高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律教案
18高考物理大一轮复习第10章电磁感应第1节电磁感应现
2．判断电磁感应现象能否发生的一般流程：
1. 如图所示，一个 U 形金属导轨水平放置，其上放有一个金 属导体棒 ab，有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场斜向上穿过轨道 平面，且与竖直方向的夹角为 θ.在下列各过程中，一定能在轨道 回路里产生感应电流的是( )
A．ab 向右运动，同时使 θ 减小 B．使磁感应强度 B 减小，θ 角同时也减小 C．ab 向左运动，同时增大磁感应强度 B D．ab 向右运动，同时增大磁感应强度 B 和 θ 角(0° <θ<90° )
解析：选 A.本题中引起磁通量变化都有两个方面，面积的变 化和夹角改变，向右运动的同时 θ 减小都会使磁通量变大，所以 A 项正确．
2．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电 流计及开关按如图所示连接．下列说法中正确的是( )
A．开关闭合后，线圈 A 插入或拔出都会引起电流计指针偏 转 B．线圈 A 插入线圈 B 中后，开关闭合和断开的瞬间电流计 指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动，会使电流 计指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片 P 加速滑动，电流 计指针才能偏转
4．如图所示，AOC 是光滑的金属导轨，电阻不计，AO 沿竖直方 向，OC 沿水平方向；PQ 是金属直杆，电阻为 R，几乎竖直斜靠在导轨 AO 上，由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 P、Q 端始终在金 属导轨 AOC 上；空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在 PQ 杆从 开始滑动到 P 端滑到 OC 的过程中，PQ 中感应电流的方向( A．始终是由 P→Q B．始终是由 Q →P C．先是由 P→Q，后是由 Q →P D．先是由 Q →P，后是由 P→Q )
(2)产生感应电流的条件 ①电路闭合．②磁通量变化．
2020届高考物理一轮复习鲁科版第十章第1讲电磁感应现象楞次定律PPT课件(126张)
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A．AB 中电流 I 逐渐增大 B．AB 中电流 I 先增大后减小 C．以 AB 为轴，线圈绕 AB 顺时针转 90° D．线圈绕 OO′轴逆时针转动 90°(俯视)
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3．电磁感应现象的两种典型情况
(1)闭合电路中部分导体做 □05 切割磁感线
(2)穿过闭合回路的磁通量 □06 发生变化
运动。 。
4．电磁感应现象的实质
电磁感应现象的实质是产生 □07 感应电动势 □08 感应电流 ；如果回路不闭合，则只产生 生□10 感应电流 。
，如果回路闭合则产生
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考点 1 电磁感应现象的判断 1．感应电流能否产生的判断 (1)
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(2)
以上两种判断方法中，有的题目只能用其中一种方法，或只有一种方法 判断简便，有的题目两种方法均可快速判断。
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A.B2L2，B4L2 C．BL2，B2L2
B.NB2L2，NB4L2 D．NBL2，NB2L2
答案 A
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答案
解析 由公式 Φ＝BS 可知，S 应为有效面积，且磁通量与线圈匝数无关。 初态 S1＝L22，所以 Φ＝B2L2。转过 60°，有效面积 S2＝L22·cos60°＝L42，Φ′＝ B4L2，所以 ΔΦ＝Φ′－Φ＝－B4L2，所以 A 选项是正确的。
(精品人教)2020年高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案
第1讲电磁感应现象楞次定律板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】磁通量Ⅰ1.磁通量(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度(B)与垂直磁场方向的面积(S)的乘积叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。
(2)公式：Φ＝BS。
(3)适用条件：①匀强磁场；②S是垂直磁场方向的有效面积。
(4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb＝1_T·ｍ2。
(5)标量性：磁通量是标量，但有正负之分。
磁通量的正负是这样规定的，即任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
2.磁通量的变化量在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。
3.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即ΔΦΔt。
【知识点2】电磁感应现象Ⅰ1.电磁感应现象：当闭合电路的磁通量发生改变时，电路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件(1)电路闭合。
(2)磁通量变化。
3.电磁感应现象的两种情况(1)闭合电路中部分导体做切割磁感线运动。
(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化。
4.电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。
5.能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。
【知识点3】楞次定律Ⅱ1.楞次定律(1)内容：感应电流产生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：适用于一切回路磁通量变化的情况。
2.右手定则(1)内容：①磁感线穿入右手手心。
(从掌心入，手背穿出)②大拇指指向导体运动的方向。
③其余四指指向感应电流的方向。
(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线。
板块二考点细研·悟法培优考点1电磁感应现象的判断[解题技巧]1.磁通量变化的常见情况2.感应电流能否产生的判断例1 (多选)如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行。
高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第一节 电磁感应现象 楞次定律
