选修3-2：91电磁感应现象 楞次定律【2015《物理复习方略》一轮复习课件沪科版】

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知识点知识点1 1 磁通量磁通量【思维激活思维激活1 1】( (多选多选) )如图所示如图所示,ab,ab是水平面上一个圆的直是水平面上一个圆的直径径,cd,cd为平行于为平行于abab的弦的弦, ,在过在过abab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,ef,且且efef平行于平行于ab,ab,下列情况下下列情况下, ,穿过圆的磁通量发生变化的穿过圆的磁通量发生变化的是是( () )A.A.导线中电流变大导线中电流变大B.efB.ef竖直向上平移竖直向上平移C.C.以以abab为轴转过为轴转过9090 D.ef D.ef水平移动

2、到弦水平移动到弦cdcd上方上方【解析解析】选选C C、D D。直线电流产生的磁场在。直线电流产生的磁场在abab外侧的半个圆中磁外侧的半个圆中磁通量向下通量向下,ab,ab内侧的半个圆中磁通量向上内侧的半个圆中磁通量向上, ,因两半圆相对于因两半圆相对于efef对对称称, ,所以整个圆面积的磁通量为零所以整个圆面积的磁通量为零,A,A、B B均错均错; ;移到移到cdcd上方后上方后,cd,cd两侧圆相对于两侧圆相对于efef不再对称不再对称, ,磁通量不为零磁通量不为零, ,因此因此D D对对, ,以以abab为轴转为轴转过过9090后磁通量不为零后磁通量不为零,C,C对。对。【知识梳理知

3、识梳理】1.1.定义：在磁感应强度为定义：在磁感应强度为B B的的_中中, ,与磁场方向与磁场方向_的面积的面积S S和和B B的乘积。的乘积。2.2.公式：公式：=_=_。3.3.单位：单位：1Wb=_1Wb=_。匀强磁场匀强磁场垂直垂直BSBS1 T1 Tm m2 2知识点知识点2 2 电磁感应现象电磁感应现象【思维激活思维激活2 2】( (多选多选) )下列情形中金属框或线圈中能产生感应下列情形中金属框或线圈中能产生感应电流的是电流的是( () )【解析解析】选选B B、C C、D D。A A图中图中B B、S S都不变都不变, ,由由=BS=BS可知可知不变不变, ,不产生感应电流不产

4、生感应电流,B,B中金属框在磁场中面积减小中金属框在磁场中面积减小, ,磁通量变小磁通量变小, ,产产生感应电流生感应电流,C,C中随金属框向右移动中随金属框向右移动, ,穿过金属框向里的磁通量穿过金属框向里的磁通量减小减小, ,向外的磁通量增加向外的磁通量增加, ,产生感应电流产生感应电流;D;D中磁铁靠近线圈中磁铁靠近线圈, ,穿穿过线圈的磁通量增加过线圈的磁通量增加, ,产生感应电流。产生感应电流。【知识梳理知识梳理】1.1.电磁感应现象：当闭合电路的电磁感应现象：当闭合电路的_发生改变时发生改变时, ,电路中电路中有有_产生的现象。产生的现象。2.2.产生感应电流的条件：产生感应电流的

5、条件：(1)(1)电路电路_。(2)(2)磁通量磁通量_。3.3.电磁感应现象的两种情况：电磁感应现象的两种情况：(1)(1)闭合电路中部分导体切割闭合电路中部分导体切割_运动。运动。(2)(2)穿过闭合回路的磁通量穿过闭合回路的磁通量_。4.4.能量转化：发生电磁感应现象时能量转化：发生电磁感应现象时, ,机械能或其他形式的能机械能或其他形式的能转化为转化为_。磁通量磁通量感应电流感应电流闭合闭合变化变化磁感线磁感线发生变化发生变化电能电能知识点知识点3 3 楞次定律楞次定律【思维激活思维激活3 3】( (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,

6、,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及线圈中产生的感应电流的方向等情况, ,其中与事实相符的是其中与事实相符的是( () )【解析解析】选选C C、D D。A A图中磁铁向下运动图中磁铁向下运动, ,穿过线圈的磁通量在向穿过线圈的磁通量在向下增加下增加, ,由楞次定律知感应电流的磁场阻碍原磁场的增加由楞次定律知感应电流的磁场阻碍原磁场的增加, ,方向方向向上向上, ,再由安培定则可以判断再由安培定则可以判断A A中感应电流的方向与图中相反中感应电流的方向与图中相反, ,所以所以A A错错,

7、,同理得同理得B B错错,C,C、D D正确。正确。【知识梳理知识梳理】1.1.楞次定律：楞次定律：(1)(1)内容：感应电流的磁场总要内容：感应电流的磁场总要_引起感应电流的引起感应电流的_的变化。的变化。(2)(2)适用范围：适用于一切回路适用范围：适用于一切回路_变化的情况。变化的情况。2.2.右手定则：右手定则：(1)(1)内容。内容。磁感线穿入磁感线穿入_手手心。手手心。大拇指指向大拇指指向_的方向。的方向。其余四指指向其余四指指向_的方向。的方向。(2)(2)适用范围：适用于适用范围：适用于_切割磁感线。切割磁感线。阻碍阻碍磁通量磁通量磁通量磁通量右右导体运动导体运动感应电流感应电

