课件18张PPT。1.2 感应电动势和电磁感应定律
第一课时
知识点 1 感应电流的方向 1．实验结果表明：在电磁感应现象中，闭合回路中因发生
磁通量的变化而产生的感应电流的方向在不同的情况下是不同
的．2．感应电流的方向与_________________有关．
磁通量的变化知识点 2 右手定则
1．作用：判定导体做切割磁感线运动时产生的感应电流的方向．在同一平面内垂直四指所指的方向 2．内容：伸开右手，使拇指与四指______________并跟四
指垂直，让磁感线_____穿入手心，使拇指指向导体运动的方向，
这时_______________就是感应电流的方向．知识点 3 楞次定律的正确理解及应用
1．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______引起感应电流的磁通量的变化．阻碍相板 (1)当磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原回路中的磁
场方向______，该感应电流阻碍原回路中磁通量的增大．
(2)当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原回路中的磁
场方向_____，该感应电流阻碍原回路中磁通量的减小．相同2．在应用楞次定律判断感应电流方向时，必须明确这几个方向：(1)穿过原电路的磁场方向；(2)由楞次定律所确定的感应电流的磁场方向(阻碍原来磁通量的变化)；(3)由安培定则所确定的感应电流的方向．【例题】(双选)如图 1－3－1 所示，当磁铁运动时，流过)电阻的电流是由 A 经 R 到 B，则磁铁可能是(
图 1－3－1A．向下运动
C．向左运动B．向上运动
D．以上都不可能 解析：此题可通过逆向应用楞次定律来判定：①由感应电
流方向 A→R→B，应用安培定则得知感应电流在螺线管内产生
的磁场方向应是从上指向下；②楞次定律判得螺线管内磁通量
的变化应是向下减小或向上增加；③由条形磁铁的磁感线分布
知螺线管内原磁场是向下的，故应是磁通量减小，即磁铁向上
运动或向左、向右平移，所以正确的答案是 B、C.答案：BC【配对训练】
1．如图 1－3－2 所示，导线框 abcd 与导线在同一平面内，
直导线通有恒定电流 I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是()图 1－3－2A．先 abcd，后 dcba，再 abcdDB．先 abcd，后 dcba
C．始终 dcba
D．先 dcba，后 abcd，再 dcba
解析：熟悉通电直导线周围的磁场分布，选项 D 正确． 知识点4 楞次定律的推广应用
1．楞次定律可以推广得到感应电流的方向具有这样的特
点：它总是_______________________，因此，可以直接根据阻
碍物体间相对运动的特点判断感应电流的方向．2．右手定则是楞次定律在特定情形下的一个应用，两种判断感应电流方向的方法结论应该是一致的．阻碍物体之间的相对运动 【例题】纸面内有 U 形金属导轨，AB 部分是直导线，如
图 1－3－3 所示．虚线范围内有向纸里的均匀磁场，AB 右侧有
圆线圈 C，为了使 C 中产生顺时针方向的感应电流，贴着导轨)的金属棒 MN 在磁场里的运动情况是(
图 1－3－3A．向右匀速运动
C．向右加速运动B．向左匀速运动
D．向右减速运动 解析：当金属棒 MN 在磁场里向右运动时，根据右手定则
可以得到，导线AB 中有向下的电流流过，根据安培定则，可
以判断圆线圈C 中有向外的磁通量穿过，因此，为了使C 中产
生顺时针方向的感应电流，必须使圆线圈C 中的磁通量增大，
因此，金属棒 MN 应向右加速运动，答案C 正确．答案：C【配对训练】
2．如图 1－3－4 所示，在一蹄形磁铁两极之间放一个矩形
线框 abcd，磁铁和线框都可以绕竖直轴 OO′自由转动．若使蹄形磁铁以某角速度转动时，线框的情况将是()A．静止图 1－3－4B．随磁铁同方向转动BC．沿与磁铁相反方向转动
D．要由磁铁具体转动方向来决定
解析：根据楞次定律可知，随磁铁同方向转动．题型1右手定则的应用 【例题】如图 1－3－5 所示，导线框 abcd 与通电导线在同
一平面内，直导线中通有恒定电流并通过 ad 和 bc 的中点，当线框向右运动的瞬间，则()A．线框中有感应电流，且按顺时针方向
B．线框中有感应电流，且按逆时针方向
C．线框中有感应电流，但方向不能确定
D．由于穿过线框的磁通量为零，所以线框中没有感应电流图 1－3－5图 1－3－6 解析：由安培定则可知通电直导线周围的磁场如图1－3－
6 所示．又ab 导线向右做切割磁感线运动时，由右手定则可判
断感应电流为 a→b，同理可判断 cd 导线中的感应电流方向为
c→d，ad、bc 两边不做切割磁感线运动，所以整个线框中的感
应电流是逆时针方向．选项 B 正确．
答案：B【触类旁通】
1．如图 1－3－7 所示，当导线棒 MN 在外力作用下沿导轨)图 1－3－7向右运动时，流过电阻 R 的电流方向是(
