高中物理复习讲义第09章第01节.

1、第九章电磁感应第九章电磁感应 考纲展示考纲展示1电磁感应现象电磁感应现象2磁通量磁通量3法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律4楞次定律楞次定律5自感、涡流自感、涡流说明：说明：1.导体切割磁感线时，感应电动势的计算，导体切割磁感线时，感应电动势的计算，只限于只限于l垂直于垂直于B、v的情况的情况2在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低电势的高低3不要求用自感系数计算自感电动势不要求用自感系数计算自感电动势2016高考导航高考导航第九章电磁感应第九章电磁感应 热点视角热点视角1感应电流的产生条件、方向判断和电动势的简单计算，磁感应电流的产生条件

2、、方向判断和电动势的简单计算，磁感应强度、磁通量、电动势、电压、电流随时间变化的图感应强度、磁通量、电动势、电压、电流随时间变化的图象，以及感应电动势、感应电流随线框位移变化的图象，是象，以及感应电动势、感应电流随线框位移变化的图象，是高频考点，以选择题为主高频考点，以选择题为主2滑轨类问题、线框穿越有界匀强磁场、电磁感应中的能量滑轨类问题、线框穿越有界匀强磁场、电磁感应中的能量转化等综合问题，能很好地考查考生的能力，备受命题专家转化等综合问题，能很好地考查考生的能力，备受命题专家的青睐的青睐第九章电磁感应第九章电磁感应第一节电磁感应现象楞次定律第一节电磁感应现象楞次定律第九章电磁感应第九章电

3、磁感应栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应一、磁通量一、磁通量1定义：定义：在磁感应强度为在磁感应强度为B的的_中，与磁场方向中，与磁场方向_的面积的面积S和和B的乘积的乘积2公式：公式：_.3单位：单位：1 Wb_.4标矢性：标矢性：磁通量是磁通量是_量，但有正、负量，但有正、负匀强磁场匀强磁场垂直垂直BS1Tm2标标栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 1.(多选多选)如图所示，如图所示，ab是水平面上一个圆的直径是水平面上一个圆的直径,cd为平行于为平行于ab 的弦，在的弦，在 过过ab的竖直平面内有一通电导线的竖直平面内有一通电导线ef,且且ef平行于平行于ab，下列情

4、况下，穿过圆的磁通量发生变化的是，下列情况下，穿过圆的磁通量发生变化的是()A导线中电流变大导线中电流变大Bef竖直向上平移竖直向上平移C以以ab为轴转过为轴转过90Def水平移动到弦水平移动到弦cd上方上方CD栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应二、电磁感应二、电磁感应1电磁感应现象电磁感应现象当穿过闭合电路的当穿过闭合电路的_发生变化时，电路中有电流产发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象生，这种现象称为电磁感应现象2产生感应电流的条件产生感应电流的条件(1)电路电路_；(2)磁通量磁通量_3能量转化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发生电磁感应

5、现象时，机械能或其他形式的能转化为_磁通量磁通量闭合闭合变化变化电能电能栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应特别提醒：特别提醒：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通无论回路是否闭合，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量发生变化，线圈中就有感应电动势产生栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 2.(多选多选)下列情形中金属框或线圈中能产生感应电下列情形中金属框或线圈中能产生感应电流的是流的是 ( )BCD栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应三、感应电流方向的判断三、感应电流方向的判断1楞次定律楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要内容：感应电流的

6、磁场总要_引起感应电流的引起感应电流的_的变化的变化(2)适用情况：所有的电磁感应现象适用情况：所有的电磁感应现象2右手定则右手定则(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，让磁感线从手掌在同一个平面内，让磁感线从_进入，并使拇进入，并使拇 指指指向指向_的方向，这时四指所指的方向就是感应电的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向流的方向(2)适用情况：适用情况：_产生感应电流产生感应电流阻碍阻碍磁通量磁通量掌心掌心导体运动导体运动导体切割磁感线导体切割磁感线栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 3

7、.(多选多选)下列各图是验证楞次定律实验的示意图下列各图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，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，由线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图由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，其中正确的是圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是()CD栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应考点一考点一 电磁感应现象的判断电磁感应现象的判断考点二考点二 楞次

8、定律的理解及应用楞次定律的理解及应用考点考点三三 “一定律三定则一定律三定则”的综合应用的综合应用栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应考点一电磁感应现象的判断考点一电磁感应现象的判断判断电路中能否产生感应电流的一般流程：判断电路中能否产生感应电流的一般流程：栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 (单选单选)如图所示，一个如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为，有一个磁感应强度为B的匀强磁的匀强磁 场场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过在