8、流部分导体部分导体【微点拨微点拨】 1.1.对磁通量的两点提醒：对磁通量的两点提醒：(1)(1)公式公式=BS=BS中中,S,S为垂直于磁场方向的面积。为垂直于磁场方向的面积。(2)(2)穿过某个面有方向相反的磁场穿过某个面有方向相反的磁场, ,则不能直接用则不能直接用=BS=BS求解求解, ,应应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量。考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量。2.2.楞次定律的三个易混点：楞次定律的三个易混点：(1)(1)“阻碍阻碍”的不是磁通量的不是磁通量, ,而是磁通量的变化。而是磁通量的变化。(2)(2)“阻碍阻碍”不是阻止不是阻止, ,感应电流磁场无法阻止原磁通量

9、的变化。感应电流磁场无法阻止原磁通量的变化。(3)(3)“阻碍阻碍”不是相反不是相反, ,感应电流磁场方向与原磁场方向不一定感应电流磁场方向与原磁场方向不一定相反。相反。考点考点1 1 电磁感应现象是否发生的判断电磁感应现象是否发生的判断1.1.判断电磁感应现象是否发生的一般思路：判断电磁感应现象是否发生的一般思路：(1)(1)明确研究的是哪条闭合回路明确研究的是哪条闭合回路; ;(2)(2)理清该闭合回路内的磁场分布情况理清该闭合回路内的磁场分布情况, ,并确定该回路中磁通量并确定该回路中磁通量是否变化。是否变化。若磁通量发生变化若磁通量发生变化, ,则回路中有感应电流。则回路中有感应电流。

10、若磁通量没有发生变化若磁通量没有发生变化, ,则回路中无感应电流。则回路中无感应电流。解题解题技巧技巧2.2.穿过闭合电路的磁通量发生变化穿过闭合电路的磁通量发生变化, ,大致有以下几种情况：大致有以下几种情况：(1)(1)磁感应强度磁感应强度B B不变不变, ,线圈面积线圈面积S S发生变化。例如发生变化。例如, ,闭合电路的闭合电路的一部分导体切割磁感线时。一部分导体切割磁感线时。(2)(2)线圈面积线圈面积S S不变不变, ,磁感应强度磁感应强度B B发生变化。例如发生变化。例如, ,线圈与磁体线圈与磁体之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管产生之间发生相对运动时或者磁场是由通电螺线管

11、产生, ,而螺线管而螺线管中的电流变化时。中的电流变化时。(3)(3)磁感应强度磁感应强度B B和回路面积和回路面积S S同时发生变化同时发生变化, ,此时可由此时可由= =1 1- -0 0计算并判断磁通量是否变化。计算并判断磁通量是否变化。(4)(4)线圈面积线圈面积S S不变不变, ,磁感应强度磁感应强度B B也不变也不变, ,但二者之间夹角发生但二者之间夹角发生变化。例如变化。例如, ,线圈在磁场中转动时。线圈在磁场中转动时。【题组通关方案题组通关方案】【典题典题1 1】(2014(2014东营模拟东营模拟) )现将电池组、滑动变阻器、带铁现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈芯的线圈A

12、 A、线圈、线圈B B、电流计及开关按如图所示连接。下列说法、电流计及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是中正确的是( () )A.A.开关闭合后开关闭合后, ,线圈线圈A A插入或拔出都会引起电流计指针偏转插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.B.线圈线圈A A插入线圈插入线圈B B中后中后, ,开关闭合和断开的瞬间开关闭合和断开的瞬间, ,电流计指针均电流计指针均不会偏转不会偏转C.C.开关闭合后开关闭合后, ,滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片P P匀速滑动匀速滑动, ,会使电流计指针会使电流计指针静止在中央零刻度静止在中央零刻度D.D.开关闭合后开关闭合后, ,只有滑动变阻器的滑片只有滑

13、动变阻器的滑片P P加速滑动加速滑动, ,电流计指针电流计指针才能偏转才能偏转【解题探究解题探究】(1)(1)电流计要实现偏转电流计要实现偏转, ,所在电路必须具备两个条件：所在电路必须具备两个条件：电路电路_;_;穿过回路的穿过回路的_发生变化。发生变化。(2)(2)开关闭合后开关闭合后, ,当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P P匀速或加速滑动时匀速或加速滑动时,B,B线线圈中磁通量是否发生变化圈中磁通量是否发生变化? ?提示：提示：P P匀速或加速滑动匀速或加速滑动,A,A线圈中的电流大小都发生变化线圈中的电流大小都发生变化,A,A产产生的磁场变化生的磁场变化, ,都会引起都会引起B

14、B线圈中磁通量的变化。线圈中磁通量的变化。闭合闭合磁通量磁通量【典题解析典题解析】选选A A。开关闭合后。开关闭合后, ,线圈线圈A A插入或拔出都能改变线插入或拔出都能改变线圈圈B B的磁通量的磁通量, ,产生感应电流产生感应电流, ,所以所以A A正确正确;B;B、C C两选项中的条件两选项中的条件都能引起线圈都能引起线圈B B磁通量的变化磁通量的变化, ,都能产生感应电流都能产生感应电流, ,所以所以B B、C C错错误误; ;不论不论P P加速、匀速还是减速滑动加速、匀速还是减速滑动, ,都能引起线圈都能引起线圈A A中电流改变中电流改变, ,进而引起线圈进而引起线圈B B磁通量的变化

15、磁通量的变化, ,产生感应电流产生感应电流, ,所以所以D D错。错。【通关通关1+11+1】1.(1.(多选多选)(2014)(2014济南模拟济南模拟) )一矩形线圈在一矩形线圈在匀强磁场中向右做加速运动匀强磁场中向右做加速运动, ,如图所示如图所示, ,下下列说法正确的是列说法正确的是( () )A.A.线圈中无感应电流线圈中无感应电流, ,有感应电动势有感应电动势B.B.线圈中有感应电流线圈中有感应电流, ,也有感应电动势也有感应电动势C.C.线圈中无感应电流线圈中无感应电流, ,无感应电动势无感应电动势D.aD.a、b b、c c、d d各点电势的关系是各点电势的关系是a a= =b

