高考物理一轮复习 专题九 第1讲 电磁感应现象 楞次定律课件
2022届高考物理一轮复习第十章电磁感应第一节磁通量电磁感应现象和楞次定律
- 1 - 第一节 磁通量 电磁感应现象和楞次定律
1．磁通量(Φ)是指表示穿过某一面积的磁感线条数，是标量，等于磁感应强度B与垂直于磁场方向平面的面积S的乘积，即Φ＝BS。
2．如果B与穿过的平面有夹角存在，则Φ＝BS sinθ
3．只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。
4．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化，产生电流的方向用楞次定律判断。
5．注意：磁通量的变化，应注意方向的变化，如某一面积为S的回路原来的磁感应强度垂直纸面向里，如右图所示，后来磁感应强度的方向恰好与原来相反，则回路中磁通量的变化量为2BS，而不是零。
6．感应电流具有这样的方向，就是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，这个定律叫做楞次定律。
7．楞次定律的三种具体表述形式：
①感应电流的磁场总是阻碍原磁场或原磁通量的变化(用处：确定感应电流的方向);
②感应电流所受原磁场的安培力总是阻碍相对运动(用处：很快确定安培力的方向)；
③感应电流总是阻碍原电流的变化(用处：分析自感现象)。
8．判断感应电流的方向通常采用右手定则进行，即：将右手握紧，大拇指指向磁通量减少的方向，则四指环绕的方向为电流方向。
例1 如图所示，导线框abcd与导线AB在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是(
)
A．先abcda，再dcbad，后abcda - 2 - B．先abcda，再dcbad
C．始终dcbad
D．先dcbad，再abcda，后dcbad
【解析】 通电导线AB所产生的磁场，在AB的左侧方向是垂直纸面向外的，而在AB的右侧方向是垂直纸面向里的，并且离导线越近磁场越强。线框开始向右运动时，穿过线框的向外的磁通量是逐渐增加的，根据楞次定律可以判断出此时线框中的感应电流方向是dcbad。一旦线框的cd边越过通电导线AB，穿过线框的磁通量既有向外的，也有向里的，并且向外的磁通量减小，而向里的磁通量增加，由楞次定律可以判断出这一过程中线框中的感应电流方向是abcda。随着线框继续向右运动，当它的ab边越过通电导线AB后，穿过线框的磁通量就只有垂直纸面向里的了，并且在逐渐减小，由楞次定律判断出线框中感应电流的方向是dcbad。
(江苏专版)2020版高考物理一轮复习 第九章 第1节 电磁感应现象 楞次定律讲义(含解析)
1 电磁感应现象 楞次定律
(1)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。(×)
(2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。(√)
(3)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。(√)
(4)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。(√)
(5)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。 (×)
(6)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。(√)
(1)1831年，英国物理学家法拉第发现了——电磁感应现象。
(2)1834年，俄国物理学家楞次总结了确定感应电流方向的定律——楞次定律。
突破点(一) 对电磁感应现象的理解和判断
1．判断感应电流的流程
(1)确定研究的回路。
(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ。 2 (3) Φ不变→无感应电流。Φ变化→ 回路闭合，有感应电流；回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势。
2．磁通量Φ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。
[题点全练]
1．(2018·徐州模拟)下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( )
A.
开关S闭合稳定后，线圈N中
B.
磁铁向铝环A靠近，铝环A中
C.
金属框从A向B运动，金属框中
D.
铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻R中
解析：选A 开关S闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量在增大，铝环A产生感应电流，故B不符合题意；金属框从A向B运动，穿过线框的磁通量时刻在变化，线框产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故D不符合题意。
2．(2018·上海模拟)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右加速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断( ) 3
2021高考人教版物理一轮复习讲义：第10章第1讲电磁感应现象楞次定律(含解析)
第十章 电磁感应
高考
地位 本章是咼考的必考内谷，在历年咼考中所占分值较咼，本章内谷单独考查 以选择为主，涉及综合冋题以计算为主。
考纲
下载 1.电磁感应现象(I)
2 .磁通量(I )
3.法拉第电磁感应定律(n)
4 .楞次定律(n)
5.自感、涡流(I ) 考
纲
解
读 1. 应用楞次定律和右手定则判断
感应电流的方向。
2. 法拉第电磁感应定律的应用。
3. 结合各种图象(如①-t图象、B-t
图象和i-t图象)，考查感应电流的 产生条件及其方向的判定，以及导 体切割磁感线产生感应电动势的 计算。
4. 电磁感应与磁场、电路、力学 等知识的综合应用，特别是在实际 问题中的应用。
5. 自感现象和涡流现象在生活和
生产中的应用。
第1讲电磁感应现象楞次定律
主干梳理对点激活
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I 0计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：［02 ①二 BSo
(3) 公式的适用条件：①匀强磁场；② S是_03垂直磁场方向的有效面积。
⑷单位：韦伯(Wb), 1 Wb」04〔1 T m2。 (5)标量性：磁通量是_05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 _06从正面穿出时磁通量为正，贝U 磁感线07从反面穿出时磁通量为负。
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 08|末磁通量 ①2与初磁
通量 ◎ 的差值，即卩△①=前一①1。
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 09比值，即弓①。
知识点困I电磁感应现象I
1. 电磁感应现象
当穿过闭合电路的01磁通量发生改变时,电路中有02感应电流产生的现象。
讲义：第9章 第1讲电磁感应现象和楞次定律最新备战高考精品讲义
考点一 电磁感应现象的判断
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.
