高二物理楞次定律知识点总结与典型例题讲解及详细解析
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楞次定律1.磁通量 ⑴ 定义 如图,设在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S ,我们把B 与S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量...,简称______________。
用Φ表示磁通量,则有Φ=_____________。
在国际单位制中,磁通量的单位是______________,符号是Wb 。
如果研究的平面S 与磁场B 不垂直,那么磁通量的计算公式应为ΦBS '=。
其中S '是S 在垂直于磁感线方向上的投影面积....,如图所示。
由ΦBS =可以得到ΦB S=,这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,因此工程技术人员常把磁感应强度叫做磁通密度....。
⑵ 磁通量的“正负”磁通量是标量..,数值有正负,这里正负的物理意义是什么呢? 拿平面来说,它有上下两个面,我们可将其任意一面规定为“正面”,则另一面即为“反面”。
人为做以下规定:如果磁感线从平面的正面穿过....,磁通量记为“+”;如果磁感线从平面的反面穿过....,磁通量记为“-”。
原来磁通量的“正负”表示的是磁感线对某一平面的贯穿方向....。
⑶ 磁通量的变化量末态时的磁通量2Φ减去初态时的磁通量1Φ,称为磁通量的变化......量.,即______________Φ∆=。
引起磁通量变化的几种可能: ①磁感应强度B 发生了变化 ②面积S 发生了变化③面与磁感线的夹角θ发生了变化12.1 产生感应电流的条件只要穿过闭合电路的磁通量...发生变化,闭合电路中就有感应电流。
磁生电是一种变化、运动的过程中才能出现的效应,我们把这种现象称为电磁感应....现象..,产生的电流叫做感应电流....。
【例1】 如图所示是等腰直角三棱柱,其中底面abcd 为正方形,边长为L ,它们按图示位置放置并处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B 。
下面说法中正确的是 A .通过abcd 平面的磁通量大小为2L B ⋅B .通过dcFE2B ⋅ C .通过abFE 平面的磁通量大小为零 D .通过整个三棱柱的磁通量为零 【答案】 B CD【例2】 如图所示,环形金属软弹簧,套在条形磁铁的中心位置。
高二物理楞次定律及应用【本讲主要内容】楞次定律及应用楞次定律及熟练运用楞次定律【知识掌握】【知识点精析】1、实验:闭合电路的磁通量发生变化的情况:实线箭头表示原磁场方向,虚线箭头表示感应电流磁场方向。
分析:(甲)图:当把条形磁铁N极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
(乙)图:当把条形磁铁N极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。
(丙)图:当把条形磁铁S极插入线圈中时,穿过线圈的磁通量增加,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反。
(丁)图:当条形磁铁S极拔出线圈中时,穿过线圈的磁通量减少,由实验可知,这时感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相同。
通过上述实验:凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的增加;凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场一定阻碍原来磁通量的减少。
在两种情况中,感应电流的磁场都阻碍了原磁通量的变化。
2、楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
说明:对“阻碍”二字应正确理解.“阻碍”不是“阻止”,而只是延缓了原磁通量的变化,电路中的磁通量还是在变化的.例如:当原磁通量增加时,虽有感应电流的磁场的阻碍,磁通量还是在增加,只是增加得慢一点而已.实质上,楞次定律中的“阻碍”二字,指的是“反抗着产生感应电流的那个原因。
”3﹑楞次定律的应用【解题方法指导】例1. 用一个接通灵敏电流计的螺线管,当磁铁S极移近或远离螺线管(如图所示)感应电流的方向如何?(1)先做演示实验,体会感应电流产生的真实性,再利用课件展示物理现象。
请同学们结合上节课的简单应用,完成基本操作程序:①判断原磁场方向;向上②判断磁通量是增加还是减少;甲增,乙减③判断感应电流的磁场方向;甲向上,乙向下④判断感应电流方向。
高中物理| 4.3楞次定律详解楞次定律1磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
2.公式:Φ=BS。
3.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直磁场的有效面积。
4.磁通量是标量。
5.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cosθ或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
2电磁感应现象1.定义当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
2.条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3.实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
3感应电流方向的判定1.楞次定律(1)内容: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:一切电磁感应现象。
2.右手定则(1)内容:如图,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)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
用右手定则时应注意①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定。
②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。
③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向。
④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势。
⑤“因电而动”用左手定则;“因动而电”用右手定则。
电磁感应现象、楞次定律[知识梳理]知识点一 法拉第电磁感应定律 1.感应电动势(1)概念:在电磁感应现象中产生的电动势。
(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。
(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2.法拉第电磁感应定律(1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
(2)公式:E =n ΔΦΔt,其中n 为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的欧姆定律,即I =ER +r 。
3.导体切割磁感线的情形(1)若B 、l 、v 相互垂直,则E =Bl v 。
(2)v ∥B 时,E =0。
知识点二 自感、涡流 1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而在自身内产生的电磁感应现象称为自感。