9、下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应Aab向右运动，同时使向右运动，同时使减小减小B使磁感应强度使磁感应强度B减小，减小，角同时也减小角同时也减小Cab向左运动，同时增大磁感应强度向左运动，同时增大磁感应强度BDab向右运动，同时增大磁感应强度向右运动，同时增大磁感应强度B和和角角(090)解析解析ab向右运动，回路面积增大，向右运动，回路面积增大，减小，减小，cos 增大，由增大，由BScos 知，知，增大，故增大，故A正确同理可判断正确同理可判断B、C、D中中不一定变化，不一定产生感应电流

10、不一定变化，不一定产生感应电流栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应总结提升总结提升判断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的判断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的磁通量是否发生了变化磁通量的变化量磁通量是否发生了变化磁通量的变化量21有多有多种形式，主要有：种形式，主要有：(1)S、不变，不变，B改变，这时改变，这时BSsin ；(2)B、不变，不变，S改变，这时改变，这时SBsin ；(3)B、S不变，不变，改变，这时改变，这时BS(sin 2sin 1)栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 1.(单选单选)如图所示的条形磁铁的上方放置一矩形线如图所示的条形磁铁的上方放置一矩

11、形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速端匀速平移到平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是端的过程中，线框中的感应电流的情况是()B栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应A线框中始终无感应电流线框中始终无感应电流B线框中始终有感应电流线框中始终有感应电流C线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流无感应电流，以后又有了感应电流D开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流

12、流，后来又没有感应电流栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应考点二楞次定律的理解及应用考点二楞次定律的理解及应用 1楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义的含义栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应2应用楞次定律判断感应电流方向的步骤应用楞次定律判断感应电流方向的步骤栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 (多选多选)(2015南京模拟南京模拟)匀强匀强 磁场方向垂直磁场方向垂直纸面，规纸面，规 定定垂直纸面向里的方向为正，磁感垂直纸面向里的方向为正，磁感 应强度应强度B随时间随时间t变化的规律变化的规律如图甲所示在磁场中有一细金属圆如图甲所示在磁场中有一细金属圆 环，圆环平

13、面位于纸面环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示令内，如图乙所示令I1、I2、I3分别表示分别表示Oa、ab、bc段的感应段的感应电流，电流，f1、f2、f3分别表示电流为分别表示电流为I1、I2、I3时，金属环上时，金属环上 很小很小一段受到的安培力则一段受到的安培力则()AD栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应AI1沿逆时针方向，沿逆时针方向，I2沿顺时针方向沿顺时针方向BI2沿逆时针方向，沿逆时针方向，I3沿顺时针方向沿顺时针方向Cf1方向指向圆心，方向指向圆心，f2方向指向圆心方向指向圆心Df2方向背离圆心向外，方向背离圆心向外，f3方向指向圆心方向指向圆心解析解析在在Oa段，磁场

14、垂直纸面向里且均匀增强，根据楞次段，磁场垂直纸面向里且均匀增强，根据楞次定律可判断产生的感应电流的方向是逆时针的，同理，定律可判断产生的感应电流的方向是逆时针的，同理，ab、bc段产生的感应电流的方向是顺时针的，段产生的感应电流的方向是顺时针的，A正确，正确，B错；根据错；根据左手定则可判断左手定则可判断Oa、ab、bc段对应金属圆环上很小一段受到段对应金属圆环上很小一段受到的安培力的方向，的安培力的方向，f1、f3方向指向圆心，而方向指向圆心，而f2背离圆心向外，背离圆心向外，C错，错，D正确正确. 栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 2.(单选单选)(2015南昌模拟南昌模拟)

15、1931年英国物年英国物理学家狄拉理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的克从理论上预言：存在只有一个磁极的 粒粒 子，即子，即“磁磁 单单 极极子子”.1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极的磁单 极子从极子从 上向下穿上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现出现()D栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应A先是逆时针方向的感应电流，然后是顺时针方向的先是逆时针方向的感应电流，然后是

16、顺时针方向的感应电流感应电流B先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的感应电流感应电流C顺时针方向持续流动的感应电流顺时针方向持续流动的感应电流D逆时针方向持续流动的感应电流逆时针方向持续流动的感应电流栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应解析：当磁单极子从上向下靠近超导线圈时，线圈中的磁通解析：当磁单极子从上向下靠近超导线圈时，线圈中的磁通量增加，且磁场方向从上向下，由楞次定律可知，感应电流量增加，且磁场方向从上向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流