适用条件：①匀强磁场．
②S为垂直磁场的有效面积．
(3)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．
(4)磁通量的意义：
①磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．
②同一线圈平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．
2．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，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：穿过闭合回路的磁通量发生变化．
特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动．
产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生．
(3)电磁感应现象中的能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能，该过程遵循能量守恒定律．
[思维深化]
1．磁通量的变化
磁通量是标量，但有正负之分．若规定从某一方向穿过平面的磁通量为正，则反向穿过的磁通量为负，合磁通量是相反方向抵消后所剩余的净磁通量．
(1)磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1.
(2)几种常见引起磁通量变化的情形．
①B改变，S不变，ΔΦ＝ΔB·S.
②B不变，S变化，ΔΦ＝B·ΔS.
③B、S两者都变化，ΔΦ＝Φ2－Φ1，不能用ΔΦ＝ΔB·ΔS来计算．
④B和S均不变，磁感线方向与线圈平面的夹角θ变化，则ΔΦ＝BS(sin θ2－sin θ1)．
2．判断下列说法是否正确．
(1)磁通量与线圈的匝数无关．( √ )
(2)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生．( × )
(3)电路中的磁通量发生变化时，就一定会产生感应电流．( × )
1．[磁通量的计算]在一空间有方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场，如图1所示，垂直纸面向外的磁场分布在一半径为a的圆形区域内，垂直纸面向里的磁场分布在除圆形区域外的整个区域，该平面内有一半径为b(b＞2a)的圆形线圈，线圈平面与磁感应强度方向垂直，线圈与半径为a的圆形区域是同心圆．从某时刻起磁感应强度大小开始减小到B2，则此过程中该线圈磁通量的变化量的大小为(
(新课标)河南省高考物理总复习讲义 第9章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
考
纲
点 击 备 考 指 南
1.电磁感应现象Ⅰ 1.熟练应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向．
2.法拉第电磁感应定律的应用、导体切割磁感线产生感应电动势的计算是高考热点，常以综合性大题出现，并结合电路、力学、能量守恒等知识．
3.电磁感应的图象问题高考频率很高，考查I－t图象，E－t图象，有时将图象问题推广到F－t图象，能量转化图象等 2.法拉第电磁感应定律Ⅱ
3.楞次定律Ⅱ
4.自感、涡流Ⅰ
知识一 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．
穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势．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．
知识二 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)适用范围：一切电磁感应现象．
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：导体切割磁感线产生感应电流．
(1)感应电流的磁场一定和引起感应电流的磁场方向相反．(×)
(2)感应电流并不能“阻止”磁通量的变化．(√)
1．如图所示，能产生感应电流的是( )
【解析】 A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁通量恒为零，无感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流．故选B.
【答案】 B
2.