(2)自感电动势①定义:在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
②表达式:E =L ΔIΔt 。
(3)自感系数L①相关因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。
②单位:亨利(H),1 mH =10-3H,1 μH =10-6 H 。
2.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生感应电流,这种电流像水的漩涡所以叫涡流。
例一 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同例二(2019·甘肃城关区联考)如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E2,则通过电阻R 的电流方向及E1与E2之比分别为()A.c→a,2∶1B.a→c,2∶1C.a→c,1∶2D.c→a,1∶2例三(2016·北京理综·16)如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。
高中物理选修32楞次定律知识点归纳楞次定律是高中物理学中的一个重要定律,下面是店铺给大家带来的高中物理选修32楞次定律知识点归纳,希望对你有帮助。
高中物理楞次定律知识点1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
A、从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。
B、从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
C、从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。
自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。
2、实质:能量的转化与守恒。
3、应用:对阻碍的理解:(1)顺口溜“你增我反,你减我同”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。
“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。
“你减我同”的意思是如果磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。
用以判断感应电流的方向,其步骤如下:1)确定穿过闭合电路的原磁场方向;2)确定穿过闭合电路的磁通量是如何变化的(增大还是减小);3)根据楞次定律,确定闭合回路中感应电流的磁场方向; 4)应用安培定则,确定感应电流的方向。
高中物理学习技巧一、联系实际,帮助理解从初中物理到高中物理最大的变化就是知识要求的变化。
初中物理是通过现象认识规律,因此,初中物理主要的学习方法是“记忆”;高中物理则是通过对规律的认识理解来解决一些实际问题、解释一些自然现象,所以高中物理主要的学习方法是“理解”。
做到理解的基本步骤是:一练、二讲、三应用。
“一练”即要在老师的指导下进行适当的练习,通过对不同类型习题的练习,多方面、多角度地认识概念、认识规律、认识知识点、认识考点。
楞次定律新课标要求〔一〕知识与技能1.掌握楞次定律的内容,能运用楞次定律判断感应电流方向。
2.培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。
3.能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4.掌握右手定那么,并理解右手定那么实际上为楞次定律的一种具体表现形式。
〔二〕过程与方法1.通过实践活动,观察得到的实验现象,再通过分析论证,归纳总结得出结论。
2.通过应用楞次定律判断感应电流的方向,培养学生应用物理规律解决实际问题的能力。
〔三〕情感、态度与价值观在本节课的学习中,同学们直接参与物理规律的发现过程,体验了一次自然规律发现过程中的乐趣和美的享受,并在头脑中进一步强化“实践是检验真理的唯一标准〞这一辩证唯物主义观点。
教学重点1.楞次定律的获得及理解。
2.应用楞次定律判断感应电流的方向。
3.利用右手定那么判断导体切割磁感线时感应电流的方向。
教学难点楞次定律的理解及实际应用。
教学方法发现法,讲练结合法教学用具:干电池、灵敏电流表、外标有明确绕向的大线圈、条形磁铁、导线。
教学过程〔一〕引入新课教师:[演示]按以下图将磁铁从线圈中插入和拔出,引导学生观察现象,提出:①为什么在线圈内有电流?②插入和拔出磁铁时,电流方向一样吗?为什么?③怎样才能判断感应电流的方向呢?本节我们就来学习感应电流方向的判断方法。
〔二〕进行新课1、楞次定律教师:让我们一起进行下面的实验。
〔利用CAI课件,屏幕上打出实验内容〕[实验目的]研究感应电流方向的判定规律。
[实验步骤]〔1〕按右图连接电路,闭合开关,记录下G中流入电流方向与电流表G中指针偏转方向的关系。
〔如电流从左接线柱流入,指针向右偏还是向左偏?〕〔2〕记下线圈绕向,将线圈和灵敏电流计构成通路。
〔3〕把条形磁铁N极〔或S极〕向下插入线圈中,并从线圈中拔出,每次记下电流表中指针偏转方向,然后根据步骤〔1〕结论,判定出感应电流方向,从而可确定感应电流的磁场方向。
根据实验结果,填表:磁铁运动情况N极下插N极上拔S极下插S极上拔磁铁产生磁场方向线圈磁通量变化感应电流磁场方向教师:N极向下插入线圈中,磁铁在线圈中产生的磁场方向如何?学生:磁铁在线圈中产生的磁场方向向下。
一、考查楞次定律的应用楞次定律的应用主要考查的内容主标题:楞次定律的应用副标题:剖析考点规律,明确高考考查重点,为学生备考提供简洁有效的备考策略。
关键词:楞次定律难度:3重要程度:5内容:考点剖析:楞次定律是高中物理的基本定律,从近几年的高考可以看出,对楞次定律的考查几乎每年都有,高考主要考查考生熟练运用楞次定律判断感应电流的方向,由感应电流的方向判断引起感应电流的原磁场方向及磁通量变化,出题以选择题为主。
楞次定律的文字表述简明扼要,初学时常常不能完全理解它的含义。
要正确理解楞次定律需要注意以下两点。
1.定律中有两个磁场——引起感应电流的磁场(原磁场)和感应电流的磁场。
原磁场的变化产生感应电流,感应电流的磁场阻碍原磁场的变化。
2.理解定律的关键在于理解“阻碍”的含义:“阻碍”不是“阻止”,不是使原磁场的变化停止,阻碍作用只是“延缓”原磁场的变化,没有原磁场的变化就不会有感应电流的产生;“阻碍”的对象是原磁场的变化而不是原磁场,不能把“阻碍”简单理解为“相反”;阻碍不仅有“反抗”原磁场增加的含义,还有“补偿”原磁场减弱的含义。
楞次定理可推广为:感应电流的效果总是“反抗”引起感应电流的原因。
常有以下几种表现:1.阻碍原磁通量的变化——“增反减同”。
如果原磁场的磁通量是增加的,感应电流就产生一个反向的磁场“反抗”原磁场的增加;如果原磁场的磁通量是减小的,感应电流就产生一个同向磁场对原磁场进行“补偿”。
2.阻碍导体的相对运动——“来拒去留”。
从运动效果上看,也可形象地表述为“敌进我退”、“敌逃我追”。
典型例题例1.(2014·全国卷)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。
一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。
让条形磁铁从静止开始下落。
条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A.均匀增大B.先增大,后减小C.逐渐增大,趋于不变D.先增大,再减小,最后不变【解析】C.本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律。