[考点要求]1．电磁感应现象(Ⅰ) 2.磁通量(Ⅰ) 3.法拉第电磁感应定律(Ⅱ) 4．楞次定律(Ⅱ) 5.自感、涡流(Ⅰ)[高考导航]第一节电磁感应现象楞次定律[学生用书P213]【基础梳理】提示：面积S与B的乘积Φ＝BS磁感线穿过平面的方向ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1电路闭合磁通量发生变化有感应电流只有感应电动势感应电流的磁场引起感应电流的磁通量的变化从掌心进入导线运动的方向四指所指的方向【自我诊断】1．判一判(1)磁通量是矢量，有正、负之分．()(2)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流．()(3)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关．()(4)电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流．()(5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反．()提示：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2．做一做(1)物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复实验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是()A．线圈接在了直流电源上B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多D．所用套环的材料与老师的不同提示：选D.无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关S的瞬间，穿过套环的磁通量均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起．如果套环是用绝缘材料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起，D正确．(2)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化提示：选D.产生感应电流必须满足的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变化．选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D.对电磁感应现象的理解[学生用书P214]【知识提炼】1．常见的产生感应电流的三种情况2．判断电路中能否产生感应电流的一般流程【跟进题组】1．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接．下列说法中正确的是()A．开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转解析：选A.开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，从而使电流计指针偏转，A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流变化，使穿过线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，C、D错误．2.(多选)(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是()A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动解析：选AD.由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确．对楞次定律的理解及应用[学生用书P215]【知识提炼】1．楞次定律中“阻碍”的含义2．感应电流方向判断的两种方法法一：用楞次定律判断法二：用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线．判断时注意掌心、拇指、四指的方向：(1)掌心——磁感线垂直穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向．【典题例析】如图所示，ab为一金属杆，它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S为以a为圆心位于纸面内的金属环；在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触．当杆沿顺时针方向转动时，某时刻ab杆的位置如图所示，则此时刻()A．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向右B．有电流通过电流表，方向由c向d，作用于ab的安培力向左C．有电流通过电流表，方向由d向c，作用于ab的安培力向右D．无电流通过电流表，作用于ab的安培力为零[解析]当金属杆ab顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感应电动势，由右手定则可知将产生由a到b的感应电流，电流表的d端与a端相连，c端通过金属环与b端相连，则通过电流表的电流是由c到d，而金属杆在磁场中会受到安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，A正确．[答案] A【迁移题组】迁移1“增反减同”现象1．(多选)如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a 摆向b的过程中()A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向解析：选AD.从磁场分布可看出：左侧向里的磁场从左向右越来越强，右侧向外的磁场从左向右越来越弱．所以，圆环从位置a运动到磁场分界线前，磁通量向里增大，由楞次定律知，感应电流的磁场与原磁场方向相反即向外，由安培定则知，感应电流沿逆时针方向；同理，跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流沿顺时针方向；继续摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流沿逆时针方向，A正确，B错误；由于圆环所在处的磁场上下对称，圆环等效水平部分所受安培力使圆环在竖直方向平衡，所以总的安培力沿水平方向，D正确，C错误．迁移2“来拒去留”现象2.(2020·四川绵阳模拟)两个闭合的金属环，穿在一根光滑的绝缘杆上，如图所示，当条形磁铁的S极自右向左插向圆环时，环的运动情况是()A．两环同时向左移动，间距增大B．两环同时向左移动，间距变小C．两环同时向右移动，间距变小D．两环同时向左移动，间距不变解析：选B.当磁铁的S极靠近时，穿过两圆环的磁通量变大，由楞次定律可得两圆环的感应电流方向都是顺时针方向(从右向左看)，根据左手定则可知两圆环受到磁铁向左的安培力，远离磁铁，即向左移．由于两圆环的电流方向相同，所以两圆环相互吸引，即相互合拢，间距变小，B正确，A、C、D错误．迁移3“增缩减扩”现象3．(多选)如图所示，固定的光滑金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g解析：选AD.法一：设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向如图所示，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向．可见，P、Q将相互靠拢．由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，因而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选A、D.法二：根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因．本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近．所以，P、Q将相互靠拢且磁铁的加速度小于g，应选A、D.迁移4右手定则的应用4.如图所示，MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，则()A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为a→b→d→c→aB．若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为a→c→d→b→aC．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中的电流为零D．若ab、cd都向右运动，且两杆速度v cd>v ab，则abdc回路有电流，电流方向为a→c→d→b→a解析：选D.由右手定则可判断出A项做法使回路产生顺时针方向的电流，A错误；若ab、cd同向运动且速度大小相同，ab、cd所围面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，B错误；若ab向左，cd向右，则abdc回路中有顺时针方向的电流，C错误；若ab、cd都向右运动，且两杆速度v cd>v ab，则ab、cd所围面积发生变化，磁通量也发生变化，由楞次定律可判断出，abdc回路中产生顺时针方向的电流，D正确．