图9－1－1
如图9－1－1所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)( )
备考2019年高考物理一轮复习文档：第十章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律 讲义 Word版含解析
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 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
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。
(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 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。
9、第1讲 电磁感应现象 楞次定律
1
[体系构建]
[考纲点击]
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)
[复习指导]
1.了解电磁感应现象，磁通量、自感和涡流的基本概念；能用其解释实际生活中的有关现象。
2.掌握法拉第电磁感应定律和楞次定律，能判断感应电流的方向和计算感应电动势的大小。
3.复习时应重视法拉第电磁感应定律的应用，平动、转动切割，单杆与双杆的切割问题，注意处理好与电路、力学、能量守恒等知识综合的问题。
2
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＝BS。
(3)单位：韦伯(韦)，符号：Wb。
(4)磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)。
1．对磁通量的理解
(1)磁通量是标量，其正、负值仅表示磁感线是正向还是反向穿过线圈平面。
(2)多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关。
(3)合磁通量求法：若某个平面内有不同方向和强弱的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的合磁通量。
2．关于公式Φ＝BS的理解
(1)适用条件：①匀强磁场；②磁感线与平面垂直。
(2)若面积S与磁感应强度B的夹角为θ，则Φ＝BSsinθ。
图9－1－1
其中Ssin θ为面积S在垂直于磁感线方向的投影，称之为“有效面积”。
图9－1－2
(3)面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积。如图9－1－2所示，S应为线圈面积的一半。
3．磁通量变化的计算
(1)磁感应强度B不变，有效面积S变化时，则ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS。
(2)磁感应强度B变化，磁感线穿过的有效面积S不变时，则穿过回路中的磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S。
1. 用均匀导线做成的正方形线圈abcd放在纸面内，其一半放在有理想边界且垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图9－1－3所示，关于穿过线圈的磁通量的说法正确的是( )
2019届高考物理复习讲义：第9章-第1讲-电磁感应现象、楞次定律(含答案)
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
考 纲 点 击 备 考
指 南
1.电磁感应现象Ⅰ 1.熟练应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向．
2.法拉第电磁感应定律的应用、导体切割磁感线产生感应电动势的计算是高考热点，常以综合性大题出现，并结合电路、力学、能量守恒等知识．
3.电磁感应的图象问题高考频率很高，考查I－t图象，E－t图象，有时将图象问题推广到F－t图象，能量转化图象等
2.法拉第电磁感应定律Ⅱ
3.楞次定律Ⅱ
4.自感、涡流Ⅰ
知识一 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．
穿过电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电动势．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．
知识二 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)适用范围：一切电磁感应现象．
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：导体切割磁感线产生感应电流．
(1)感应电流的磁场一定和引起感应电流的磁场方向相反．(×)
(2)感应电流并不能“阻止”磁通量的变化．(√)
1．如图所示，能产生感应电流的是( )
【解析】 A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；C图中导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁通量恒为零，无感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流．故选B.
【答案】 B
2.
图9－1－1
如图9－1－1所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)( )
【创新设计】高考物理一轮复习 第9章第1讲 电磁感应现象 楞次定律
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
磁通量 (考纲要求 Ⅰ)
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．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
(考纲要求 Ⅰ)
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．
3．产生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，则只有感应电动势，而无感应电流．
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．
(1)磁通量是标量，但有正、负之分．( )
(2)磁通量与线圈的匝数无关．( )
(3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生．( )
(4)电路的磁通量变化，电路中就一定有感应电流．( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×
楞次定律 (考纲要求 Ⅱ)
判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．
(1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反．( )
(2)感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化．( )
(3)穿过不闭合回路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用．( ) (4)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．( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
基 础 自 测
图9－1－1
1．(单选)如图9－1－1所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电直导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将( )．
A．逐渐变大 B．逐渐减小
C．始终为零 D．不为零，但始终保持不变
解析 穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化．故C正确．
高三物理一轮复习 第9章 电磁感 交变电流 第1节 电磁感现象 楞次律
峙对市爱惜阳光实验学校第1节 电磁感现象 楞次律
[考试]
第1节 电磁感现象 楞次律
考点一| 电磁感现象
1．磁通量
(1)义：在磁感强度为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＝BS.
适用条件：①匀强磁场；②S为垂直磁场的有效面积．
(3)矢标性：磁通量的正、负号不表示方向，磁通量是标量．
2．电磁感现象
(1)电磁感现象：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感电流产生的现象．
(2)产生感电流的条件
①条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化． ②特例：闭合电路的一导体在磁场内做切割磁感线运动．
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．判断电磁感现象是否发生的一般流程
1．在法拉第时代，以下验证“由磁产生电〞设想的中，能观察到感电流的是( )
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
D [产生感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，不能产生感电流，应选项A、B不能观察到电流表的变化；选项C满足产生感电流的条件，也能产生感电流，但是我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，应选项C也不能观察到电流表的变化；选项D满足产生感电流的条件，能产生感电流，可以观察到电流表的变化，所以选D]．
2．(2021·选考模拟)如图911所示的磁场中，有三个面积相同且相互平行的线圈S1、S2和S3，穿过S1、S2和S3的磁通量分别为Φ1、Φ2和Φ3，以下判断正确的选项是( )