16、 b, ,a a d d【解析解析】选选A A、D D。由于穿过线圈的磁通量不变。由于穿过线圈的磁通量不变, ,故线圈中无感故线圈中无感应电流应电流, ,但有感应电动势但有感应电动势,B,B、C C错误错误,A,A正确。根据右手定则可确正确。根据右手定则可确定定a a= =b b, ,a a d d,D,D正确。正确。2.2.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形线框框, ,线框平面水平且与条形磁铁平行线框平面水平且与条形磁铁平行, ,则线框则线框在由在由N N端匀速平移到端匀速平移到S S端的过程中端的过程中, ,线框中的线框中的感应电流的情况是感应电流的情况

17、是( () )A.A.线框中始终无感应电流线框中始终无感应电流B.B.线框中始终有感应电流线框中始终有感应电流C.C.线框中开始有感应电流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当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流应电流, ,以后又有了感应电流以后又有了感应电流D.D.开始无感应电流开始无感应电流, ,当运动到磁铁中部上方时有感应电流当运动到磁铁中部上方时有感应电流, ,后来后来又没有感应电流又没有感应电流【解析解析】选选B B。条形磁铁中部磁性较弱。条形磁铁中部磁性较弱, ,两极磁性最强两极磁性最强, ,线圈从线圈从左向右移动过程中左向右移动过程中, ,线圈中磁通量先减小后反

18、方向增大线圈中磁通量先减小后反方向增大, ,因此线因此线圈中始终有感应电流圈中始终有感应电流, ,故选故选B B。【加固训练加固训练】1.(1.(多选多选)(2014)(2014深圳模拟深圳模拟) )如图所示如图所示, ,一个一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中中, ,下列做法中能使圆盘中产生感应电流的下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是是( () )A.A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B.B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C.C.圆盘在磁场中向右匀速平移圆盘在磁场中向右匀速平移D.D.匀强

19、磁场均匀增加匀强磁场均匀增加【解析解析】选选B B、D D。只有当圆盘中的磁通量发生变化时。只有当圆盘中的磁通量发生变化时, ,圆盘中圆盘中才产生感应电流才产生感应电流, ,当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时磁场中向右匀速平移时, ,圆盘中的磁通量不发生变化圆盘中的磁通量不发生变化, ,不能产生不能产生感应电流感应电流,A,A、C C错误错误; ;当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场均匀增加时强磁场均匀增加时, ,圆盘中的磁通量发生变化圆盘中的磁通量发生变化, ,圆盘中将产生感圆盘中将产生感

20、应电流应电流,B,B、D D正确。正确。2.(2.(多选多选) )如图所示如图所示,a,a、b b是平行金属导轨是平行金属导轨, ,匀匀强磁场垂直导轨平面强磁场垂直导轨平面,c,c、d d是分别串有电压是分别串有电压表和电流表的金属棒表和电流表的金属棒, ,它们与导轨接触良好它们与导轨接触良好, ,当当c c、d d在导轨上运动时在导轨上运动时, ,下列哪种情况中两下列哪种情况中两表均有示数表均有示数( () )A.cA.c、d d以相同速度向右运动以相同速度向右运动B.cB.c、d d以相同速率相向运动以相同速率相向运动C.cC.c、d d均向右运动均向右运动, ,且且v vc cvvd d

21、D.dD.d不动不动,c,c向左运动向左运动【解析解析】选选B B、C C、D D。电表中有电流流过时。电表中有电流流过时, ,电表才会有示数电表才会有示数,A,A中回路的磁通量不变中回路的磁通量不变, ,不会产生感应电流不会产生感应电流, ,故两表均无示数故两表均无示数;B;B、C C、D D中磁通量均发生变化中磁通量均发生变化, ,产生感应电流产生感应电流, ,故两表均有示数故两表均有示数, ,故故选选B B、C C、D D。【学科素养升华学科素养升华】正确判断磁通量变化情况正确判断磁通量变化情况(1)(1)需要对典型磁场的磁感线有比较清晰的认识。例如需要对典型磁场的磁感线有比较清晰的认识

22、。例如, ,直线电直线电流的磁场、条形磁铁的磁场等。流的磁场、条形磁铁的磁场等。(2)(2)磁感应强度大小等于垂直磁场方向单位面积上磁感线条数。磁感应强度大小等于垂直磁场方向单位面积上磁感线条数。(3)(3)通过对穿过回路磁感线条数的分析和计算通过对穿过回路磁感线条数的分析和计算, ,可以确定磁通量可以确定磁通量是否变化。是否变化。(4)(4)依据公式依据公式=BSsin(=BSsin(是是B B与与S S的夹角的夹角) )确定磁通量与哪些确定磁通量与哪些因素有关。因素有关。考点考点2 2对楞次定律的理解及应用对楞次定律的理解及应用1.1.楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义：的含义：(1)

23、(1)谁阻碍谁：感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场谁阻碍谁：感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场( (原原磁场磁场) )的磁通量变化。的磁通量变化。(2)(2)阻碍什么：阻碍的是磁通量变化阻碍什么：阻碍的是磁通量变化, ,而不是阻碍磁通量本身。而不是阻碍磁通量本身。(3)(3)如何阻碍：当磁通量增加时如何阻碍：当磁通量增加时, ,感应电流的磁场方向与原磁场感应电流的磁场方向与原磁场方向相反方向相反; ;磁通量减少时磁通量减少时, ,感应电流的磁场方向与原磁场方向相感应电流的磁场方向与原磁场方向相同同, ,即即“增反减同增反减同”。(4)(4)阻碍效果：阻碍并不是阻止阻碍效果：阻碍并不是阻