17、方向为逆时针；当磁单极子远离超导线圈时，超导线圈中的磁通量逆时针；当磁单极子远离超导线圈时，超导线圈中的磁通量减少，且磁场方向从下向上，由楞次定律可知，感应电流的减少，且磁场方向从下向上，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针，因此线圈中产生的感应电流方向不变，又由于超导线时针，因此线圈中产生的感应电流方向不变，又由于超导线圈没有电阻，不消耗电能，所以超导线圈中的电流不会消圈没有电阻，不消耗电能，所以超导线圈中的电流不会消失，选项失，选项D正确，正确，A、B、C均错误均错误栏目栏目导引导引第九章电磁

18、感应第九章电磁感应考点三考点三“一定律三定则一定律三定则”的综合应用的综合应用 1“三个定则与一个定律三个定则与一个定律”的比较的比较名称名称基本现象基本现象应用的定应用的定则或定律则或定律电流的磁效应电流的磁效应磁场对电流磁场对电流的作用的作用电磁电磁感应感应运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场安培定则安培定则磁场对运动电荷、电流有磁场对运动电荷、电流有作用力作用力左手定则左手定则部分导体做切部分导体做切割磁感线运动割磁感线运动右手定则右手定则闭合回路磁通量变化闭合回路磁通量变化楞次定律楞次定律栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应2.应用技巧应用技巧无论是无论是“安培力安培力

19、”还是还是“洛伦兹力洛伦兹力”，只要是涉及磁力都用，只要是涉及磁力都用左手判断左手判断“电生磁电生磁”或或“磁生电磁生电”均用右手判断均用右手判断栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 (单选单选)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连套在相连套在 铁芯下部的铁芯下部的线圈线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图引出两根导线接在两根水平导轨上，如图 所示导轨所示导轨上有一根金属棒上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中下列处在垂直于纸面向外的匀强磁场中下列说法正确的是说法

20、正确的是()C栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应A圆盘顺时针加速转动时，圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动棒将向右运动B圆盘顺时针匀速转动时，圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动棒将向右运动C圆盘顺时针减速转动时，圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动棒将向右运动D圆盘逆时针加速转动时，圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动棒将向左运动解析解析由右手定则知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流由右手定则知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增中产生的磁场方向向下且磁场增强由楞次定律知，线圈强由楞次定律知，线圈B中的感应磁

21、场方向向上，由右手中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则知，螺旋定则知，ab棒中感应电流方向由棒中感应电流方向由ab.由左手定则知，由左手定则知，ab棒受的安培力方向向左，将向左运动故棒受的安培力方向向左，将向左运动故A错；同理错；同理B、D错，错，C对对栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 3.(多选多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，在外力的作用下运动时，MN向右运动，则向右运动，则PQ所做的运动所做的运动可能是可能是 (

22、)A向右加速运动向右加速运动B向左加速运动向左加速运动C向右减速运动向右减速运动 D向左减速运动向左减速运动BC栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应方法技巧方法技巧楞次定律推论的应用楞次定律推论的应用楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，推论如下：阻碍产生感应电流的原因，推论如下：(1)阻碍原磁通量的变化阻碍原磁通量的变化“增反减同增反减同”；(2)阻碍相对运动阻碍相对运动“来拒去留来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势使线圈面积有扩大或缩小的趋势“

23、增缩减扩增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化阻碍原电流的变化(自感现象自感现象)“增反减同增反减同”栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应 (多选多选)如图所示，光滑固定的金属导轨如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放水平放置，两根导体棒置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()AP、Q将相互靠拢将相互靠拢BP、Q将相互远离将相互远离C磁铁的加速度仍为磁铁的加速度仍为gD磁铁的加速度小于磁铁的加速度小于gAD栏目栏目导引导引第九章电磁感应第九章电磁感应解析解析法一：设磁铁下端为法一：设磁铁下端为N极，如图所示，极，如图所示，根据楞决定律可判断出根据楞决定律可判断出P、Q中的感应电流方中的感应电流方向如图所示，根据左手定则可判断向如图所示，根据左手定则可判断P、Q所所受安培力的方向可见，受安培力的方向可见，P、Q将相互靠拢将相互靠拢由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第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，所极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选以，本题应选A、D；栏目栏