身； ③如何阻碍——原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场 方向相反； 原磁通量减少时， 感应电流的磁场方向与原磁场方向相同， 即“增反减同”； ④阻碍的结果——阻碍并不是阻止，结果是增加的最终还得增 加，减少的最终还得减少．
第九单元 │ 复习策略
2．综合性强：本单元是电磁学的核心内容，电磁感应现象与 力的平衡条件、牛顿运动定律、动能定理、能量守恒、闭合电路欧 姆定律结合，涉及受力分析、运动分析、能量分析、电路分析、磁 场问题分析、图象应用等，综合性强，能很好地考查分析能力．
第九单元 │ 复习策略
本单元的复习需要深刻理解各考点知识的内涵和外延，注意 训练和掌握综合性问题的分析思路和方法．需突破以下重点与难 点内容： 1．判断感应电流方向：熟练掌握利用楞次定律判断感应电流 方向的步骤、方法和思路；结合能量守恒，判断磁场力的方向进 而得到感应电流的方向． 2．计算感应电流大小：运用法拉第电磁感应定律分别求解由 于磁场变化产生的电动势和由于导体切割磁感线产生的电动势的 大小，进而求出感应电流的大小． 3．解释自感现象：利用电磁感应规律解释自感线圈在通电、 断电时的自感现象，掌握有关自感电路的工作原理．
感应电动势 ΔΦ 注意：单回路的磁通量变化率等于回路产生的___________， Δt
＝E. 二、电磁感应现象 磁通量 闭合 1.产生感应电流的条件：穿过________电路的________发生变 化．
第40讲 │ 考点整合
2.产生感应电动势的条件：无论电路是否闭合，只要穿过线圈 磁通量 平面的________发生变化，线路中就会产生感应电动势．产生感 电源 应电动势的那部分导体相当于________． 三、感应电流的方向 1.右手定则 垂直 伸开右手，让大拇指跟其余四指________，并且都与手掌在 导线运动 同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向________的方 感应电流 向，这时四指所指的方向就是________的方向．