24、止, ,只是延缓了磁通量的变化只是延缓了磁通量的变化, ,这这种变化将继续进行。种变化将继续进行。深化深化理解理解 2.2.楞次定律与能量守恒定律：楞次定律在本质上就是能量守恒楞次定律与能量守恒定律：楞次定律在本质上就是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现定律在电磁感应现象中的体现, ,发生电磁感应现象时发生电磁感应现象时, ,感应电流感应电流所受安培力会阻碍产生感应电流的原因所受安培力会阻碍产生感应电流的原因, ,因此必须有外力克服因此必须有外力克服安培力做功安培力做功, ,而克服安培力做功的过程就是将其他形式的能量而克服安培力做功的过程就是将其他形式的能量转化成电能的过程。转化成电能的过程。

25、3.3.应用楞次定律判断感应电流方向的分析步骤：应用楞次定律判断感应电流方向的分析步骤：(1)(1)明确研究对象：确定研究的是哪一个闭合回路。明确研究对象：确定研究的是哪一个闭合回路。(2)(2)分析原因：分析该回路中原磁通量的变化情况。分析原因：分析该回路中原磁通量的变化情况。(3)(3)增反减同：根据感应电流的磁场总阻碍原磁通量的变化判增反减同：根据感应电流的磁场总阻碍原磁通量的变化判定感应电流磁场的方向。定感应电流磁场的方向。(4)(4)方向判定：根据安培定则由感应电流磁场方向判定感应电方向判定：根据安培定则由感应电流磁场方向判定感应电流方向。流方向。【题组通关方案题组通关方案】【典题典

26、题2 2】(2014(2014厦门模拟厦门模拟) )长直导线与矩形线框长直导线与矩形线框abcdabcd处在同处在同一平面中静止不动一平面中静止不动, ,如图甲所示。长直导线中通以大小和方向如图甲所示。长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电：都随时间做周期性变化的交流电：i=Ii=Im msint,i-tsint,i-t图像如图乙图像如图乙所示。规定沿长直导线向上的电流为正方向。关于最初一个周所示。规定沿长直导线向上的电流为正方向。关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向期内矩形线框中感应电流的方向, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.由顺时针方向变为逆时针

27、方向由顺时针方向变为逆时针方向B.B.由逆时针方向变为顺时针方向由逆时针方向变为顺时针方向C.C.由顺时针方向变为逆时针方向由顺时针方向变为逆时针方向, ,再变为顺时针方向再变为顺时针方向D.D.由逆时针方向变为顺时针方向由逆时针方向变为顺时针方向, ,再变为逆时针方向再变为逆时针方向【解题探究解题探究】本题可结合表格分时段分析：本题可结合表格分时段分析：时段时段线圈磁通量大小线圈磁通量大小及方向变化及方向变化感应电流方向感应电流方向向里增加向里增加_时针时针_时针时针向外增加向外增加_时针时针_时针时针T04TT42T3T243TT4逆逆向里减小向里减小顺顺顺顺向外减小向外减小逆逆【典题解析

28、典题解析】选选D D。0 0 和和 T T过程中电流向上增加和向下过程中电流向上增加和向下减小，穿过线圈的磁通量向里增加和向外减小，由楞次定律知减小，穿过线圈的磁通量向里增加和向外减小，由楞次定律知感应电流的磁场都是向外的。根据安培定则，产生的感应电流感应电流的磁场都是向外的。根据安培定则，产生的感应电流都为逆时针方向，同理都为逆时针方向，同理 过程中感应电流都为顺时针方过程中感应电流都为顺时针方向，所以选向，所以选D D。T43T4T3T44【通关通关1+11+1】1.1.电阻电阻R R、电容、电容C C与一线圈连与一线圈连成闭合回路成闭合回路, ,条形磁铁静止于线圈的正上条形磁铁静止于线圈

29、的正上方方,N,N极朝下极朝下, ,如图所示。现使磁铁开始自如图所示。现使磁铁开始自由下落由下落, ,在在N N极接近线圈上端的过程中极接近线圈上端的过程中, ,流流过过R R的电流方向和电容器极板的带电情况是的电流方向和电容器极板的带电情况是( () )A.A.从从a a到到b,b,上极板带正电上极板带正电B.B.从从a a到到b,b,下极板带正电下极板带正电C.C.从从b b到到a,a,上极板带正电上极板带正电 D.D.从从b b到到a,a,下极板带正电下极板带正电【解析解析】选选D D。穿过线圈的磁场方向向下。穿过线圈的磁场方向向下, ,磁铁接近时磁铁接近时, ,线圈中线圈中磁通量增加磁

30、通量增加, ,由楞次定律知由楞次定律知, ,产生的感应电流的磁场方向向上产生的感应电流的磁场方向向上, ,由安培定则可知由安培定则可知, ,流过流过R R的电流方向是从的电流方向是从b b到到a,ba,b电势高于电势高于a,a,故电故电容器下极板带正电容器下极板带正电,D,D正确。正确。2.(2.(多选多选)(2013)(2013海南高考海南高考) )如图如图, ,在水平光在水平光滑桌面上滑桌面上, ,两相同的矩形刚性小线圈分别叠两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上, ,且每个小线圈都各有一半面积在金属框内。在金属框接通逆时且每个

