2013届高考一轮物理复习课件选修3-2第九章 电磁感应第1讲 电磁感应现象 楞次定律(教科版)
物理1轮精品复习学案：9.1 电磁感应现象 楞次定律(选修3-2)
选修3-2 第九章 电磁感应
【高考新动向】
1.电磁感应现象 Ⅰ 三年9考
2.法拉第电磁感应定律 Ⅱ 三年12考
3.楞次定律 Ⅱ 三年12考
4.自感、涡流 Ⅰ 三年10考
【备考指导】
第1节 电磁感应现象 楞次定律
【考纲全景透析】
一、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_____的面
积S和B的乘积.
2.公式：Φ=___.
3.单位：_____,符号:___.
4.磁通量是 _____(填“标量”或“矢量”).
【答案】1垂直
2 BS
3韦伯 Wb
4标量
二、电磁感应现象
1．电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生________时,电路中有____________产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．
2．产生感应电流的条件：
表述1：闭合电路的一部分导体在磁场内做______________运动．
表述2：穿过闭合电路的磁通量____________．
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______．
【答案】1.变化 感应电流 2.切割磁感线 发生变化 3.电能
三、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________引起感应电流的__________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________,并且都与手掌在同一个________,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向____________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：____________________产生感应电流．
选修3-2 第九章 电磁感应(高考物理复习)
高考物理复习 选修3-2 第九章 电磁感应
1 第九章 电磁感应
第一单元 电磁感应现象楞次定律
一、高考考点
,电磁感应现象 Ⅰ(考纲要求)
1.电磁感应现象
当穿过闭合电路的磁通量 时，电路中有 产生的现象．
2．产生感应电流的条件
表述1
闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动．
表述2
穿过闭合电路的磁通量 ．
3．产生电磁感应现象的实质
电磁感应现象的实质是产生 ，如果回路闭合则产生 ；如果回路不闭合，则只有 ，而无 .
楞次定律 Ⅱ (考纲要求)
1.楞次定律
(1)内容：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 的变化.
(2)适用条件：所有 现象.
2.右手定则(如右下图所示)
(1)内容：伸开右手，使拇指与 垂直，并且都与手掌在同一平面内，让 从掌心进入，并使拇指指向导线 ，这时四指所指的方向就是 的方向. (2)适用情况：导体 产生感应电流.
1. 安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律的适用范围
规律 适用范围 基本现象
安培定则 电流的磁效 应 运动电荷、电流产生磁场
左手定则 磁场力 磁场对运动电荷、电流的作用
右手定则 电磁电应 导体做切割磁感线运动
楞次定律 回路的磁通量变化
2.判断感应电流方向的“三步法”：
3.右手定则
掌心——磁感线垂直穿入，
拇指——指向导体运动的方向，
四指——指向感应电流的方向.
二、基础自测
1.下图中能产生感应电流的是( ).
2.如图所示，小圆圈表示处于匀强磁场中的闭合电路一部分导线的横截面，速度v在纸面内．关于感应电流的有无及方向的判断正确的是( ).
(统考版)2023版高考物理一轮复习 第九章 磁场 第1讲 磁场及其对电流的作用学生用书
1 第1讲 磁场及其对电流的作用
必备知识·自主排查
一、磁场、磁感应强度
1．磁场
(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有________的作用．
(2)方向：小磁针的________所受磁场力的方向．
2．磁感应强度
(1)物理意义：描述磁场的________和________．
(2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场放置)．
(3)方向：小磁针静止时________的指向．
(4)单位：特斯拉(T)．
3．匀强磁场
(1)定义：磁感应强度的大小________、方向________的磁场称为匀强磁场．