楞次定律可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因，列表说明如下：内容例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”磁铁靠近线圈，B感与B原反向阻碍相对运动——“来拒去留”磁铁靠近，是斥力；磁铁远离，是引力使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，面积应减小，a、b靠近B减小，线圈扩张阻碍原电流的变化——“增反减同”合上S，B先亮“一定律、三定则”的综合应用[学生用书P216]【知识提炼】1．“三个定则”“一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对电流的作用磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则；(3)因电而受力(I 、B →F 安)→左手定则；(4)因磁而生电(S 、B →I 安)→楞次定律．【典题例析】(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ，MN 的左边有一闭合电路，当PQ 在外力的作用下运动时，MN 向右运动，则PQ 所做的运动可能是( )A ．向右加速运动B ．向左加速运动C ．向右减速运动D ．向左减速运动[解析] MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里――→左手定则 MN 中的感应电流由M →N ――→安培定则 L 1中感应电流的磁场方向向上――→楞次定律 ⎩⎪⎨⎪⎧L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强；若L 2中磁场方向向上减弱――→安培定则 PQ 中电流为Q →P 且减小――→右手定则 向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强――→安培定则 PQ 中电流为P →Q 且增大――→右手定则向左加速运动．B 、C 正确．[答案] BC【迁移题组】迁移1 “因动生电”现象的判断1．(多选)如图所示，金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )A ．向右做匀速运动B ．向左做减速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动解析：选BC.当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错误；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从b→a 的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c 中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B正确；同理C正确，D错误．迁移2“因电而动”现象的判断2.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将()A．静止不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向解析：选B.题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R 的滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁感应强度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才能使线圈中的磁通量减小．(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则来分析原来磁场的分布情况．(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，或者直接应用楞次定律的推论确定．(3)“一定律、三定则”中只要是涉及力的判断都用左手判断，涉及“电生磁”或“磁生电”的判断均用右手判断，即“左力右电”．[学生用书P217]楞次定律的综合应用【对点训练】1．(多选)(2020·山东聊城模拟)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的．电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去．现在固定线圈左侧同一位置，先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率ρ铜<ρ铝．闭合开关S的瞬间()A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力C．若将环放置在线圈右方，环将向左运动D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射解析：选AB.线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，电流由左侧看为顺时针，A正确；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环的，B正确；若将环放在线圈右方，根据楞次定律可得，环将向右运动，C错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，D错误．2．(多选)法拉第在1831年发现了“磁生电”现象．如图所示，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针．实验中可能观察到的现象是()A．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转B．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转C．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转D．线圈A和电池断开瞬间，小磁针会偏转解析：选CD.根据电磁感应现象的产生条件可知，只有线圈B中磁通量变化时才能在线圈B中产生感应电流，因此无论线圈B匝数多少，线圈A中电池多少，都不能在线圈B中产生感应电流，A、B错误；只有在线圈A和电池连接或断开的瞬间，线圈B中才能产生感应电流，电流产生磁场，使导线下面平行放置的小磁针发生偏转，C、D正确．[学生用书P371(单独成册)](建议用时：40分钟)一、单项选择题1．(2019·高考全国卷Ⅲ)楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？()A．电阻定律B．库仑定律C．欧姆定律D．能量守恒定律解析：选D.楞次定律中的“阻碍”作用，是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现，在克服这种“阻碍”的过程中，其他形式的能转化为电能，D正确．2．如图所示，绝缘光滑水平面上有两个离得很近的导体环a、b.将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面)，a、b将如何移动()A．a、b将相互远离B．a、b将相互靠近C．a、b将不动D．无法判断解析：选A.根据Φ＝BS，磁铁向下移动过程中B增大，所以穿过每个环中的磁通量都增大，a、b中产生同方向的感应电流，两环间有斥力作用，所以a、b将相互远离．A正确．3．“歼－20”飞机是中国自主研制的新一代隐身战斗机，在第11届中国航展上首次公开亮相．由于地磁场的存在，飞机在我国上空一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差．则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势()A．低B．高C．相等D．以上情况都有可能解析：选B.北半球的地磁场的竖直分量向下，由右手定则可判定飞机无论向哪个方向飞行，由飞行员的角度看均为左侧机翼电势较高．4.如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a 线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A．1∶1 B．1∶2C．1∶4 D．4∶1解析：选A.