A．由 A→B
B．由 B→A C．无感应电流
D．无法确定
解析：导线棒做切割磁感线运动产生感应电流，由右手定
则判断得感应电流方向由 N→M，即流过电阻R 的电流方向是
由 A→B，选项 A 正确．A题型2应用楞次定律判断感应电流的方向 【例题】(双选)下列选项是验证楞次定律实验的示意图，
竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线
圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别
标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是() 解析：由楞次定律感应磁感线阻碍原磁感线的变化可得出，
A、B 线圈产生的磁感线方向向上，C、D 产生的磁感线方向向
下，再由右手螺旋定则(安培定则)，C、D 感应电流产生的磁感
线与楞次定律相符，C、D 正确．答案：CD【触类旁通】
2．(双选，2012 年肇庆一模)如图 1－3－8 所示，在水平面上
有一固定的 U 形光滑金属框架，框架上放置一金属杆 ab.在垂直纸面方向有一匀强磁场，下列情况中可能的是()BC A．若磁场方向垂直纸面向外，并且
磁感应强度增大时，杆 ab 将向右移动
B．若磁场方向垂直纸面向外，并且
磁感应强度减小时，杆 ab 将向右移动
C．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度减小时，杆
ab 将向右移动
D．若磁场方向垂直纸面向里，并且磁感应强度增大时，杆
ab 将向右移动图 1－3－8课件23张PPT。1.2 感应电动势和电磁感应定律
第二课时
知识点1 影响感应电动势大小的因素
1．感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．
2．实验结果表明：感应电动势的大小跟磁通量的变化快慢有关，磁通量变化越____，感应电动势越___．快大 3．磁通量的变化量和变化率：
(1)设某时刻 t1 穿过线圈的磁通量为Φ1，下一时刻 t2 穿过线
圈的磁通量为Φ2，则：①磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1；②磁通量的变化率______________. (2)磁通量Φ虽然没有方向，但Φ1、Φ2 可正可负．
(3)磁通量的变化量反映磁通量变化的多少，而磁通量的变
化率反映磁通量变化的快慢． 知识点2 法拉第电磁感应定律
1．内容：电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的
磁通量的变化率成正比．2．表达式：__________.3．单位之间的换算关系：1 V＝1 Wb/s.4．推广式：__________，n 为线圈的匝数．知识点 3 感应电动势的另外一种表达式E＝BLv 1．导体做切割磁感线运动产生的感应电动势：________.
2．条件：导体的运动方向与磁场方向垂直且做最有效切割．
3．适用范围及变化：
(1)公式 E＝BLv 只适用于导体做切割磁感线运动而产生的
感应电动势的计算，且磁场是匀强磁场，导体的运动方向、磁
场方向和导体长度 L 两两互相垂直．
(2)当导体的运动方向与磁场方向间的夹角为θ时，则感应电动势为_____________.E＝BLvsin θ知识点 4 法拉第电磁感应定律的理解1．电路中的感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，可以这样理解：(1)磁通量的变化率反映的是磁通量变化的快慢；
(2)可以利用磁通量的变化率计算感应电动势的大小；
(3)利用法拉第电磁感应定律计算出的电动势是一段时间内电动势的平均值． 2．当穿过某回路的磁通量的变化率为恒定值时，产生的电
动势将为恒量，在闭合回路中可形成恒定电流．3．利用公式 E＝nΔΦ
Δt计算线圈中的磁通量发生变化产生电动势时，n 为线圈的匝数． 【例题】如图 1－4－1 所示，abcd 区域里有一匀强磁场，
现有一竖直的圆环，使它匀速下落，在下落过程中，它的左半
部通过水平方向的磁场．O 是圆环的圆心，AB 是圆环竖直直径的两个端点，那么()图 1－4－1 A．当 A 与 b 重合时，环中电流最大
B．当 O 与 b 重合时，环中电流最大
C．当 O 与 b 重合时，环中电流最小
D．当 B 与 b 重合时，环中电流最大
解析：曲线在垂直于磁感线和线圈速度所确定的方向上投
影线的长度是有效切割长度，当 O 与 b 重合时，切割线最长．
答案：B【配对训练】
1．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面
与磁场方向垂直，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()CA．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ΔΦ
