2027届新高考物理热点精准复习 电磁感应现象、楞次定律

【AI考情预测】一、命题趋势1.电磁感应的题型分布具有一定的规律性,不同题型对应的核心考点和能力要求也有所侧重。2.纯粹的电磁感应问题较少,更多的是与电路、力学、能量、动量等结合的综合性问题。要求具备整体性的物理观念,能流畅地在不同知识模块间建立联系;综合题一般涉及函数关系、图像分析、微元思想等数学工具,需要善于运用数学方法解决物理问题。3.试题情境常与现代科技、生产生活实际相结合,这类题目看似新颖复杂,但“高起点、低落点”,最终仍需回归到基本的物理规律和分析方法上。二、潜在难点1.物理概念与规律的理解容易在动态变化过程中混淆。2.过程分析与模型构建通常在综合大题中形成难点。例如单杆+导轨模型、双杆+导轨模型。3.数学方法与技巧的应用、微分与积分思想的运用、代数运算与方程求解是解答过程中的难点。三、备考建议1.准确理解磁通量、楞次定律、法拉第电磁感应定律等基本概念和规律。2.有意识地将电磁感应与电路、力学、能量、动量等知识模块进行联系,形成系统的知识网络。3.尝试用牛顿运动定律、能量和动量的观点分析处理问题;掌握典型模型,理解这些模型的运动特点、能量转化关系和最终稳定状态。4.面对综合题,务必对物理过程进行分段分析,明确每一阶段的受力情况、运动状态、能量转化关系。5.对涉及v-t、i-t、F-t等图像问题,要结合物理规律理解图像的斜率、截距、面积、交点等的物理意义。6.计算题解答要书写规范,写出必要的研究对象、过程、依据的公式,逻辑清晰。总结:高考物理对电磁感应的考查立足基础、侧重综合、联系实际、注重能力。要求我们不仅要有扎实的知识储备,更要具备综合分析、建立模型和应用数学工具的能力。2027届新高考物理热点精准复习电磁感应现象楞次定律【学习目标】1.应形成与电磁感应相关的核心物理观念,并能用其解释自然现象和解决实际问题;理解电磁感应现象是“动磁生电”及其能量间的转换;认识到发电机是能量转换的实际应用;理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现;能识别和构建电磁感应问题的基本模型。2.能运用楞次定律进行一步步的逻辑推理,判断感应电流的方向;能运用右手定则判断导体切割磁感线时产生的感应电流方向;能比较楞次定律和右手定则的适用条件与内在联系,知道何时该用何种方法。能对“阻碍”的含义进行深度思考,并基于此解释电磁阻尼等现象。3.体会法拉第等科学家发现电磁感应现象的艰辛历程和坚持不懈的科学精神;认识到物理规律的和谐、统一与守恒之美;了解电磁感应现象在现代社会中的重大应用;体会物理学对技术进步和社会发展的巨大推动作用及可能带来的社会问题和环境问题,培养可持续发展的观念。知识构建【答案】

BS磁感线Φ2-Φ1磁通量切割电能阻碍磁通量磁感线导体运动感应电流切割基础转化1.(多选)如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd,则(

)

A.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈在平面内上下平动,无感应电流产生C.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈以导线为轴转动时,其中感应电流方向是a→b→c→dAB2.(2025·北京卷,10)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,磁铁开始振动,由于空气阻力的影响,振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示),仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,振动最终也停止。则(

)A.有无线圈,磁铁经过相同的时间停止运动B.磁铁靠近线圈时,线圈有扩张趋势C.磁铁离线圈最近时,线圈受到的安培力最大D.有无线圈,磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同D考点一对电磁感应现象的理解和判断1.对磁通量的理解(1)磁通量是通过某一平面磁场的多少,与线圈匝数N无关。(2)磁通量是有向标量,当磁场从另一个面通过线圈时,磁通量反向。(3)磁通量计算要注意“有效面积”。公式Φ=BS中的面积S指的是垂直于匀强磁场方向的面积,若所研究平面与磁场方向不垂直,应取垂直于磁场方向上的投影面积,即为有效面积。2.判断电路中能否产生感应电流的一般流程[例1]【感应电流有无的判断】(2025·北京卷,3)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是(

)A.图甲中,圆环在匀强磁场中向左平移B.图乙中,圆环在匀强磁场中绕轴转动C.图丙中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移D.图丁中,圆环向条形磁铁N极平移A【解析】

题图甲中,圆环在匀强磁场中向左平移,穿过圆环的磁通量不发生变化,金属圆环中不能产生感应电流;题图乙中,圆环在匀强磁场中绕轴转动,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流;题图丙中,对通有恒定电流的长直导线,距离越远,导线产生的磁感应强度越弱,圆环在长直导线旁向右平移过程中,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流;题图丁中,圆环由条形磁铁S极向N极平移过程中,穿过圆环的磁通量发生变化,金属圆环中能产生感应电流。故选A。考点二楞次定律及推论1.楞次定律中“阻碍”的含义2.判断感应电流方向的两种方法(1)用楞次定律判断。(2)用右手定则判断。该方法适用于部分导体切割磁感线产生的感应电流。判断时注意掌心、拇指、四指的方向。①掌心——磁感线垂直穿入。②拇指——指向导体运动的方向。③四指——指向感应电流的方向。[例2]【感应电流方向的判断】(2025·河南新乡阶段检测)如图所示,在同一个水平面内的彼此绝缘的两个光滑圆环A、B,大圆环A中还有顺时针方向的恒定电流I。小圆环B的一半面积在环A内、一半面积在环A外,下列说法正确的是(