(2)特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线．
二、磁感线 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
1．磁感线及特点
(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________的方向一致．
(2)特点
①磁感线上某点的________方向就是该点的磁场方向．
②磁感线的________定性地表示磁场的强弱．
③磁感线是________曲线，没有起点和终点．
④磁感线是假想的曲线，客观上________．
2．电流的磁场
通电直导线 通电螺线管 环形电流 2 安培定则
三、安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力
1．安培力的大小
F＝ILB sin θ(其中θ为B与I之间的夹角)
(1)磁场和电流垂直时：F＝________．
(2)磁场和电流平行时：F＝________．
2．安培力的方向
左手定则判断：
(1)伸出左手，让拇指与其余四指________，并且都在同一个平面内．
(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向________方向．
(3)________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．,
教材拓展
1.[人教版选修3－1P94T1改编]下面的几个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是( )
物理选修3-2知识点归纳
物理选修3-2知识点归纳(鲁科版)
第一章 电磁感应
第1节 磁生电的探索
1.电磁感应：只要闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生电流。国磁通量变化而产生电流的现象叫做电磁感应，所产生的电流叫做感应的电流。
第2节 感应电动势与电磁感应定律
1.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。电路中感应电动势的大小与电路中磁通量变化的快慢有关。
2.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量变化率成正比。
tkE，k为比例常数。在国际单位制中，感应电动势E的单位是V，的单位是Wb，t的单位是s， 1k， 上式可以化简为tE。n匝线圈的感应电动势大小为：tnE。磁通量的变化量仅由导线切割磁感线引起时，感应电动势的公式还可以写成：BlvE。
第3节 电磁感应定律的应用
1.涡流：将整块金属放在变化的磁场中，穿过金属块的磁通量发生变化，金属块内部就产生感应电流。这种电流在金属块内部形成闭合回路，就像旋涡一样，我们把这种感应电流叫做涡电流(eddy current)，简称涡流。如图所示，把绝缘导线绕在块状铁芯上，当交变电流通过导线时，铁芯中会产生图中虚线所示的涡流。在以上实验中，小铁锅的电阻很小，穿过铁锅的磁通量变比时产生的涡流较大，足以使水温升高；而玻璃杯是绝缘体，电阻很大，不产生涡流。
2.电磁炉：电磁炉的工作原理与涡流有关。如图所示，当50 Hz的交流电流入电磁炉时，经过整流变为直流电，再使其变为高频电流(20～50 kHz)进入炉内的线圈。由于电流的变化频率较高，通过铁质锅底的磁通量变化率较大，根据电磁感应定律tE/可知，产生的感应电动势也较大；铁质锅底是整块导体，电阻很小，所以在锅底能产生很强的涡电流，使锅底迅速发热，进而加热锅内的食物。
（1）与煤气灶、电饭锅等炊具相比，电磁炉具有很多优点：电磁炉利用涡流使锅直接发热，减少了能量传递的中间环节，能大大提高热效率；电磁炉使用时无烟火，无毒气、废气；电磁炉只对铁质锅具加热，炉体本身不发热……由于以上种种优点，电磁炉深受消费者的喜爱，被称为“绿色炉具”。
2014届高考物理一轮 (考纲自主研读+命题探究+高考全程解密) 第1讲电磁感应现象 楞次定律(含解析)
1 选修3－2 第九章 电磁感应
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
对应学生用书P166
磁通量 Ⅰ(考纲要求)
【思维驱动】
(单选)如图9－1－1所示，
图9－1－1
在条形磁铁外套有A、B两个大小不同的圆环，穿过A环的磁通量ΦA与穿过B环的磁通量ΦB相比较( )．
A．ΦA>ΦB B．ΦA
C．ΦA＝ΦB D．不能确定
解析 磁通量Φ＝Φ内－Φ外．对A、B两环，Φ内相同；而对于Φ外，B的大于A的，所以ΦA>ΦB.故正确答案为A.
答案 A
【知识存盘】
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．
2 3．单位：1 Wb＝1__T·m2．
4．公式的适用条件
①匀强磁场；②磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S.
