《南方新课堂·高考总复习》物理 第十一章 第1节 电磁感应现象 楞次定律配套课件

第十一章电磁感应课标要求热点考向1.收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神2.通过实验，理解感应电流的产生条件.举例说明电磁感应在生活和生产中的应用3.通过探究，理解楞次定律.理解法拉第电磁感应定律4.通过实验，了解自感现象和涡流现象.举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用1.根据楞次定律判断感应电流的方向2.结合安培定则、左手定则、楞次定律判断导体受力或运动方向

3.法拉第电磁感应定律E＝

和E＝Blv的比较和应用4.电磁感应的图像、受力、运动、能量、科技应用等综合问题第1节电磁感应现象楞次定律一、磁通量垂直1.定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向______BS的面积S和B的乘积.

2.公式：Φ＝________.垂直适用条件：(1)________磁场.(2)S为________磁场的有效面积.匀强3.磁通量是__________(填“标量”或“矢量”).标量4.磁通量的意义.磁感线垂直

(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的________的条数.

(2)同一线圈平面，当它跟磁场方向______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，磁通量为零.二、电磁感应现象磁通量磁通量

1.定义：只要穿过闭合回路的________发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流.

2.产生感应电流的条件：闭合回路中的__________发生变化.

(1)表述1：闭合电路的一部分导体在磁场内做______________运动.切割磁感线发生变化磁通量

(2)表述2：穿过闭合电路的磁通量____________.

3.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____________发生变化，线圈中就有感应电动势产生.三、楞次定律和右手定则1.楞次定律.引起感应电流的磁通量

(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍_______________________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，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，并使拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是____________的方向.如图所示.

(2)适用情况：导线______________产生感应电流.感应电流切割磁感线【基础自测】1.判断下列题目的正误.(1)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关.()(2)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.()(3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生.()(4)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.()(5)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)×

(5)√

2.(多选，2024年北京卷)用如图1所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素.如图2所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向.甲乙丙丁图1图2关于本实验，下列说法正确的是________(填字母).A.需要记录感应电流的大小B.通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向C.图2中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关答案：BC

3.(多选)如图所示，软导线放在水平面上，空间存在竖直方向的匀强磁场，由于磁场发生变化，回路形状由图甲变为图乙.关于该磁场的方向以及强弱的变化，下列说法可能正确的是(

)A.方向竖直向上，逐渐增强B.方向竖直向上，逐渐减弱C.方向竖直向下，逐渐增强D.方向竖直向下，逐渐减弱答案：AC

4.(2022年广东广州二模)如图，长直导线MN置于三角形金属线框abc上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分.)导线通入由M到N的电流，当电流逐渐增大时，线框中(

)A.磁通量变化量为零C.感应电流方向为abcaB.没有产生感应电流D.感应电流方向为acba

解析：虽然线框被导线分成面积相等的两部分，但离导线越远，磁场越弱.所以根据磁通量相互抵消一部分可得：导线通入由M到N的电流，当电流逐渐增大时，通过导线框与下方磁场方向相同的磁通量增大，会产生感应电流，A、B错误；根据MN中电流的方向，结合楞次定律则可判断abc中感应电流方向为abca，C正确，D错误.答案：C热点1电磁感应现象的理解和判断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.【典题1】(多选，2024年广东佛山期中)下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中感应电流的说法正确的是()甲乙丙丁A.图甲中，当条形磁铁落向闭合线圈时，闭合线圈中有感应电流B.图乙中，水平放置的闭合导体圆环的一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流，则圆环中有感应电流C.图丙中，绕轴O1O2旋转导体框，导体框中没有感应电流D.图丁中，将条形磁铁靠近不闭合的线圈，线圈中没有感应电流答案：AD热点2楞次定律的理解及应用考向1楞次定律的基本应用[热点归纳]1.楞次定律中“阻碍”的含义.2.应用楞次定律的基本步骤：

【典题2】(2023

年海南卷)汽车测速利用了电磁感应现象，如图所示，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时()A.线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC.汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD.汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同

解析：根据右手螺旋定则可知，线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误;汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，B错误;汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd(顺时针)，C正确;汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误.答案：C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原反向考向2楞次定律推论的应用[热点归纳]楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为：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：内容例证阻碍相对运动——“来拒去留”

磁铁靠近，是斥力

磁铁远离，是引力(续表)内容例证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”(见第2节)合上S，B先亮(续表)

【典题3】(2022

年北京西城一模)如图所示，光滑的水平绝缘桌面上有一个铝制圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁.若条形磁铁沿水平方向向右匀速运动，则()A.圆环和磁铁以相同的速度一起向右运动B.圆环对桌面的压力可能为零C.圆环对桌面的压力大于它的重力D.磁铁对圆环做的功等于圆环中增加的内能

