2026版创新设计高考总复习物理(人教基础版)学生用-第1讲 实验十五 探究影响感应电流方向的因素 电磁感应现象 楞次定律

第1讲实验十五探究影响感应电流方向的因素 电磁感应现象楞次定律学习目标1.通过实验探究影响感应电流方向的因素。2.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。3.会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。4.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。考点一电磁感应现象1.磁通量(1)公式:Φ=,S为垂直磁场方向的,磁通量为(填“标量”或“矢量”)。

(2)物理意义:磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的条数的多少。

(3)磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。2.电磁感应现象(1)当穿过闭合导体回路的发生变化时,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作电磁感应。

(2)感应电流产生的条件穿过导体回路的。

(3)电磁感应现象产生,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有而无感应电流。

判断正误(1)闭合电路内只要有磁通量,就一定有感应电流产生。()(2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关。()例1下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法,正确的是()A.图甲中,当两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时,导体棒中能产生感应电流B.图乙中,当导体棒ab在匀强磁场中以恒定的角速度绕圆心转动时,导体棒中能产生感应电流C.图丙中,当闭合圆环导体(水平放置)某一直径正上方的直导线中通有电流时,闭合圆环导体中能产生感应电流D.图丁中,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,不闭合的导体环中能产生感应电流听课笔记

例2(多选)(2025·八省联考云南卷,8)法拉第在日记中记录了其发现电磁感应现象的过程,某同学用现有器材重现了其中一个实验。如图所示,线圈P两端连接到灵敏电流计上,线圈Q通过开关S连接到直流电源上。将线圈Q放在线圈P的里面后,则()A.开关S闭合瞬间,电流计指针发生偏转B.开关S断开瞬间,电流计指针不发生偏转C.保持开关S闭合,迅速拔出线圈Q瞬间,电流计指针发生偏转D.保持开关S闭合,迅速拔出线圈Q瞬间,电流计指针不发生偏转听课笔记

考点二实验:探究影响感应电流方向的因素1.实验原理:利用电流表指针偏转方向确定影响感应电流方向的因素。2.操作要领(1)如图,探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系。(2)查明线圈绕向。(3)如图,将磁体插入或抽出,观察电流方向。3.记录分析(1)观察记录:图号磁场方向及磁通量变化感应电流的方向(从上往下看)感应电流的磁场方向(用安培定则来判断)甲磁场方向向下,磁通量增加逆时针

乙磁场方向向上,磁通量增加顺时针

丙磁场方向向下,磁通量减少顺时针

丁磁场方向向上,磁通量减少逆时针

(2)实验结论当线圈中磁通量增加时,感应电流的磁场方向跟磁体磁场方向;当穿过线圈的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与磁体磁场方向。

例3在“研究磁通量变化时感应电流的方向”实验中,实物电路连接如图:(1)实物图中有一个元件接错了回路,在错误导线上打“×”,用笔画线代替导线正确连接。(2)为了方便探究感应电流方向的规律,实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、三者的关系。

(3)在实验过程中,除了查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外,还应查清中导线的绕制方向(选填“A”“B”或“A和B”)。

考点三楞次定律及推广应用一、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阻碍引起感应电流的。适用于一切电磁感应现象。

2.运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路3.楞次定律中“阻碍”的含义可推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。根据引起感应电流的情境,常见以下几种具体推论:推论例证增反减同来拒去留磁体靠近,B感、B原反向,二者相斥;磁体远离,B感、B原同向,二者相吸增缩减扩P、Q是光滑固定导轨,a、b是可移动金属棒,磁体下移(上移),a、b靠近(远离),使回路面积缩小(扩大)增离减靠当开关S闭合时,左环向摆动、右环向摆动,通电线圈

二、右手定则伸开右手,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;让磁感线从进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时所指的方向就是感应电流的方向。适用于判定导体时感应电流的方向。

判断正误(1)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。()(2)使用右手定则时必须让磁感线垂直穿过掌心。()(3)任何感应电流方向的判断既可使用楞次定律,又可使用右手定则。()例4(多选)如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q,P和Q共轴,Q中的电流i随时间t变化的规律如图乙所示,取甲图中电流方向为正方向,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则()A.在t1时刻,FN>G,P有收缩的趋势B.在t2时刻,FN=G,穿过P的磁通量不变C.在t3时刻,FN=G,P中有感应电流D.在t4时刻,FN>G,P有收缩的趋势听课笔记

例5如图,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到()A.拨至M端或N端,圆环都向左运动B.拨至M端或N端,圆环都向右运动C.拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动D.拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动听课笔记

考点四“三定则、一定律”的应用“三定则、一定律”的比较名称用途选用原则安培定则判断电流产生的磁场(方向)分布电生磁左手定则判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向电受力右手定则判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或等效电源正负极动生电楞次定律判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向磁生电例6如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则()A.ab棒不受安培力作用B.ab棒所受安培力的方向向右C.ab棒向右运动速度v越大,所受安培力越大D.螺线管产生的磁场,A端为N极听课笔记

例7(2025·八省联考四川卷,3)如图所示,水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框,其中ab处于水平位置,框从MN上方由静止释放,框面始终在纸面内,框