31、小线圈都各有一半面积在金属框内。在金属框接通逆时针方向电流的瞬间针方向电流的瞬间( () )A.A.两小线圈会有相互靠拢的趋势两小线圈会有相互靠拢的趋势B.B.两小线圈会有相互远离的趋势两小线圈会有相互远离的趋势C.C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向两小线圈中感应电流都沿顺时针方向D.D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向左边小线圈中感应电流沿顺时针方向, ,右边小线圈中感应电右边小线圈中感应电流沿逆时针方向流沿逆时针方向【解析解析】选选B B、C C。金属框接通电流的瞬间。金属框接通电流的瞬间, ,两个小线圈的磁通两个小线圈的磁通量均增大量均增大, ,根据楞次定律根据楞次定律, ,为了阻碍磁

32、通量的增大为了阻碍磁通量的增大, ,它们必须相它们必须相互远离互远离, ,选项选项A A错误错误,B,B正确正确; ;由环形电流的磁场分布规律知两小由环形电流的磁场分布规律知两小线圈中原磁场方向均垂直纸面向外线圈中原磁场方向均垂直纸面向外, ,根据根据“增反减同增反减同”原则原则得得,C,C正确正确,D,D错误。错误。【加固训练加固训练】1.1.如图所示如图所示, ,当磁场的磁感应强度当磁场的磁感应强度B B增强增强时时, ,内、外金属上的感应电流的方向应内、外金属上的感应电流的方向应为为( () )A.A.内环顺时针内环顺时针, ,外环逆时针外环逆时针B.B.内环逆时针内环逆时针, ,外环顺

33、时针外环顺时针C.C.内、外环均为顺时针内、外环均为顺时针D.D.内、外环均为逆时针内、外环均为逆时针【解析解析】选选A A。磁场增强。磁场增强, ,则穿过回路的磁通量增大则穿过回路的磁通量增大, ,故感应电故感应电流的磁场向外流的磁场向外, ,由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针由安培定则知电流对整个电路而言应沿逆时针方向方向, ,即外环逆时针即外环逆时针, ,内环顺时针内环顺时针,A,A正确。正确。2.(2.(多选多选)(2014)(2014泰州模拟泰州模拟) )如图所示如图所示, ,螺线管内有一平行于轴螺线管内有一平行于轴线的匀强磁场线的匀强磁场, ,规定图中箭头所示方向为磁感应强度

34、规定图中箭头所示方向为磁感应强度B B的正方向的正方向, ,螺线管与螺线管与U U形导线框形导线框cdefcdef相连相连, ,导线框导线框cdefcdef内有一半径很小的金内有一半径很小的金属圆环属圆环L,L,圆环与导线框圆环与导线框cdefcdef在同一平面内在同一平面内, ,当螺线管中磁感应当螺线管中磁感应强度随时间按图示规律变化时强度随时间按图示规律变化时( () )A.A.在在t t1 1时刻时刻, ,金属圆环金属圆环L L内磁通量最大内磁通量最大B.B.在在t t2 2时刻时刻, ,金属圆环金属圆环L L内磁通量最大内磁通量最大C.C.在在t t1 1t t2 2时间内时间内, ,

35、金属圆环金属圆环L L内有逆时针方向的感应电流内有逆时针方向的感应电流D.D.在在t t1 1t t2 2时间内时间内, ,金属圆环金属圆环L L有收缩趋势有收缩趋势【解析解析】选选B B、D D。t t1 1时刻时刻, ,穿过螺线管的磁通量最大穿过螺线管的磁通量最大, ,但磁通量但磁通量的变化率为零的变化率为零, ,因此闭合回路中感应电流为零因此闭合回路中感应电流为零, ,金属圆环中磁通金属圆环中磁通量为零。在量为零。在t t2 2时刻时刻, ,螺线管中磁通量为零螺线管中磁通量为零, ,但磁通量变化率最大但磁通量变化率最大, ,因此在闭合回路中感应电流最大因此在闭合回路中感应电流最大, ,金

36、属圆环金属圆环L L内磁通量最大内磁通量最大, ,因因此此A A错误错误,B,B正确。在正确。在t t1 1t t2 2时间内时间内, ,螺线管中磁感应强度正向减螺线管中磁感应强度正向减小小, ,且变化率增大且变化率增大, ,因此闭合回路中有逆时针方向增大的电流因此闭合回路中有逆时针方向增大的电流, ,那么穿过金属圆环的磁通量向外且增大那么穿过金属圆环的磁通量向外且增大, ,因此金属圆环中有顺因此金属圆环中有顺时针方向电流且有收缩趋势时针方向电流且有收缩趋势, ,因此因此D D正确正确,C,C错误。错误。【学科素养升华学科素养升华】电磁感应现象中的两个磁场电磁感应现象中的两个磁场(1)(1)原

37、磁场：引起电磁感应现象的磁场。做题时需要首先明确原磁场：引起电磁感应现象的磁场。做题时需要首先明确原磁场分布特点原磁场分布特点( (大小、方向大小、方向) )以及穿过闭合回路的磁场变化情以及穿过闭合回路的磁场变化情况。况。(2)(2)感应电流磁场：感应电流产生的磁场感应电流磁场：感应电流产生的磁场, ,阻碍原磁场变化阻碍原磁场变化, ,根根据据“增反减同增反减同”可以判断出感应电流磁场方向。可以判断出感应电流磁场方向。(3)(3)感应电流的方向：在确定感应电流的磁场方向后感应电流的方向：在确定感应电流的磁场方向后, ,再由安培再由安培定则判断感应电流的方向。定则判断感应电流的方向。考点考点3

