【同步】高中物理一轮复习学案-第十二章第66课时　电磁感应现象　楞次定律　实验十四-探究影响感应电流方向的因素

考情分析生活实践类电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接技术、磁电式速度传感器、真空管道超高速列车、磁悬浮列车、电磁轨道炮、电磁驱动、电磁阻尼等各种实际应用模型学习探究类杆轨模型问题，电磁感应与动力学、能量、动量结合问题，电磁感应的图像问题第66课时电磁感应现象楞次定律实验十四：探究影响感应电流方向的因素目标要求1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。2.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。3.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的理解和判断1.磁通量(1)公式：Φ=BS，S为垂直磁场的投影面积，磁通量为标量(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磁感线条数的多少。(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作电磁感应。(2)感应电流产生的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化。(3)电磁感应现象产生感应电动势，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。1.穿过线圈的磁通量与线圈的匝数有关。(×)2.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就有感应电流产生。(√)3.当导体做切割磁感线运动时，一定产生感应电流。(×)在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是()A.a、b两个环的磁通量始终相同B.b环的磁通量始终是c环的一半C.a、c两个环中都有感应电流D.b、c两个环中都有感应电流答案A解析线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，所以a、b两个环的磁通量始终相同，故A正确；由题意知，线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，根据安培定则判断可知，穿过a的磁感线方向向左，穿过b的磁感线方向向上，a、b两环都有磁通量，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，线圈中电流将发生改变，产生的磁场随之改变，a、b两环中磁通量会发生改变，故a、b两环中都会产生感应电流；而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等，完全抵消，总的磁通量为零，不发生变化，故c环中没有感应电流产生，故B、C、D错误。考点二实验：探究影响感应电流方向的因素1.实验思路如图所示，通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。2.实验器材电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。3.实验现象4.实验结论当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。5.注意事项实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系：把一节干电池、滑动变阻器、开关S与电流表串联，开关S采用瞬间接触，记录指针偏转方向与电流方向的关系。我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分，请补充完整。(1)如图甲所示，当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生的感应电流的方向，必须知道

。

(2)如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏。电路稳定后，若向左移动滑动触头，电流表指针向偏转，若将线圈A抽出，电流表指针向偏转(均选填“左”或“右”)。

答案(1)电流表指针偏转方向与电流方向间的关系(2)右左解析(1)探究线圈中感应电流的方向必须先知道：①电流表指针偏转方向与电流从正(负)接线柱流入时的关系；②线圈的绕向；③电流表指针的偏转方向；由偏转方向得出电流流入电流表的方向，再进一步得到线圈中电流的流向，即必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。(2)开关闭合时，线圈A产生的磁场由无到有，穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针右偏，若将滑动触头向左移动，接入电路中的电阻减小，线圈A中电流增加，穿过B的磁通量也增加，且磁场方向未变，所以电流表指针偏转方向与开关闭合时的偏转方向相同，即向右偏转；若将线圈A抽出，穿过线圈B的磁量减少，电流表指针向左偏转。考点三楞次定律及推论1.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磁通量的变化。(2)适用范围：一切电磁感应现象。2.楞次定律中“阻碍”的含义：3.右手定则(1)内容：如图，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：导线切割磁感线产生感应电流。1.感应电流的磁场总是与原磁场相反。(×)2.感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化。(×)3.楞次定律与右手定则都可以判断感应电流方向，二者没有什么区别。(×)1.甲图中条形磁体插入线圈时，乙图中条形磁体向上远离线圈时，分别画出穿过线圈的原磁场方向，感应电流磁场方向，线圈中感应电流方向，总结得出结论：，简称：。

答案如图所示结论：当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，简称：增反减同。2.画出图甲线圈中感应电流方向及等效小磁体的N、S极，线圈和磁体之间是力。

画出图乙线圈中感应电流方向及等效小磁体的N、S极，线圈和磁体之间是力。

总结得出结论：，简称：。

答案如图所示斥引结论：当两物体相互靠近，则两者之间相互排斥。当两物体相互远离，则两者之间相互吸引。简称：来拒去留3.(1)直导线中电流增大时，画出线圈中感应电流方向，以及线圈各边受到的安培力方向，线圈会有的趋势，结论简称：。

答案收缩增缩减扩(2)线圈A中电流大时，线圈B有的趋势。

答案扩张4.当开关S闭合时，左环向摆动、右环向摆动，(填“远离”或“靠近”)通电线圈。

结论简称：。

答案左右远离增离减靠例1(多选)如图所示，水平长直导线PQ固定在离地足够高处，并通有向左的恒定电流，矩形导线框abcd在PQ的下方且与PQ处于同一竖直面内。现将线框abcd从图示实线位置由静止释放，运动过程中cd始终水平。不计空气阻力，在线框从实线位置运动到虚线位置的过程中，下列说法正确的是()A.线框做自由落体运动B.线框中感应电流的方向为abcdaC.线框所受安培力的合力方向竖直向下D.线框有扩张趋势答案BD解析线框下落过程中穿过其磁通量减小，根据楞次定律可知线框中会产生感应电流阻碍磁通量的变化，这种阻碍体现在线框将受到竖直向上的安培力作用，所以线框不是做自由落体运动，故A、C错误；由于线框中垂直纸面向外的磁通量减小，则根据楞次定律可以判断线框中感应电流的方向为abcda，故B正确；线框abcd为了“阻碍”Φ的减少，通过面积的扩张减缓Φ的减少，故D正确。例2(2020·全国卷Ⅲ·14)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端时向左运动答案B解析开关S由断开状态拨至连接状态，不论拨至M端还是N端，通过圆环的磁通量均增加，根据楞次定律(增离减靠)可知圆环会阻碍磁通量的增加，即向右运动，故选B。考点四“三定则、一定律”的应用“三个定则”“一个定律”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)分布因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因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电源正负极因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因磁通量变化生电例3(多选)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PQ、MN，PQ、MN均处在竖直向下的匀强磁场中，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是()A.向右加速运动 B.向左加