电磁感应现象 Ⅰ 感应电流的产生条件 Ⅱ(考纲要求)
【思维驱动】
(多选)如图9－1－2所示，
图9－1－2
一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是( )．
A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生
B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生
C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能
D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能
解析 产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故选项B、D错误．线框进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，产生了感应电流，故选项A正确．在产生感应电流的过程中线框消耗了机械能，故选项C正确．
答案 AC
【知识存盘】
1．电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．
2．产生感应电流的条件
(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．
新人教版高中物理选修3-2练习 电磁感应现象的两类情况
一、电磁感应现象中的感生电场┄┄┄┄┄┄┄┄①
1．感生电场：磁场变化时在空间激发的一种电场。
2．感生电动势：由感生电场产生的感应电动势。
3．感生电动势中的非静电力：感生电场对自由电荷的作用。
4．感生电场的方向：与所产生的感应电流的方向相同，可根据楞次定律和右手定则判断。
[注意]
(1)感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的。
(2)感生电场的方向可由楞次定律判断。如图所示，当磁场增强时，产生的感生电场是与磁场方向垂直且阻碍磁场增强的电场。
(3)感生电场的存在与是否存在闭合电路无关。
①[判一判]
1．感生电场线是闭合的(√)
2．磁场变化时，可以产生感生电场，并不需要电路闭合这一条件(√)
3．感生电场是产生感生电动势的原因(√)
4．处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动，是由于受到感生电场的作用(√)
二、电磁感应现象中的洛伦兹力┄┄┄┄┄┄┄┄②
1．动生电动势：由于导体切割磁感线运动而产生的感应电动势。
2．动生电动势中的非静电力
自由电荷因随导体棒运动而受到洛伦兹力，非静电力与洛伦兹力有关。
3．动生电动势中的功能关系
闭合回路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服安培力做功，其他形式的能转化为电能。 [注意]
有些情况下，动生电动势和感生电动势具有相对性。例如，将条形磁铁插入线圈中，如果在相对磁铁静止的参考系内观察，线圈运动，产生动生电动势；如果在相对线圈静止的参考系中观察，线圈中磁场变化，产生感生电动势。
②[填一填]
如图所示，导体棒向右运动切割磁感线时，棒中的电子受的洛伦兹力方向为________，棒上端的电势比下端的电势________(填“高”或“低”)。
解析：电子随导体棒向右运动，同时受向下的洛伦兹力，有向下的分速度，电子的合速度向右下方，洛伦兹力向左下方；根据右手定则，棒上端的电势高于下端的电势。
答案：左下方 高
磁场变化时会在空间激发感生电场，处在感生电场中的闭合导体中的自由电荷在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，或者说，导体中产生了感应电动势。由感生电场产生的电动势叫做感生电动势。
高中物理第2章电磁感应与电磁场第2节电磁感应定律的建立第3节电磁感应现象的应用教师用书粤教版选修1-1
第二节 电磁感应定律的建立
第三节 电磁感应现象的应用
课
标
解
读
重 点 难 点
1.了解探究感应电动势大小与磁通量变化的关系.
2.知道法拉第电磁感应定律的内容.
3.知道理想变压器的原理.
4.了解汽车防抱死制动系统. 1.法拉第电磁感应定律．(重点)
2.理想变压器原理．(重难点)
电磁感应定律的建立
1.基本知识
(1)探究感应电动势与磁通量变化的关系
①当磁通量变化过程所用时间相同时，磁通量变化量越大，感应电流就越大，表明感应电动势越大．
②当磁通量变化量相同时，磁通量变化过程所用时间越短，感应电流就越大，表明感应电动势越大．
③感应电动势的大小随磁通量变化快慢的增大而增大．
(2)法拉第电磁感应定律
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．
2．思考判断
(1)决定闭合电路中感应电动势大小的因素是磁通量的变化量．(×)
(2)闭合电路中感应电动势的大小由磁通量的变化率决定．(√)
(3)感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同．(×)
3．探究交流
磁通量变化大，感应电动势一定大吗？
【提示】 不一定．感应电动势大小与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无直接关系．
电磁感应现象的应用
1.基本知识
(1)变压器
①作用：变压器是把交流电的电压升高或者降低的装置． ②构造：原线圈(初级线圈)、副线圈(次级线圈)、闭合铁芯．
(2)变压器原理
①原理：利用电磁感应原理来改变交流电的电压．
②公式：U1U2＝n1n2，U1、U2分别是原、副线圈两端的电压，n1、n2分别是原、副线圈的匝数．
(3)ABS系统
①ABS系统的作用：汽车紧急制动时，如果车轮被制动装置抱死，车轮将出现滑动，方向盘就会失灵，汽车将甩尾侧滑，可能发生严重的交通事故．为防止这种现象，人们发明了防抱死制动系统(ABS)．
②ABS系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成．轮速传感器的作用是采集车轮转速信号，它是利用电磁感应现象测量车轮转速的．
2013版物理一轮精品复习学案：8.1 磁场及其对电流的作用(选修3-1)
第1页（共19页） 第八章 磁 场
【高考新动向】
1.磁场、磁感应强度、磁感线 Ⅰ 三年11考
2.磁通量 Ⅰ 三年6考
3.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 Ⅰ 三年6考
4.安培力、安培力的方向 Ⅰ 三年6考
5.匀强磁场中的安培力 Ⅱ 三年7考
6.洛伦兹力、洛伦兹力的方向 Ⅰ 三年7考
7.洛伦兹力公式 Ⅱ 三年7考
8.带电粒子在匀强磁场中的运动 Ⅱ 三年12考
9.质谱仪和回旋加速器 Ⅰ 三年8考
说明：(1)安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形
(2)洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形
【备考指导】
1.掌握磁场、磁感应强度、磁通量的基本概念，会用磁感线描述磁场.
2.掌握安培定则、左手定则的应用.