38、3楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的 综合应用综合应用1.1.“三个定则一个定律三个定则一个定律”的比较：的比较：对比对比分析分析名称名称基本现象基本现象应用的定则或定律应用的定则或定律电流的磁电流的磁效应效应运动电荷、运动电荷、电流产生磁场电流产生磁场安培定则安培定则洛伦兹力、洛伦兹力、安培力安培力磁场对运动电荷、磁场对运动电荷、电流有作用力电流有作用力左手定则左手定则电磁感应电磁感应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闭合回路磁通量变化通量变化楞次定律楞次定律2.2.三个定则和一个定律的因果关系：三个定则和

39、一个定律的因果关系：(1)(1)因电而生磁因电而生磁(IB)(IB)安培定则安培定则; ;(2)(2)因动而生电因动而生电(v(v、BIBI安安)右手定则右手定则; ;(3)(3)因电而受力因电而受力(I(I、BFBF安安)左手定则左手定则; ;(4)(4)因磁而生电因磁而生电( (、BIBI安安)楞次定律。楞次定律。【题组通关方案题组通关方案】【典题典题3 3】(2014(2014南通模拟南通模拟) )如图所示如图所示, ,导轨间的磁场方向垂直导轨间的磁场方向垂直于纸面向里于纸面向里, ,圆形金属环圆形金属环B B正对电磁铁正对电磁铁A,A,下列对于导线下列对于导线MNMN在导轨在导轨上的运

40、动及圆形金属环上的运动及圆形金属环B B中感应电流的判断正确的是中感应电流的判断正确的是( () )A.A.无论无论MNMN如何运动如何运动, ,金属圆环金属圆环B B中都有感应电流中都有感应电流B.B.只有只有MNMN匀速运动时匀速运动时, ,金属圆环金属圆环B B中才有感应电流中才有感应电流C.MNC.MN向右加速与向右减速时向右加速与向右减速时, ,金属圆环金属圆环B B中的感应电流方向相同中的感应电流方向相同D.MND.MN向右加速与向左减速时向右加速与向左减速时, ,金属圆环金属圆环B B中的感应电流方向相同中的感应电流方向相同【解题探究解题探究】(1)(1)定则或定律的选取。定则或

41、定律的选取。判断导线判断导线MNMN所在回路中的电流方向时采用所在回路中的电流方向时采用_定则。定则。判断判断A A线圈中感应电流产生的磁场方向时采用线圈中感应电流产生的磁场方向时采用_定则。定则。判断金属圆环判断金属圆环B B中产生的感应电流的方向时采用中产生的感应电流的方向时采用_和和_。(2)(2)线圈线圈A A中的磁场如何变化中的磁场如何变化,B,B环才能向右运动环才能向右运动? ?提示：提示：B B环向右运动说明穿过环向右运动说明穿过B B环的原磁通量减小环的原磁通量减小, ,线圈线圈A A中磁场中磁场减弱。减弱。右手右手安培安培楞次定律楞次定律安培定则安培定则【典题解析典题解析】选

42、选D D。MNMN匀速运动时匀速运动时A A线圈电流恒定线圈电流恒定, ,周围磁场不周围磁场不变变, ,穿过穿过B B的磁通量不变的磁通量不变,B,B环中没有感应电流环中没有感应电流,A,A、B B错错;MN;MN向右加向右加速与向右减速时速与向右减速时, ,在在B B中产生的效果分别是磁通量向左增加和向中产生的效果分别是磁通量向左增加和向左减小左减小, ,根据楞次定律和安培定则可判定根据楞次定律和安培定则可判定B B环中的感应电流方向环中的感应电流方向相反相反,C,C错错;MN;MN向右加速与向左减速时向右加速与向左减速时, ,在在B B中产生的效果分别是中产生的效果分别是磁通量向左增加和向

43、右减小磁通量向左增加和向右减小, ,根据楞次定律得根据楞次定律得, ,两种情况下两种情况下B B环环中感应电流的磁场都向右中感应电流的磁场都向右, ,再根据安培定则判断出再根据安培定则判断出, ,两种情况下两种情况下B B环中感应电流方向相同环中感应电流方向相同,D,D正确。正确。【通关通关1+11+1】1.(1.(拓展延伸拓展延伸) )结合结合【典题典题3 3】, ,回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)导线导线MNMN向右加速滑动时向右加速滑动时,M,M、N N两点中哪点的电势较高两点中哪点的电势较高? ?提示：提示：由右手定则得：由右手定则得：M M点电势高。点电势高。(2)(2)如果

44、如果B B被被A A吸引吸引, ,则导线则导线MNMN在导轨上应沿水平方向做何种运动在导轨上应沿水平方向做何种运动? ?提示：提示：B B被被A A吸引说明吸引说明A A的磁场减弱的磁场减弱,MN,MN切割磁感线产生的电动势切割磁感线产生的电动势减小减小, ,由由E=BLvE=BLv得得MNMN做减速运动。做减速运动。2.(2.(多选多选) )如图所示如图所示, ,光滑平行金属导轨光滑平行金属导轨PPPP和和QQQQ都处于同一都处于同一水平面内水平面内,P,P和和Q Q之间连接一电阻之间连接一电阻R,R,整个装置处于竖直向下的匀整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。现垂直于导轨放置一根导体棒强磁场

45、中。现垂直于导轨放置一根导体棒MN,MN,用一水平向右的用一水平向右的力力F F拉动导体棒拉动导体棒MN,MN,以下关于导体棒以下关于导体棒MNMN中感应电流方向和它所受中感应电流方向和它所受安培力方向的说法正确的是安培力方向的说法正确的是( () )A.A.感应电流方向是感应电流方向是NMNMB.B.感应电流方向是感应电流方向是MNMNC.C.安培力水平向左安培力水平向左 D.D.安培力水平向右安培力水平向右【解析解析】选选A A、C C。方法一：由右手定则知。方法一：由右手定则知,MN,MN中感应电流方向中感应电流方向是是NM,NM,再由左手定则可判知再由左手定则可判知,MN,MN所受安培