磁通量Φ＝B·S，其中B为磁感应强度，S为与B垂直的有效面积．因为是同一磁场，B相同，且有效面积相同，S a＝S b，故Φa＝Φb.A正确．5.如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F做功W F，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功W G，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为E k.则下列说法不正确的是()A．W1＝Q B．W2－W1＝QC．W1＝E k D．W F＋W G＝E k＋Q解析：选A.由能量守恒定律可知：磁铁克服磁场力做功W2，等于回路的电能，电能一部分转化为内能，另一部分转化为导体棒的机械能，所以W2－W1＝Q，A错误，B正确；以导体棒为对象，由动能定理可知，磁场力对导体棒做功W1＝E k，C正确；外力对磁铁做功与重力对磁铁做功之和为回路中的电能，也等于焦耳热和导体棒的动能，D正确．6.如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()A．线圈a中将产生俯视时顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力将增大解析：选D.通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，线圈a中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由右手定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；由于螺线管b 中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量变大，B错误；根据楞次定律可知，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小且远离螺线管的趋势，线圈a对水平桌面的压力将增大，C错误，D正确．7．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：选C.对磁铁受力分析可知，磁铁重力不变，磁场力随速率的增大而增大，当重力等于磁场力时，磁铁匀速下落，所以选C.8.如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向解析：选D.金属杆PQ向右切割磁感线，根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向；原来T中的磁场方向垂直于纸面向里，金属杆PQ中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外，使得穿过T的磁通量减小，根据楞次定律可知T中产生顺时针方向的感应电流，综上所述，A、B、C错误，D正确．9．近来，无线充电成为应用于我们日常生活中的一项新科技，其中利用电磁感应原理来实现无线充电是比较成熟的一种方式，电动汽车无线充电方式的基本原理如图所示：路面下依次铺设圆形线圈，相邻两个线圈由供电装置通以反向电流，车身底部固定感应线圈，通过充电装置与蓄电池相连，汽车在此路面上行驶时，就可以进行充电．在汽车匀速行驶的过程中，下列说法正确的是()A．感应线圈中电流的磁场方向一定与路面线圈中电流的磁场方向相反B．感应线圈中产生的是方向改变、大小不变的电流C．感应线圈一定受到路面线圈磁场的安培力，会阻碍汽车运动D．给路面下的线圈通以同向电流，不会影响充电效果答案：C10.(2020·湖南长沙模拟)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论物理学家还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据．近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝曙光．如果一个只有N 极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，则从上向下看，这个线圈中将出现()。
高考物理一轮复习第十单元电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案新人教版
第十单元电磁感应一、考情分析1．高考着重考查的知识点有:电磁感应现象、产生感应电流的条件、楞次定律、法拉第电磁感应定律．2．从近年来高考命题趋势看,结合图象综合考查楞次定律和电磁感应定律的应用为选择题的命题热点；以导轨＋导体棒模型为载体,以近代科技、生活实际为背景,考查电磁感应规律与力学、电路知识的综合应用,是计算题(或选择题)的命题热点．二、知识特点本单元知识上连磁场、下连交变电流,起到承上启下的作用,其主要特点有:1．本单元涉及的概念较抽象,比如:磁通量、感应电动势、自感等；楞次定律、法拉第电磁感应定律是求解电磁感应问题的两个基本规律．2．电磁感应常通过“导体棒＋导轨”模型、“线圈穿过有界磁场”模型与电路、力学、能量、动量等内容相结合形成综合性问题,考查学生的分析综合能力．三、复习方法1．深刻理解基本概念和基本规律,领会它们之间的区别与联系,比如:Φ、ΔΦ与ΔΦΔt ,E＝n ΔΦΔt与E ＝Blv .2．透彻理解两个基本定律(楞次定律、法拉第电磁感应定律),熟练掌握三个定则(安培定则、左手定则、右手定则),能应用它们解决电磁感应与电路、力学、能量、动量等知识的综合问题．第1讲 电磁感应现象 楞次定律考纲考情核心素养►电磁感应现象Ⅰ ►磁通量Ⅰ ►楞次定律Ⅱ ►磁通量、电磁感应现象.物理观念 全国卷5年6考 高考指数★★★★★►应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.科学思维知识点一 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(填“标量”或“矢量”)．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:Φ＝BS3.知识点二电磁感应现象1．电磁感应现象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的现象．2．产生感应电流的条件(1)闭合导体回路；(2)磁通量发生变化．知识点三感应电流的方向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个平面内；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．1．思考判断(1)1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象．( √)(2)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生．( ×)(3)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关．( √)(4)线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框中也没有感应电流产生．( √)(5)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势．( √)(6)由楞次定律知,感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反．( ×)2．如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a 线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( A )A．1 1 B．1 2C．1 4 D．4 1解析:根据Φ＝BS,S为有磁场的部分且与磁场垂直的有效面积,因此a、b两线圈的有效面积相等,故磁通量之比ΦaΦb＝11,选项A正确．3．(多选)如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动．拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,看到的现象及现象分析正确的是( BD )A．磁铁插向左环,横杆发生转动B．磁铁插向右环,横杆发生转动C．磁铁插向左环,左环中不产生感应电动势和感应电流D．