3.掌握安培力的概念及在匀强磁场中的应用.
4.掌握洛伦兹力的概念，分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动问题.
5.掌握带电粒子在复合场中运动问题的分析方法，能够分析解决质谱仪、回旋加速器等科技方面的实际应用问题.
第1讲 磁场及磁场对通电导线的作用
【考纲全景透析】
一、磁场、磁感应强度
1．磁场的特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有__________的作用．
2．磁场的方向：小磁针静止时________所指的方向．
3．磁感应强度
(1)物理意义：描述磁场的________________．
(2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场)．
第2页（共19页） (3)方向：小磁针静止时________的指向．
2011版物理一轮精品复习学案：9.2 法拉第电磁感应定律、互感和自感(选修3-2)
第2节 法拉第电磁感应定律、互感和自感
【考纲知识梳理】
一、感应电动势
1、发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源，在电源的内部电流的方向是从低电势流向高电势。(即：由负到正)
2、 感应电动势与感应电流的关系：遵守闭合电路欧姆定律
二、法拉第电磁感应定律
1、法拉第电磁感应定律
（1）定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．
（2）公式：tNE，N为线圈匝数
2、 导体切割磁感线的情形
（1）一般情况：运动速度v与磁感应线方向夹角为时则
（2）E=BLv (垂直平动切割) L是导线的有效切割长度 (v为磁场与导体的相对切割速度．．．．．．) (B不动而导体动；导体不动而B运动)
（3）2212lBlBlvBlE． (直导体绕一端转动切割)
三、自感和涡流
1.自感现象：由于导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象．
2.自感电动势
（1）定义：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势．
（2）表达式：tiLE L为自感系数，
①．L跟线圈的形状、长短、匝数等因素有关系．线圈越粗，越长、单位长度上的匝数越密,横截面积越大,它的自感系数越大,另外有铁芯的线圈自感系数大大增加
②．自感系数的单位是亨利，国际符号是L，1亨=103毫亨=106 微亨
【要点名师精解】
1、 对法拉第电磁感应定律的理解
感应电动势E的大小与磁通量变化率t成正比，与磁通量φ、磁通量变化量无直接联系。
磁通量 磁通量变化量
磁通量变化率t
物理意义 磁通量越大，某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数越多 某段时间穿过某个面的末、初磁通量的差值 表述磁场中穿过某个面的磁通量变化快慢的物理量
大小计算 BS，S为与B垂直的面积 12，SB或BS tSBt
或tBSt
新人教选修3-2高中物理教材全解
选修3-2教材全解
第四章 电磁感应
第1节 划时代的发现
目的：
科学是人做的，科学是为人的――科学中的人文精神。
教学中不一定占用课时
关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、不为名利
现在：除此之外还有，甚至更重要的是――
（1）正确的指导思想（自然现象的相互联系）
（2）抹去科学学家头上的光环，正确认识失败
科学史上许多重要发现和发明，常被人们有意无意地罩上神秘的光环，似乎科学家都是呼风唤雨的魔术师。但是我们在这里看到，具有闪光思维的奥斯特和法拉第，在做出伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚，也有过“可笑”的疏忽与失误。他们是伟大的，但也是可以学习的真实的人。麦克斯韦曾就法拉第的著作说道：“他既告诉我们成功的经验，也告诉我们不成功的经验；既告诉我们那些成熟的想法，也告诉我们他的粗糙想法。读者的能力可能远不及他，但是感到的共鸣却常常多于钦佩，并且会引起这样一种信念：如果自己有这样的机会，也会成为一个发现者。”
P5，在这样的思想的指导下，阅读材料后面有两个问题：
1. 科学家对自然现象、自然规律的某些“信念”，在科学发现中起着重要作用吗？（背后的思想：科学规律不是简单的归纳）
2. 教科书、科学论文等，是不是应该把科学发现中的失败与挫折也表现出来？
第2节 探究电磁感应的产生条件
这节课不是让学生“发现”电磁感应的产生条件，只是让学生重复前人的工作，对这个过程有所体验。
探究≠学生自己发现完整的定律
探究：学生主动地学，在教师的引导下学生自己发现问题、解决问题，从而变未知为已知。
课程标准的要求：
“收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然的科学态度和科学精神。”
“通过实验，理解感应电流的产生条件。”
落实在第1、2两节。教学过程与过去大致相同，但写得更具体、更细致，行文语气也不一样。
第3节 法拉第电磁感应定律
教学中可以与第4节楞次定律对调
定量公式不是课堂实验能够得出来的。