46、力方向垂直导体棒水所受安培力方向垂直导体棒水平向左。平向左。方法二：由楞次定律知方法二：由楞次定律知, ,感应电流的产生感应电流的产生, ,必须阻碍引起感应电必须阻碍引起感应电流的原因。本题中流的原因。本题中, ,感应电流是由于感应电流是由于MNMN相对于磁场向右运动引相对于磁场向右运动引起的起的, ,则安培力必然阻碍这种相对运动则安培力必然阻碍这种相对运动, ,由安培力既垂直于电流由安培力既垂直于电流又垂直于磁场方向可判知又垂直于磁场方向可判知,MN,MN所受安培力方向必须垂直于所受安培力方向必须垂直于MNMN水水平向左平向左, ,再由左手定则再由左手定则, ,容易判断出感应电流的方向是容易

47、判断出感应电流的方向是NMNM。故。故正确选项为正确选项为A A、C C。3.(3.(多选多选) )如图所示如图所示, ,两个线圈套在同一个铁芯上两个线圈套在同一个铁芯上, ,线圈的绕向在线圈的绕向在图中已经标出。左线圈连着平行导轨图中已经标出。左线圈连着平行导轨M M和和N,N,导轨电阻不计导轨电阻不计, ,在垂在垂直导轨方向上放着金属棒直导轨方向上放着金属棒ab,ab,金属棒处在垂直于纸面向外的匀金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法中正确的是强磁场中。下列说法中正确的是( () )A.A.当当abab向右匀速运动时向右匀速运动时,a,a点电势高于点电势高于b b点点,c,c点电势

48、高于点电势高于d d点点B.B.当当abab向右匀速运动时向右匀速运动时,b,b点电势高于点电势高于a a点点,c,c与与d d点等电势点等电势C.C.当当abab向右加速运动时向右加速运动时,b,b点电势高于点电势高于a a点点,c,c点电势高于点电势高于d d点点D.D.当当abab向右加速运动时向右加速运动时,b,b点电势高于点电势高于a a点点,d,d点电势高于点电势高于c c点点【解析解析】选选B B、D D。abab棒向右匀速运动时棒向右匀速运动时, ,根据右手定则判定感根据右手定则判定感应电流方向由应电流方向由a a指向指向b,b,因此因此b b点电势高点电势高, ,由于感应电动

49、势大小不由于感应电动势大小不变变, ,因此穿过两线圈磁通量不变因此穿过两线圈磁通量不变, ,故在右线圈中不会产生感应电故在右线圈中不会产生感应电流流, ,故故c c、d d等电势等电势, ,因此因此A A错、错、B B对对;ab;ab棒向右加速运动时棒向右加速运动时, ,在右线在右线圈中磁通量向上且增加圈中磁通量向上且增加, ,故产生的感应电流由故产生的感应电流由d d经经R R指向指向c,c,因此因此d d点电势高点电势高,C,C错、错、D D对。对。【加固训练加固训练】1.1.如图所示如图所示, ,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R R和和r,r,导

50、体棒导体棒PQPQ与三条导线接触良好与三条导线接触良好, ,匀强磁场的方向垂直纸面向匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时, ,下列说法下列说法正确的是正确的是( () )A.A.流过流过R R的电流为由的电流为由d d到到c,c,流过流过r r的电流为由的电流为由b b到到a aB.B.流过流过R R的电流为由的电流为由c c到到d,d,流过流过r r的电流为由的电流为由b b到到a aC.C.流过流过R R的电流为由的电流为由d d到到c,c,流过流过r r的电流为由的电流为由a a到到b bD.D.流过流过R R的电流

51、为由的电流为由c c到到d,d,流过流过r r的电流为由的电流为由a a到到b b【解析解析】选选B B。根据右手定则可判断。根据右手定则可判断PQPQ中电流由中电流由P P到到Q,QQ,Q处电势处电势最高最高,P,P处电势最低处电势最低, ,由由P P到到Q Q电势依次升高电势依次升高, ,外电路中的电流方向外电路中的电流方向总是从高电势流向低电势处总是从高电势流向低电势处, ,因此流过因此流过R R的电流为由的电流为由c c到到d,d,流过流过r r的电流为由的电流为由b b到到a a。2.2.如图所示如图所示, ,金属棒金属棒abab置于水平放置的金属置于水平放置的金属导体框架导体框架c

52、defcdef上上, ,棒棒abab与框架接触良好。从与框架接触良好。从某一时刻开始某一时刻开始, ,给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场, ,并且磁并且磁场均匀增加场均匀增加,ab,ab棒仍静止棒仍静止, ,在磁场均匀增加的过程中在磁场均匀增加的过程中, ,关于关于abab棒棒受到的摩擦力受到的摩擦力, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.摩擦力大小不变摩擦力大小不变, ,方向向右方向向右B.B.摩擦力变大摩擦力变大, ,方向向右方向向右C.C.摩擦力变大摩擦力变大, ,方向向左方向向左D.D.摩擦力变小摩擦力变小, ,方向向左方向向左【解析

53、解析】选选B B。由法拉第电磁感应定律和安培定则知。由法拉第电磁感应定律和安培定则知,ab,ab中产生中产生的电流的大小恒定的电流的大小恒定, ,方向由方向由b b到到a,a,由左手定则由左手定则,ab,ab受到的安培力受到的安培力方向向左下方方向向左下方,F=BIL,F=BIL,由于由于B B均匀变大均匀变大,F,F变大变大,F,F的水平分量的水平分量F Fx x变变大大, ,静摩擦力静摩擦力F Ff f=F=Fx x变大变大, ,方向向右方向向右,B,B正确。正确。【学科素养升华学科素养升华】程序性思维在楞次定律中的应用程序性思维在楞次定律中的应用程序性思维属于定势思维的一种程序性思维属于