磁铁插向右环,右环中产生感应电动势和感应电流解析:左环不闭合,磁铁插向左环时,产生感应电动势,不产生感应电流,环不受力,横杆不转动,故A、C错误；右环闭合,磁铁插向右环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动,故B、D正确．4.如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示．当线圈A中的电流突然增强时,线圈B中的感应电流方向为( A )A．沿顺时针方向B．沿逆时针方向C．无感应电流D．先沿顺时针方向,再沿逆时针方向解析:由安培定则可判断,线圈A中电流在线圈内产生的磁场向外,在线圈外产生的磁场向里,穿过线圈B的合磁通量向外．当线圈A中的电流增大时,产生的磁场增强,通过线圈B的磁通量增加,由楞次定律可知线圈B中的感应电流方向为顺时针方向,故A正确．5．如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图,铁环上绕有A、B两个线圈,线圈A接直流电源,线圈B接电流表和开关S.通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件,分析这个实验,下列说法中正确的是( C )A．闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流B．闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流C．闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应电流D．闭合开关S后,向右滑动变阻器滑动触头,电流表G指针不偏转解析:闭合开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量不发生变化,电流表G中无感应电流,故A、B错误；闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流减小,则通过线圈B的磁通量减小了,根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向,再根据楞次定律可得:电流表G中有b→a的感应电流,故C正确；闭合开关S后,向右滑动变阻器滑动触头,导致穿过线圈B的磁通量变化,则电流表中有电流,因而电流表G指针会偏转,故D错误．考点1 电磁感应现象的理解与判断1．磁通量发生变化的三种常见情况 (1)磁场强弱不变,回路面积改变． (2)回路面积不变,磁场强弱改变．(3)回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位置发生改变． 2．判断是否产生感应电流的流程 (1)确定研究的回路．(2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定穿过该回路的磁通量Φ. (3)Φ不变→无感应电流．Φ变化→⎩⎪⎨⎪⎧不闭合，无感应电流，但有感应电动势.回路闭合，有感应电流.1．(多选)如图所示,将带铁芯的线圈A 通过滑动变阻器和开关连接到电源上,线圈B 的两端连接到灵敏电流计上,把线圈A 放进线圈B 的里面．下面几种情况,灵敏电流计指针可能有偏转的是( ACD )A ．闭合开关瞬间B ．开关闭合且电路稳定后C ．开关闭合,拔出线圈A 的过程D ．开关闭合,将滑动变阻器的滑片P 向左滑动的过程解析:感应电流产生的条件是闭合回路中通过线圈的磁通量发生变化,闭合开关瞬间有磁通量变化,有感应电流,A正确；开关闭合且电路稳定后,电流不再发生变化,通过线圈B的磁通量无变化,无感应电流,B错误；拔出线圈A,则通过线圈B的磁通量减小,有感应电流,C正确；滑片P滑动,滑动变阻器接入电路的电阻发生变化,电流发生变化,线圈A产生的磁场发生变化,则通过线圈B的磁通量发生变化,有感应电流,D正确．2．有人根据条形磁铁的磁场分布情况用塑料制作了一个模具,模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合,如图所示．另取一个柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置,线圈贴着模具上下移动的过程中,下列说法正确的是(地磁场很弱,可以忽略)( B )A．线圈切割磁感线,线圈中产生感应电流B．线圈紧密套在模具移动过程中,线圈中没有感应电流产生C．由于线圈所在处的磁场是不均匀的,故而不能判断线圈中是否有感应电流产生D．若线圈平面放置不水平,则移动过程中会产生感应电流解析:本题考查电磁感应现象．根据题述可知,模具的侧边界刚好与该条形磁铁的磁感线重合,柔软的弹性导体线圈套在模具上方某位置,线圈贴着模具上下移动的过程中,线圈中磁通量不变,所以线圈紧密套在模具上移动的过程中线圈中没有感应电流产生,选项B正确,A、C、D错误．3．如图所示,条形磁铁以速度v向螺线管靠近,下面几种说法中正确的是( B )A．螺线管中不会产生感应电流B．螺线管中会产生感应电流C．只有磁铁速度足够大时,螺线管中才能产生感应电流D．只有在磁铁在磁性足够强时,螺线管中才会产生感应电流解析:当条形磁铁以速度v向螺线管靠近,穿过螺线管的磁通量增大,则螺线管中会产生感应电流,与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关,故B正确．考点2 楞次定律的理解与应用楞次定律中“阻碍”的含义如图所示,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是( )A．PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向【分析】金属杆PQ突然向右切割磁感线,应用右手定则可判断感应电流的方向．PQRS 中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化,又会使T中产生感应电流,根据楞次定律判定T中感应电流的方向．【解析】金属杆PQ突然向右运动,则其速度v方向向右,由右手定则可得,金属杆PQ 中的感应电流方向由Q到P,则PQRS中感应电流方向为逆时针方向．PQRS中感应电流产生垂直纸面向外的磁场,故环形金属线框T中为阻碍此变化,会产生垂直纸面向里的磁场,则T中感应电流方向为顺时针方向,D正确．【答案】 D高分技法应用楞次定律判断感应电流方向的“四步法”1.如图所示,导线框abcd与直导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,在线框由左向右匀速通过直导线过程中,线框中感应电流的方向( D )A．先为abcd,后为dcba,再为abcdB．先为abcd,后为dcbaC．始终为dcbaD．先为dcba,后为abcd,再为dcba解析:通电直导线周围磁场分布如图所示,根据楞次定律和安培定则判断,选项D正确．2. (多选)如图所示,在两根竖直放置的平行长直导线M、N中通入大小、方向均相同的恒定电流,圆形导线框在图示位置,线框和两导线在同一竖直平面(纸面)内．下列说法正确的是( AC )A．若线框从图示位置由静止释放,则线框做直线运动B．若线框从图示位置由静止释放,则线框做曲线运动C．若线框沿着水平方向从右向左在两导线间匀速移动,则线框中感应电流一直沿逆时针方向D．若线框沿着水平方向从右向左在两导线间匀速移动,则线框中感应电流先沿逆时针、后沿顺时针方向解析:线框从图示位置释放后,先在重力作用下向下运动,穿过线框的磁通量不变,故不产生感应电流,一直只受到重力,因此线框做直线运动,A正确,B错误；线框自右向左移动时,穿过线框的磁通量先向外减小再向里增加,根据楞次定律和安培定则可判断,线框中感应电流一直沿逆时针方向,C正确,D错误．考点3 “三则一律”的综合应用1．“三个定则、一个定律”的应用对比:名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则名称基本现象应用的定则或定律洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则．(2)研究感应电流受到的安培力时,一般先用右手定则确定感应电流方向,再用左手定则确定安培力方向,有时也可以直接用楞次定律的推广应用确定．(多选)如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路．将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态．下列说法正确的是( )A．