2027届新高考物理热点精准复习：探究影响感应电流方向的因素　楞次定律

2027届新高考物理热点精准复习探究影响感应电流方向的因素楞次定律学习目标: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。×××××√解析

1.×

磁通量Φ=BScos

θ,描述穿过某一面积的磁感线条数,与匝数无关。2.×

产生感应电流需要磁通量发生变化,而不仅仅是存在磁通量。3.×

螺线管需要构成闭合回路才能产生感应电流。若电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。4.×

需要整个电路是闭合的,且部分导体做切割磁感线运动,才能产生感应电流。5.×

根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化。“增反减同”,原磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。6.√考点一电磁感应现象的理解和判断1.磁通量(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向

的平面,其面积S与B的

叫作穿过这个面积的磁通量。

(2)公式:Φ=

,单位韦伯(Wb),1Wb=

。S是

磁场的投影面积。(3)标矢性:磁通量是

,但有正、负。

(4)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。

(5)磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。垂直乘积BS1T·m2垂直标量磁感线2.电磁感应(1)电磁感应现象当穿过闭合电路的

发生变化时,电路中有

产生的现象。(2)产生感应电流的条件①条件:穿过闭合电路的磁通量发生

。

②特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做

运动。

(3)产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生

,如果回路闭合,则产生

;如果回路不闭合,那么只有

,而无

。

(4)能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为

。磁通量感应电流变化切割磁感线感应电动势感应电流感应电动势感应电流电能典例1

下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是(

)A解析

开关S闭合稳定后,穿过线圈N的磁通量保持不变,线圈N中不产生感应电流;磁铁向铝环A靠近,穿过铝环A的磁通量在增大,铝环A中产生感应电流;金属框从A向B运动,穿过金属框的磁通量时刻在变化,金属框中产生感应电流;铜盘在磁场中按题图所示方向转动,铜盘的无数辐条切割磁感线,与外电路构成闭合回路,产生感应电流,故选A。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、导线等。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:把螺线管与电流表连接,移动条形磁体,记录指针偏转方向与电流方向的关系。典例2

某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素。(1)图甲中,将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离,出现的现象是

。A.灯泡A、B均不发光B.灯泡A、B交替短暂发光C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光(2)通过实验得知:当电流从图乙中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转,则当磁体

(选填“向上”或“向下”)运动时,电流计指针向右偏转。

B向上(3)为进一步探究影响感应电流方向的因素,该小组设计了如图丙的电路,请用实线完成其余部分电路的连接。(4)若图丙电路连接正确,在闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至最

(选填“左”或“右”)端。

(5)若图丙电路连接正确,开关闭合瞬间,指针向左偏转,则将铁芯从线圈P中快速抽出时,观察到电流计指针

。

A.不偏转

B.向左偏转C.向右偏转左C解析

(1)条形磁铁向上移动一小段距离,穿过螺线管的磁感线减少,向下移动一小段距离,穿过螺线管的磁感线增加,移动方向不同,产生的感应电流方向不同,根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光,A、C、D错误,B正确。(2)当磁体向上运动时,穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少,根据楞次定律,可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下,根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入,指针向右偏;故磁体向上运动。(3)根据感应电流产生的条件可知,要想进一步探究影响感应电流方向的因素,需要组成一个闭合回路,还需要一个含有电源的电路形成一个电磁铁,电路连接如图所示。(4)闭合开关瞬间,电路中电流增多,电磁铁的磁性增强,穿过螺线管的磁感线增多,会产生感应电流,为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表,闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。(5)开关闭合瞬间,穿过螺线管的磁通量增多,根据题意可知指针向左偏转,所以将铁芯从线圈P中快速抽出时,穿过螺线管的磁通量减少,观察到电流计指针向右偏转。故A、B错误,C正确。考点三楞次定律、感应电流方向的判断1.楞次定律

本质是能量守恒(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要

引起感应电流的

的变化。

(2)适用范围:一切电磁感应现象。阻碍磁通量2.楞次定律中“阻碍”的含义

3.右手定则(1)内容: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

从掌心进入,并使拇指指向

的方向,这时四指所指的方向就是

的方向。(2)适用情况:判断部分导体

时感应电流的方向。

磁感线导线运动感应电流切割磁感线考向1

应用楞次定律判断感应电流的方向典例3

如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示。当线圈A中的电流突然减弱时,线圈B中的感应电流方向为(

)A.沿顺时针方向 B.沿逆时针方向C.无感应电流 D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向B考向2

应用右手定则判断感应电流的方向典例4

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C考点四楞次定律的推论内容例证增反减同

磁体靠近线圈,B感与B原方向相反

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相同内容例证来拒去留

磁体靠近,是斥力;磁体远离,是引力阻碍磁体与圆环相对运动增缩减扩(适用于单向磁场)

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)的趋势内容例证增离减靠

当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈,通过远离和靠近阻碍磁通量的变化说明以上情况“殊途同归”,实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化典例5

某同学学习了电磁感应相关知识之后,做了探究性实验:将闭合线圈按图示方式放在电子秤上,线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁,手握磁铁在线圈的正上方静止,此时电子秤的示数为m0。下列说法正确的是(

)A.将磁铁加速插向线圈的过程中,电子秤的示数小于m0B.将磁铁匀速远离线圈的过程中,电子秤的示数大于m0C.将磁铁加速插向线圈的过程中,线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视)D.将磁铁匀速插向线圈的过程中,磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热C典例6

如图,通有恒定电流的固定长直导线附近有一圆形线圈,直导线与线圈置于同一光滑水平面内。若减小直导线中的电流大小,线圈将(

)A.产生逆时针方向的电流,有扩张的趋势B.产生逆时针方向的电流,远离直导线C.产生顺时针方向的电流,有收缩的趋势D.产生顺时针方向的电流,靠近直导线D考点五“三定则、一定律”的应用1.“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2.“三定则、一定律”的联系(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。(2)判断感应电流所受安培力方向的“两法”:①先用右手定则确定电流的