Δt与导体切割磁感线产生的电动势 知识点5 表达式E＝n
E＝BLv 的关系1．E＝nΔΦ
Δt是感应电动势计算的通式，该式既适用于磁场变化的情况，又适用于导体切割磁感线的情况．
2．E＝BLv 只适用于导体切割磁感线产生的电动势的计算，
同时，还要求磁场的磁感应强度 B 是恒定的，导体的运动方向
与磁场方向垂直． 【例题】如图 1－4－2 甲所示，环形线圈的匝数 N＝100
匝，它的两个端点 a 和 b 与电压表相连，线圈内磁通量的变化
规律如图乙所示，则 Uab＝____________.图 1－4－2答案：50 V【配对训练】
2．如图 1－4－3 所示，圆环 a 和圆环 b 半径之比为 2∶1，
两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路，连接两圆
环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度变化率恒定，则在
a 环单独置于磁场中和 b 环单独置于磁场中两种情况下，M、N两点的电势差之比为()图 1－4－3A．4∶1B．1∶4C．2∶1D．1∶2
答案：C题型1法拉第电磁感应定律的应用 【例题】铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以
确定火车的位置和速度．被安放在火车首节车厢下面的磁铁能
产生匀强磁场，如图 1－4－4 所示(俯视图)，当它经过安放在
两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收．当
火车以恒定速度通过线圈时，表示线圈两端的电压 Uab 随时间变化的关系的图象是()图 1－4－4 解析：当火车以恒定速度通过线圈时，线圈中的磁通量发
生变化，因此，线圈会产生感应电动势，该电动势可以等效认
为是线圈的一条边切割磁感线产生的，因此，线圈两端的电压
Uab 是恒定的电压，根据右手定则判断，火车进入线圈时，Uab
为负值，火车离开线圈时，Uab 为正值．答案：C 规律总结：可以利用等效的思路将火车进入线圈的运动看
成是线圈反向切割磁感线的运动，利用右手定则判断得到正确
结果.【触类旁通】
1．(双选，2012 年茂名一模)等腰直角三角形 OPQ 区域内
存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框 ABC 以恒定的速
度沿如图 1－4－5 所示方向穿过磁场．关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是()图 1－4－5A．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向
B．开始进入磁场时感应电流最大C．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向
D．开始穿出磁场时感应电流最大 解析：线框开始进入磁场时，磁通量增加，根据楞次定律
可以判断感应电流的方向为逆时针方向，所以选项 A 错误；线
框开始穿出磁场时，磁通量减小，根据楞次定律可以判断感应
电流的方向为顺时针方向，所以选项C 正确；线框在进入磁场
时，切割磁感线的有效长度为AB 的长度(最大)，感应电流最大，
所以选项 B 正确；线框开始穿出磁场时，切割磁感线的有效长
度最小，所以选项D 错误．答案：BC题型2公式 E＝BLv 的应用 【例题】如图 1－4－6 所示，两条平行光滑金属滑轨与水平
方向夹角为 30°，匀强磁场的磁感应强度的大小为 0.4 T、方向垂
直于滑轨平面．金属棒 ab、cd 垂直于滑轨放置，有效长度 L 为
0.5 m，ab 棒质量为 0.1 kg，cd 棒质量为 0.2 kg，闭合回路有效电阻
为0.2 Ω(不变)．当 ab 棒在沿斜面向上的外力
作用下以 1.5 m/s 的速率匀速运动时，求：
(1)cd 棒的最大速度；
(2)cd 棒的速度达最大时，作用在 ab 棒
上外力的功率(取 g＝10 m/s2，cd 棒无初速度释放，导轨无限长)．图 1－4－6答案：见解析【触类旁通】
2．如图 1－4－7 所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一
根长 l＝0.4 m 的金属棒 ab，其电阻 r＝0.1 Ω.框架左端的电阻 R
＝0.4 Ω.垂直框面的匀强磁场的磁感应强度 B＝0.1 T．当用外力
使棒 ab 以速度 v＝5 m/s 右移时，ab 棒中产生的感应电动势 E
＝_______，通过 ab 棒的电流 I＝_______，ab 棒两端的电势差
Uab＝_______，在电阻 R 上消耗的功率 PR＝_______，在 ab 棒
上消耗的发热功率 PR＝_______，切割运动中产生的电功率 P＝_______. 0.016 W0.08 W0.064 W0.2 V0.4 A0.16 V图 1－4－7