开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【分析】①同一根铁芯,意味着左右两侧线圈中磁通量变化率相同；②远处,说明此处小磁针不再受线圈中磁通量变化的影响；③小磁针悬挂在直导线正上方,说明小磁针的偏转受到直导线中电流产生的磁场的影响．【解析】开关闭合瞬间,根据楞次定律,左侧线圈产生的感应电流从南向北流过直导线,根据安培定则,直导线在小磁针位置产生的磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针N极朝垂直纸面向里的方向转动,A正确；同理,断开开关瞬间,小磁针N极朝垂直纸面向外的方向转动,D正确；开关闭合一段时间之后,感应电动势消失,直导线中没有电流流过,小磁针保持图中的方向,B、C错误．【答案】AD高分技法三定则、一规律的应用技巧1应用左手定则和右手定则应注意二者的区别:抓住“因果关系”才能不失误,“因动而电”——用右手；“因电而动”——用左手.2应用楞次定律,必然要用到安培定则.3感应电流受到安培力,有时可以先用右手螺旋定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论“来拒去留”“增缩减扩”等确定安培力的方向.3．如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则( C )A．ab棒不受安培力作用B．ab棒所受安培力的方向向右C．ab棒向右运动速度v越大,所受安培力越大D．螺线管产生的磁场,A端为N极解析:金属棒ab向右运动切割磁感线,根据右手定则判断感应电流方向由b→a,再根据左手定则判断棒所受安培力水平向左,故A、B错误；ab的速度越大,感应电流越大,所受安培力就越大,C正确；根据安培定则可判定螺线管的B端为N极,A端为S极,D错误．4．(多选)如图所示装置中,金属杆cd原来静止．要使金属杆cd将向右运动,可以使金属杆ab( BD )A．向右匀速运动B．向右加速运动C．向左加速运动D．向左减速运动解析:ab匀速运动时,ab中感应电流恒定,穿过L1的磁通量不变,穿过L2的磁通量不变,L2中无感应电流产生,cd保持静止,A错误；ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下增大,根据楞次定律,通过cd的电流方向由c到d,cd受到向右的安培力,向右移动,B正确；同理可得C错误,D正确．。
近年高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案(2021年整理)
2019高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1讲电磁感应现象楞次定律【基础梳理】一、电磁感应现象1．磁通量（1)定义：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和B的乘积．(2）公式：Φ＝B·S．(3)单位：1 Wb＝1__T·m2．(4）标矢性：磁通量是标量，但有正、负．（5)物理意义：磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．2．电磁感应(1）电磁感应现象:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象．(2)产生感应电流的条件①电路闭合；②磁通量变化．(3）电磁感应现象的实质:电路中产生感应电动势,如果电路闭合则有感应电流产生．(4)能量转化：发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能．二、感应电流方向的判断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）适用情况：所有的电磁感应现象．2．右手定则(1)内容：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个平面内，让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．（2）适用情况:导体切割磁感线产生感应电流．【自我诊断】判一判（1)磁通量是矢量,有正、负之分．（)(2)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流．（)（3）穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关．（)(4）电路中磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流．（)（5）感应电流的磁场总是与原磁场方向相反．( )(6)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向,二者没什么区别．（）提示：(1）×(2)×（3)√（4）×(5)×(6）×做一做为了判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接,如图所示．已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．（1）将条形磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转．俯视线圈，其绕向为________（选填“顺时针”或“逆时针"）．(2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转．俯视线圈，其绕向为________（选填“顺时针”或“逆时针”)．提示：(1）将磁铁N极向下插入L时，根据楞次定律L的上方应为N极．由电流计指针向左偏转，可确定L中电流由b端流入，根据安培定则,俯视线圈，电流为逆时针，线圈绕向为顺时针．(2)将磁铁远离L,由楞次定律,线圈L上方仍为N极，由于此时电流计指针向右偏转,可确定L中电流由a端流入．根据安培定则，俯视线圈，电流为逆时针,线圈绕向也为逆时针．答案：(1)顺时针(2)逆时针对电磁感应现象的理解[学生用书P198]【知识提炼】1．常见的产生感应电流的三种情况2．判断电路中能否产生感应电流的一般流程【跟进题组】1．（2017·高考江苏卷)如图所示,两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。
高中物理第十章《第一节电磁感应现象楞次定律》教学课件
列说法中正确的是
()
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第十章 电磁感应
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A．开关闭合后，线圈 A 插入或拔出线圈 B 都会引起电流计指针偏转 B．线圈 A 插入线圈 B 中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片 P 匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片 P 加速滑动，电流计指针才能偏转
动的原因可能是
()
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第十章 电磁感应
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A．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高 C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同
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第十章 电磁感应
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提示：选 D.无论实验用的是交流电还是直流电，闭合开关 S 的瞬间，穿过套环的磁通量 均增加，只要套环的材料是导体，套环中就能产生感应电流，套环就会跳起．如果套环 是用绝缘材料做的，则不能产生感应电流，也就不会受安培力作用而跳起，D 正确．
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第十章 电磁感应