54、定势思维的一种, ,是指在研究某类问题时所遵是指在研究某类问题时所遵循的程序化的思考方法和思路。在使用循的程序化的思考方法和思路。在使用“程序法程序法”处理问题时处理问题时应注意以下两点：应注意以下两点：(1)(1)根据题目类型制定一严谨、简洁的解题程序。根据题目类型制定一严谨、简洁的解题程序。(2)(2)在分析和解决问题时在分析和解决问题时, ,要严格按照解题程序进行要严格按照解题程序进行, ,这样可以这样可以规范解题过程规范解题过程, ,减少失误减少失误, ,节约时间节约时间, ,应用楞次定律判断感应电应用楞次定律判断感应电流方向的解题程序如下：流方向的解题程序如下：【资源平台资源平台】电

55、磁感应中的二次感应问题电磁感应中的二次感应问题( (多选多选) )如图所示如图所示, ,水平放置的两条光滑轨水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒道上有可自由移动的金属棒PQPQ、MN,MNMN,MN的的左边有一闭合电路左边有一闭合电路, ,当当PQPQ在外力的作用下在外力的作用下运动时运动时,MN,MN向右运动。则向右运动。则PQPQ所做的运动可能是所做的运动可能是( () )A.A.向右加速运动向右加速运动 B.B.向左加速运动向左加速运动C.C.向右减速运动向右减速运动 D.D.向左减速运动向左减速运动【解析解析】选选B B、C C。MNMN向右运动向右运动, ,说明说明MNMN受

56、到向右的安培力受到向右的安培力, ,因为因为abab在在MNMN处产生的磁场垂直纸面向里处产生的磁场垂直纸面向里 MNMN中的感应电流由中的感应电流由MN LMN L1 1中感应电流的磁场方向向上中感应电流的磁场方向向上 L L2 2中磁场方中磁场方向向上减弱或磁场方向向下增强向向上减弱或磁场方向向下增强; ;若若L L2 2中磁场方向向上减弱中磁场方向向上减弱 PQPQ中电流为中电流为QPQP且减小且减小 向右减速运动向右减速运动; ;若若L L2 2中中磁场方向向下增强磁场方向向下增强 PQPQ中电流为中电流为PQPQ且增大且增大 向左向左加速运动加速运动, ,故故B B、C C正确。正确

57、。思想方法之思想方法之8 8“因果联系分析法因果联系分析法”在电磁感应现象中的应用在电磁感应现象中的应用1.1.方法概述：因果分析法是指在解题过程中依据事物之间的前方法概述：因果分析法是指在解题过程中依据事物之间的前后相连后相连, ,先行后续的因果关系去分析先行后续的因果关系去分析, ,推断事物的原因或结果的推断事物的原因或结果的一种思维方法。一种思维方法。2.2.利用因果分析法进行主观性推断的两种情形：利用因果分析法进行主观性推断的两种情形：(1)(1)据因推果：根据某种原因据因推果：根据某种原因, ,预见它可能产生的结果。预见它可能产生的结果。(2)(2)执果索因：根据某种结果执果索因：根

58、据某种结果, ,探究产生或导致这种结果的原因。探究产生或导致这种结果的原因。3.3.电磁感应现象中因果关系分析：楞次定律的另一种表述是：电磁感应现象中因果关系分析：楞次定律的另一种表述是：感应电流的效果感应电流的效果( (结果结果) )总是要反抗产生感应电流的原因。这里总是要反抗产生感应电流的原因。这里产生感应电流的原因产生感应电流的原因, ,既可以是磁通量变化也可以是引起磁通既可以是磁通量变化也可以是引起磁通量变化的相对运动或回路的形变量变化的相对运动或回路的形变, ,具体分析如下：具体分析如下：(1)(1)当电路的磁通量发生变化时当电路的磁通量发生变化时, ,感应电流的效果就阻碍变化阻感应

59、电流的效果就阻碍变化阻碍原磁通量的变化。碍原磁通量的变化。( (即增反减同即增反减同) )(2)(2)当出现引起磁通量变化的相对运动时当出现引起磁通量变化的相对运动时, ,感应电流的效果就阻感应电流的效果就阻碍变化阻碍碍变化阻碍( (导体间的导体间的) )相对运动相对运动, ,即即“来时拒来时拒, ,去时留去时留”, ,感应感应电流所受安培力总阻碍导体棒相对磁场的运动。电流所受安培力总阻碍导体棒相对磁场的运动。(3)(3)当线圈自身的电流发生变化时当线圈自身的电流发生变化时, ,感应电流的效果就阻碍原来感应电流的效果就阻碍原来的电流发生变化。的电流发生变化。( (自感现象自感现象) )【案例剖

60、析案例剖析】典题例证深度剖析典题例证深度剖析(2012(2012新课标全国卷新课标全国卷) )如图如图, ,一载流长直导线和一矩一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内形导线框固定在同一平面内, ,线框在长直导线右侧线框在长直导线右侧, ,且其长边与长直导线平行。已知在且其长边与长直导线平行。已知在t=0t=0到到t=tt=t1 1的时间的时间间隔内间隔内, ,直导线中电流直导线中电流i i发生某种变化发生某种变化, ,而而线框中感线框中感应电流总是沿顺时针方向应电流总是沿顺时针方向, ,线框受到的安培力的合线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右力先水平向左、后水平向右。设电流。设电