)A.穿过环B的磁通量为0B.环B中有持续的沿逆时针方向的感应电流C.若增大环A内的电流,则环B会产生逆时针方向的电流D.若减小环A内的电流,则环B会产生逆时针方向的电流C【解析】

根据安培定则可知,在环B内左半圆环磁场垂直于纸面向里,右半圆环磁场垂直于纸面向外,小圆环B在环A内部的磁通量(向内)大于环外部的磁通量(向外),合磁通量指向纸面内,A错误;环A中通恒定电流I,环B中磁通量不变,故无感应电流,B错误;若增大环A内的电流,则环B中向里的磁通量增加,根据楞次定律,环B会产生沿逆时针方向的电流,C正确;同理,若减小环A内的电流,则环B中会产生顺时针方向的电流,D错误。[例3]【“增反减同”】(2025·陕晋青宁卷,6)电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一,其原理如图所示,在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环,其内已“注入”一个初级磁场,当钢制线圈与电容器组接通时,在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培,铜环迅速向内压缩,使初级磁场的磁感线被“浓缩”,在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程,铜环中的感应电流(

)A.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同B.与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反C.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同D.远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反B【解析】

当钢制线圈与电容器组连通时,钢制线圈中产生迅速增大的电流,线圈中产生迅速增强的磁场。根据楞次定律可知,铜环中产生的感应电流的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故铜环中的感应电流与钢制线圈中的电流大小几乎相等,方向相反。因此两个方向相反的电流之间的作用力使铜环迅速向内压缩,A、C、D错误,B正确。[例4]【“来拒去留”】(2025·江苏扬州期中)如图所示,一个金属圆环静置在绝缘光滑的水平桌面上,圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当把条形磁铁水平向右移动时,则(

)A.金属圆环将向左运动B.金属圆环对桌面的压力将变大C.金属圆环将受到水平向右的驱动力D.从上向下看,金属圆环内产生顺时针方向的感应电流C【解析】

根据“来拒去留”可知,金属圆环将受到水平向右的驱动力,金属圆环将向右运动,故A错误,C正确;当条形磁铁水平向右平移时,闭合金属环内向上的磁通量减小,由楞次定律可知,金属圆环中会产生逆时针方向的感应电流,将金属圆环等效成条形磁体,则上面为N极,故与条形磁铁相吸,则环对桌面的压力小于重力,故B、D错误。[例5]【“增缩减扩”】(2025·陕西汉中阶段检测)如图甲所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图乙所示的电流,设t=0时电流沿顺时针方向(图中箭头所示)。对于线圈B,在t1～t2时间内,下列说法正确的是(

)A.有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势B.有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势C.有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势D.有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势A【解析】

由题图乙可知,t1～t2时间内电流增大,沿逆时针方向,穿过线圈B的合磁场方向垂直于纸面向外且磁通量增大,根据楞次定律可知,感应电流的磁场方向垂直于纸面向内,且线圈B有扩张的趋势,由右手定则可判断电流方向沿顺时针方向。A正确。楞次定律的推论规律总结内容例证增反减同磁体靠近线圈,B感与B原方向相反规律总结当I1增大时,环B中的感应电流方向与I1相反;当I1减小时,环B中的感应电流方向与I1相同闭合S,B灯先亮,A灯逐渐变亮规律总结来拒去留磁体靠近,是斥力;磁体远离,是引力。作用力总是阻碍磁体与圆环相对运动增缩减扩P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁体下移(上移),a、b靠近(远离),使回路面积有缩小(扩大)的趋势考点三“三定则、一定律”的应用[例6](2025·广西桂林期末)如图所示,置于垂直于纸面向里的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A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根光滑水平导轨上,导轨上有一根金属棒ab静止在垂直于纸面向外的匀强磁场中。要使ab棒向左运动,则圆盘可以(

)A.顺时针匀速转动

B.顺时针减速转动C.逆时针加速转动

D.逆时针减速转动D【解析】

当圆盘顺时针匀速转动时,线圈A中产生恒定的电流,铁芯中有稳定的磁场,那么线圈B的磁通量不变,则ab棒中没有感应电流,不会运动,A错误;当圆盘顺时针减速转动时,根据右手定则,感应电流从圆心流向边缘且变小,由安培定则可知,线圈A中产生的磁场方向向下且减弱,由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向下,则ab棒中感应电流方向由b→a,由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向右,ab棒将向右运动,B错误;若圆盘逆时针加速转动或逆时针减速转