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[解析] 当金属杆 ab 顺时针方向转动时，切割磁感线，由法拉第电磁感应定律知产生感 应电动势，由右手定则可知将产生由 a 到 b 的感应电流，电流表的 d 端与 a 端相连，c 端通过金属环与 b 端相连，则通过电流表的电流是由 c 到 d，而金属杆在磁场中会受到 安培力的作用，由左手定则可判断出安培力的方向为水平向右，阻碍金属杆的运动，A 正确． [答案] A
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第十章 电磁感应
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迁移 2 “来拒去留”现象
2.(2020·四川绵阳模拟)两个闭合的金属环，穿在一根光滑的绝缘杆上，如图所示，当条
高三物理第一轮复习课件：第十章第一讲电磁感应现象楞次定律
“来拒去留”是指当磁铁靠近线圈或线圈靠近磁铁 时，会引起闭合回路的磁通量增大，为了阻碍磁通量的增 大便产生安培力阻碍它们靠近，反之亦然．
[易误辨析] 判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打 “×”)． (1)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应 电流的磁场方向相反．( ) (2)电路不闭合，穿过电路的磁通量变化时，也会产 生“阻碍”作用．( )
解析：根据产生感应电流的条件可知：只需要使穿过 闭合回路的磁通量发生变化，就能在回路中产生感应电 流．圆环在匀强磁场中运动，磁感应强度 B 为定值，根 据ΔΦ＝B·ΔS 知：只要回路中相对磁场的正对面积改变量 ΔS≠0，则磁通量一定改变，回路中一定有感应电流产生．
当圆环以过圆心且垂直于圆环平面的轴顺时针转动 时，圆环相对磁场的正对面积始终为零，因此ΔS＝0，因 而无感应电流产生，A 错误；当圆环水平向右平动时，同 样ΔS＝0，因而无感应电流产生，B 错误；当圆环以 mn 为轴转动时，圆环相对磁场的正对面积改变量ΔS 仍为零， 回路中仍无感应电流，C 错误；
2．产生感应电流的条件． 表述 1：闭合回路的一部分导体在磁场内做 _切__割___磁__感__线_的运动． 表述 2：穿过闭合回路的磁通量_发___生__变__化__． 3．能量转化． 发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化 为__电__能_．
思考与讨论 现在的很多新手机都有着无线 wifi 充电，那么这个 wifi 充电技术原理是什么呢？ 提示：最常用的是利用电磁感应中的互感进行充电．
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流 表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
解析：产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中的磁
通量发生变化，引起磁通量变化的原因有：①闭合回路中
2021年高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案202107022332
2021年高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案202107022332板块一 主干梳理·夯实基础【知识点1】 磁通量 Ⅰ 1.磁通量(1)定义：匀强磁场中，磁感应强度(B )与垂直磁场方向的面积(S )的乘积叫做穿过那个面积的磁通量，简称磁通，我们能够用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地明白得。
(2)公式：Φ＝BS 。
(3)适用条件：①匀强磁场；②S 是垂直磁场方向的有效面积。
(4)单位：韦伯(Wb)，1 Wb ＝1_T·m 2。
(5)标量性：磁通量是标量，但有正负之分。
磁通量的正负是如此规定的，即任何一个平面都有正、反两面，若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。
2.磁通量的变化量在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量Φ2与初磁通量Φ1的差值，即ΔΦ＝Φ2－Φ1。
3.磁通量的变化率(磁通量的变化快慢)磁通量的变化量与发生此变化所用时刻的比值，即ΔΦΔt 。
【知识点2】 电磁感应现象 Ⅰ1.电磁感应现象：当闭合电路的磁通量发生改变时，电路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件 (1)电路闭合。
(2)磁通量变化。
3.电磁感应现象的两种情形(1)闭合电路中部分导体做切割磁感线运动。
(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化。
4.电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，假如回路闭合则产生感应电流；假如回路不闭合，则只产生感应电动势，而不产生感应电流。
5.能量转化发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能。
【知识点3】 楞次定律 Ⅱ 1.楞次定律(1)内容：感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范畴：适用于一切回路磁通量变化的情形。
2.右手定则(1)内容：①磁感线穿入右手手心。
(从掌心入，手背穿出) ②大拇指指向导体运动的方向。
③其余四指指向感应电流的方向。
(精品人教)2020年高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案
Φ 2 与初磁通量
Φ 1 的差值，即
ΔΦ ＝ Φ 2－Φ 1。
磁通量的变化量与发生此变化所用时间的比值，即
ΔΦ 。
Δt
【知识点 2】 电磁感应现象
Ⅰ
1. 电磁感应现象：当闭合电路的磁通量发生改变时，电路中有感应电流产生的现象。
2. 产生感应电流的条件
(1) 电路闭合。 (2) 磁通量变化。
3. 电磁感应现象的两种情况 (1) 闭合电路中部分导体做切割磁感线运动。
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例 2 如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝
线悬挂于 O点，将圆环拉至位置 a 后无初速度释放，在圆环从
a 摆向 b 的过程中 (
)
A. 感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B. 感应电流方向一直是逆时针 C. 感应电流方向先顺时针后逆时针再顺时针 D. 感应电流方向一直是顺时针
(3) 适用条件：①匀强磁场；②
S 是垂直磁场方向的有效面积。
2
(4) 单位：韦伯 (Wb) ， 1 Wb ＝ 1_T·ｍ 。
(5) 标量性：磁通量是标量，但有正负之分。磁通量的正负是这样规定的，即任何一个平面都有正、反两面，若规
定磁感线从正面穿入时磁通量为正，则磁感线从反面穿入时磁通量为负。 2. 磁通量的变化量 在某个过程中，穿过某个平面的磁通量的变化量等于末磁通量 3. 磁通量的变化率 ( 磁通量的变化快慢 )
大，故选项 A 正确；对选项 B，θ 减小， cos θ 增大，又 B 减小，故 Φ 可能不变，选项 B 错误；对选项 C， S 减小，
B 增大， Φ 可能不变，故选项 C 错误；对选项 D， S 增大， B 增大， θ 增大， cos θ 减小， Φ 可能不变，故选项 D
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1 第10章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律 一、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(填“标量”或“矢量”)。 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： 2