解析：根据楞次定律，来拒去留，条形磁铁向右移动时，闭合圆环将跟随磁铁向右运动，但圆环的速度一定与磁铁的速度不相等，A错误；金属圆环受安培力向右上方，则圆环对桌面的压力小于其重力，圆环对桌面的压力可能为零，B正确，C错误；根据功能关系，磁铁对圆环做的功等于圆环中增加的内能和圆环增加的动能，D错误.答案：B

【迁移拓展1】如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时，线框ab的运动情况是(

)A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向

解析：根据题图所示电路，线框ab所处位置的磁场是水平方向的，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电阻增大，电流减弱，则穿过闭合导线框ab的磁通量将减少，且Φ＝BSsinθ，θ为线圈平面与磁场方向的夹角，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁通量的减少，则线框ab只有顺时针旋转使θ角增大，而使穿过线圈的磁通量增加，注意此题并不需要明确电源的极性.答案：C名称基本现象因果关系应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则热点3楞次定律和右手定则、左手定则、安培定则的综合应用

[热点归纳]

规律比较：名称基本现象因果关系应用的定则或定律电磁感应部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律(续表)

【典题4】(多选)如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入M、N极板间，发现电子向M板偏转，则可能是()A.开关S闭合瞬间B.开关S由闭合到断开瞬间C.开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动D.开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动

解析：开关S闭合瞬间，根据安培定则，穿过线圈的磁通量向右增加，由楞次定律知，在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左，产生左正右负的电动势，电子向M板偏转，A正确；断开开关S的瞬间，穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律知，在右侧线圈中产生左负右正的电动势，电子向N板偏转，B错误；接通S后，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动，电阻减小，电流增大，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律知在右侧线圈中产生左正右负的电动势，电子向M板偏转，C正确；接通S后，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律知在右侧线圈中产生左负右正的电动势，电子向N板偏转，D错误.答案：AC

【迁移拓展2】(2021年广东江门质检)如图所示，在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨，导轨电阻不计，导轨上金属杆ab与导轨接触良好.磁感线垂直导轨平面向上(俯视图)，导轨与处于磁场外的大线圈M相接，欲使置于M内的小闭)合线圈N产生顺时针方向的感应电流，下列做法可行的是(

A.ab匀速向右运动

B.ab加速向右运动

C.ab不动而突然撤去磁场D.ab不动而突然增强磁场

解析：ab匀速向右运动，匀速向右切割磁感线，在M中产生顺时针的恒定感应电流，形成的磁场恒定，不会在N中产生感应电流，A错误；当ab加速向右运动时，形成顺时针的感应电流增大，在M中形成向内的磁场增大，由楞次定律可知，N中会产生逆时针的感应电流，B错误；ab不动而突然撤去磁场，使磁通量减小，M中产生逆时针的感应电流，环中形成向外的磁场，导致N中磁通量增大，由楞次定律可知，N中会产生顺时针方向的电流，C正确；同理可知，当ab不动而突然增强磁场时N中会产生逆时针方向的电流，D错误.答案：C

热点4楞次定律的实验探究 【典题5】(2024年广东汕头二模)同学们在学习了感应电流产生的条件后，想通过实验探究影响感应电流方向的因素，实验过程如下：甲乙

(1)按照图甲所示电路连接器材，闭合电键，电流表指针向右偏转，对调电源正负极，重复以上操作.该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与________方向的对应关系.(2)按照图乙所示电路连接器材，查明线圈中导线的绕向，以确定感应电流产生的磁场方向.

(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向，观察指针偏转方向，使用表格记录数据；根据第1步探究的对应关系，表中实验4中标有“▲”空格应填________(填“向上”“向下”“向左”或“向右”).实验序号磁体磁场的方向(正视)磁体运动情况指针偏转情况感应电流的磁场方向(正视)1向下插入线圈向左向上2向下拔出线圈向右向下3向上插入线圈向右向下4向上拔出线圈向左▲(4)根据表中所记录数据，进行如下分析：①由实验1和______(填实验序号)可得出结论：感应电流方向与磁体运动情况有关；

②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向______(填“相同”“相反”或“无关”).(5)经过进一步讨论和学习，同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论，为电磁感应定律的学习打下了基础.

解析：(1)电流流向不同，对应指针偏转方向不同，所以该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系.(3)磁体磁场的方向向上，拔出线圈，根据安培定则可知，感应电流的磁场方向向上.(4)①要探究感应电流方向与磁体运动情况，需保证磁体磁场的方向和指针偏转情况相同，故由实验1和2可得出结论；②由实验2、4得出的结论：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同.答案：(1)电流

(3)向上

(4)①2

②相同利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题考向1程序法(正向推理法)【典题6】(多选)如图所示装置中，