(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ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。 二、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作电磁感应。 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。 三、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：如图所示，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。 1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) 3
(1)1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。 (√) (2)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。 (×) (3)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。 (√) (4)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生。 (√) (5)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。 (√) (6)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。 (×) (7)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。 (√) 2．(鲁科版选修3－2P8T3)如图所示，条形磁铁以速度v向螺线管靠近，下面几种说法中正确的是( )
A．螺线管中不会产生感应电流 B．螺线管中会产生感应电流 C．只有磁铁速度足够大时，螺线管中才能产生感应电流 D．只有在磁铁的磁性足够强时，螺线管中才会产生感应电流 B [当条形磁铁以速度v向螺线管靠近，穿过螺线管的磁通量增大，则螺线管中会产生感应电流，与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关，故B正确。] 3．(粤教版选修3－2P12T2改编)一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内，ad边与导线平行，如图所示。当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中，线框内感应电流的方向为( )
A．一直沿顺时针方向 B．一直沿逆时针方向 C．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向，最后沿顺时针方向 4
D [根据“来拒去留”“同向吸引异向排斥”“近大远小”等规律可得，电流方向依次为b→c、c→b、a→d、d→a，即先顺时针，再逆时针，最后顺时针，故D正确。] 4.(人教版选修3－2P14T6改编)(多选)如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动。拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，看到的现象及现象分析正确的是( )
A．磁铁插向左环，横杆发生转动 B．磁铁插向右环，横杆发生转动 C．磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流 D．磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流 BD [左环不闭合，磁铁插向左环时，产生感应电动势，不产生感应电流，环不受力，横杆不转动，故A、C错误；右环闭合，磁铁插向右环时，环内产生感应电流，环受到磁场的作用，横杆转动，故B、D正确。] 5.(粤教版选修3－2P13T4改编)如图所示，两个线圈A、B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示。当线圈A中的电流突然增强时，线圈B中的感应电流方向为( )
A．沿顺时针方向 B．沿逆时针方向 C．无感应电流 D．先沿顺时针方向，再沿逆时针方向 [答案] A
磁通量 电磁感应现象 [依题组训练] 1.如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为ra>rb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为( ) 5
A．Φa>Φb B．Φa＝Φb C．ΦaD．条件不足，无法判断 C [条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过线圈a的比穿过线圈b的要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项C正确。] 2.如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°A [设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确；B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误；S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错
误。] 3.(2017·江苏高考)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 6
A [根据Φ＝BS，S为与磁场垂直的有效面积，因此a、b两线圈的有效面积相等，故磁通量之比Φa∶Φb＝1∶1，选项A正确。] 4.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )
A．ΔΦ1>ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2 C．ΔΦ1C [设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强，故Φ1>Φ2。将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)。故正确选项为C。]
1．理解磁通量的两点注意 (1)磁通量虽然是标量，但有正、负。上题中闭合线框由位置1平移到位置2和绕cd边翻转到位置2时，在位置2的磁通量大小相等，但磁感线穿入的方向相反。 (2)磁通量计算要注意“有效面积”。 2．常见的产生感应电流的三种情况
感应电流方向的判断 [依题组训练] 7
1.(多选)磁悬浮高速列车在我国已投入运行数年。如图所示就是磁悬浮的原理，图中A是圆柱形磁铁，B是用高温超导材料制成的超导圆环。将超导圆环B水平放在磁铁A上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A的上方空中，则( )
A．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流消失 B．在B放入磁场的过程中，B中将产生感应电流；当稳定后，感应电流仍存在 C．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为顺时针方向(从上往下看) D．若A的N极朝上，B中感应电流的方向为逆时针方向(从上往下看) BC [在B放入磁场的过程中，穿过B的磁通量增加，B中将产生感应电流，因为B是超导体，没有电阻，所以感应电流不会消失，故A错误，B正确；若A的N极朝上，在B放入磁场的过程中，磁通量向上增加，根据楞次定律可判断B中感应电流的方向为顺时针方向，C正确，D错误。] 2.边长为h的正方形金属导线框，从如图所示位置由静止开始下落通过一匀强磁场区域，磁场方向水平且垂直于线框平面，磁场区高度为H，上、下边界如图中虚线所示，H>h，从线框开始下落到完全穿过磁场区的全过程中( )
A．线框中总有感应电流存在 B．线框中感应电流方向是先顺时针后逆时针 C．线框中感应电流方向是先逆时针后顺时针 D．线框受到磁场力的方向有时向上，有时向下 C [因为H>h，当线框全部处于磁场区域内时线框内磁通量不变线框中无感应电流，故选项A不符合题意；根据右手定则可知，线框进入磁场时感应电流是逆时针，线框离开磁场时感应电流是顺时针，故选项C符合题意，选项B不符合题意；在C的基础上结合左手定则可知线框在进出磁场过程中受到磁场力的方向总是向上，故选项D不符合题意。] 3．(2017·全国卷Ⅲ)如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )