高考物理新课标大一轮复习课件第九章电磁感应1

1、,第1讲电磁感应现象、楞次定律,夯实必备知识,考点1磁通量,思维驱动 1如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，cd为平行于ab的弦，在过ab的竖直平面内有一通电导线ef，且ef平行于ab，下列情况下，穿过圆的磁通量发生变化的是(),A导线中电流变大 Bef竖直向上平移 C以ab为轴转过90 Def水平移动到弦cd上方 答案：CD,知识存盘 1概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向_的面积S与B的乘积 2公式：_. 3单位：_. 4公式的适用条件： 匀强磁场；磁感线的方向与平面垂直，即BS.,BS,1 Wb1 Tm2,垂直,考点2电磁感应现象,思维驱动 2下列情形中金属框或线圈中能产生感

2、应电流的是(),答案：BCD,知识存盘 1电磁感应现象：当穿过闭合电路的磁通量_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_ (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做_运动,发生变化,感应电流,发生变化,切割磁感线,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，则只有_而无_ ,感应电动势,感应电流,感应电动势,感应电流,思维深化 1判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)磁通量是标量，但有正、负之分() (2)磁通量与线圈的匝数无关() (3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生() (4)电路的磁

3、通量变化，电路中就一定有感应电流() 答案：(1)(2)(3)(4),考点3楞次定律,思维驱动 3如图所示，闭合圆导线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac，bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径试分析线圈做如下运动时，能产生的感应电流是(),A使线圈在纸面内平动 B使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动 C使线圈以ac为轴转动 D使线圈以bc为轴转 答案：D,知识存盘阻碍,阻碍,磁通量,运动方向,切割,思维深化 2判断正误正确的划“”，错误的划“” (1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反() (2)感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化(),(3)穿过不闭合回

4、路的磁通量变化时，也会产生“阻碍”作用() (4)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),1如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为(),答案：A,2如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是() 解析：根据产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量发生变化才能产生感应电流，只有选项B正确 答案：B,3如图所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，

5、下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是(),A线圈中通以恒定的电流 B通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动 C通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动 D将电键突然断开的瞬间,解析：当线圈中通恒定电流时，产生的磁场为稳恒磁场，通过铜环A的磁通量不发生变化，不会产生感应电流 答案：A,4如图所示，接有理想电压表的三角形导线框abc，在匀强磁场中向右运动，问：框中有无感应电流？a、b两点间有无电势差？电压表有无读数(示数不为零称有读数) () A无、无、无 B无、有、有 C无、有、无 D有、有、有,解析：应注意到产生感应电动势及感应电流的条件，同时还应了解电压表的工作原理由于穿过三角形导线框的磁通量不

6、变，所以框中没有感应电流产生；由于ab边和bc边均做切割磁感线的运动，所以均将产生b端为正极的感应电动势，a、b两点间有电势差；由于没有电流流过电压表，所以其表头指针将不发生偏转，即电压表无读数(示数为零)综上所述：应选C. 答案：C,5某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是() AaGb B先aGb，后bGa CbGa D先bGa，后aGb,解析：确定原磁场的方向：条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下明确回路中磁通量的变化情况：线圈中向下的磁通量增加由楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上应用安培定

7、则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)即：bGa.同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，由楞次定律可得线圈中将产生顺时针方向的感应电流(俯视)，电流从aGb. 答案：D,精研疑难要点,要点一电磁感应现象的判断,1判断电磁感应现象是否发生的一般流程,2磁通量发生变化的三种常见情况 (1)磁场强弱不变，回路面积改变； (2)回路面积不变，磁场强弱改变； (3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变,典例1 (2014新课标全国卷，1)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是() A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流

8、表的变化 B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化,C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化,解析产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中的磁通量发生变化引起磁通量变化的原因有：闭合回路中的磁场变化；在磁场不变的条件下闭合回路中的有效面积变化；闭合回路的面积、磁场均变化，选项A、B、C中的闭合回路的面积及回路中的磁场均不变故选项A、B、C均错误在选项D中线圈通电或断电的瞬间改变了电流的大小使另一个闭合回路中的磁场发生变化，故

9、有感应电流产生，选项D正确 答案D,1如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由平移到，第二次将金属框绕cd边翻转到，设先后两次通过金属框的磁通量的变化量大小分别为1和2，则(),A12，两次运动中线框中均有沿adcba方向的电流出现 B12，两次运动中线框中均有沿abcda方向的电流出现 C12，两次运动中线框中均有沿adcba方向的电流出现 D12，两次运动中线框中均有沿abcda方向的电流出现,解析：设金属框在位置的磁通量为1，金属框在位置的磁通量为，由题可知：1|，2|，所以金属框的磁通量变化量大小12，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动

10、中线框中均出现沿adcba方向的电流，C对 答案：C,2如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(),Aab向右运动，同时使减小 B使磁感应强度B减小，角同时也减小 Cab向左运动，同时增大磁感应强度B Dab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(090),解析：设此时回路面积为S，据题意，磁通量BScos ，对A项中，S增大，减小，cos 增大，则增大，A项正确，对B项中，B减小，减小，cos 增大，可能不变，B错误对C项，S减小，B增大，可能不变，

11、C项错误对D项中，S增大，B增大，增大，cos 减小，可能不变，D项错误故只有A正确 答案：A,加深对磁通量概念的理解，走出误区 (1)磁通量是一个双向标量，考虑通过某个面内的磁通量时，应取磁通量的代数和 (2)利用BS求磁通量时，S应为某平面在垂直于磁感线方向上的投影面积,要点二楞次定律的理解及应用,1判断感应电流方向的“四步法”,2用右手定则判断 该方法适用于部分导体切割磁感线判断时注意掌心、四指、拇指的方向： (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,典例2 下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或

12、拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是(),审题指导,解析根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C选项为例，当磁铁向下运动时： (1)闭合线圈原磁场的方向向上： (2)穿过闭合线圈的磁通量的变化增加； (3)感应电流产生的磁场方向向下； (4)利用安培定则判断感应电流的方向与图中箭头方向相同线圈的上端为S极，磁铁与线圈相互排斥运用以上分析方法可知，C、D正确 答案CD,3为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示已知线圈由a端开始绕至b端；当电流从电流计G左端流入时，指针向

13、左偏转,(1)将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针”或“逆时针”) (2)当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，指针向右偏转俯视线圈，其绕向为_(填“顺时针”或“逆时针”) 解析：(1)将磁铁N极向下插入L时，根据楞次定律L的上方应为N极由电流计指针向左偏转，可确定L中电流由b端流入，根据安培定则，俯视线圈，电流为逆时针，线圈绕向为顺时针,(2)将磁针远离L，由楞次定律，线圈L上方仍为N极，由于此时电流计指针向右偏转，可确定L中电流由a端流入根据安培定则，俯视线圈，电流为逆时针，线圈绕向也为逆时针 答案：(1)顺时针(2)逆时针,4如图所示，当

14、磁场的磁感应强度B增强时，内、外金属环上的感应电流的方向应为() A内环顺时针，外环逆时针 B内环逆时针，外环顺时针 C内、外环均为顺时针 D内、外环均为逆时针,解析：磁场增强，则穿过回路的磁通量增大，故感应电流的磁场向外，由安培定则知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向；若分开讨论，则外环逆时针，内环顺时针，A正确 答案：A,楞次定律中“阻碍”的含义,要点三楞次定律的推广应用,对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因，可由以下四种方式呈现： (1)阻碍原磁通量的变化，即“增反减同” (2)阻碍相对运动，即“来拒去留” (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势

15、，即“增缩减扩” (4)阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”,典例3 如图所示光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路当一条形磁铁从高处下落接近回路时(),AP、Q将互相靠拢BP、Q将互相远离 C磁铁的加速度仍为g D磁铁的加速度大于g 解析方法一 根据楞次定律的另一表述：感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近所以，P、Q将互相靠拢且磁铁的加速度小于g，应选A.,方法二设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，根据左

16、手定则可判断P、Q所受安培力的方向；可见，P、Q将相互靠拢；由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时根据类似的分析可得到相同约结论所以，本题应选A. 答案A,5(2014年全国大纲卷，20)很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放形成一很长的竖直圆筒，一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置其下端与圆筒上端 开口平齐让条形磁铁从静止开始下落，条形磁铁在圆筒中的运动速率 () A均匀增大 B先增大，后减小 C逐渐增大，趋于不变 D先增大，再减小，最后不变,解析：开始时，条形磁铁以加速度g竖直下落，则穿过铜环的磁通量发生变化，铜环中产生感应电流

17、感应电流的磁场阻碍条形磁铁的下落开始时的感应电流比较小，条形磁铁向下做加速运动，且随下落速度增大，其加速度变小当条形磁铁的速度达到一定值后相应铜环对条形磁铁的作用力趋近于条形磁铁的重力故条形磁铁先加速运动但加速度变小，最后的速度趋近于某个定值，选项C正确 答案：C,6如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将() A静止不动 B逆时针转动 C顺时针转动,解析：当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈ab的磁通量增大，根据楞次定律判断，线圈ab将顺时针转动 答案：C,利用楞次定律的推论解题优点是简单迅速，但要正

18、确区分涉及的两个磁场(即引起感应电流的原磁场及感应电流的磁场)或两个电流(产生原磁场的原电流及感应电流)，涉及导体间相对运动时用“来拒去留”；涉及磁通量变化及原电流变化时用“增反减同”,微课方法技巧,“方法技巧专题化”系列之(六) “三个定则、一个定律”的综合应用技巧,方法阐述 1三个定则的区别,2.相互联系 (1)电流可以产生磁场，当电流的磁场发生变化时，也会发生电磁感应现象 (2)感应电流在原磁场中也要受安培力，这是确定感应电流阻碍“相对运动”的依据,(3)有些综合问题中，有时要同时应用三个定则 3一般解题步骤 (1)分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒 (2)结合题中的已知条件

19、和待求量的关系选择恰当的规律 (3)正确地利用所选择的规律进行分析和判断,典例赏析 (2014年山东卷，16)如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FM、FN表示不计轨道电阻以下叙述正确的是(),AFM向右BFN向左 CFM逐渐增大 DFN逐渐减小,答案BCD,1如图所示，金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引(),A向右做匀速运动B向左做减速运动 C向右做减速运动 D向右做加速运动,解析：当

20、导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A错；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从bd的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B对；同理可判定C对、D错 答案：BC,2两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是(),A导体棒CD内有电流通过，方向是DC B导体棒CD内有电流通过，方向是CD C磁场对导体棒CD的作用力向左 D磁场对导体棒AB的作用力向

21、左,解析：利用楞次定律两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路，分析出磁通量增加，结合安培定则判断回路中感应电流的方向是BACDB.以此为基础，再根据左手定则进一步判定CD、AB的受力方向，经过比较可得正确答案为B、D. 答案：BD,三个定则的应用技巧 (1)因电而生磁(IB)安培定则 (2)因动而生电(v、BI)右手定则 (3)因电而受力(I、BF安)左手定则,备课札记 _,演练目标课堂,1(2014年广东卷，15)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块(),A在P和Q中都做自由落体运动 B在两个下落过程中的机械能都

22、守恒 C在P中的下落时间比在Q中的长 D落至底部时在P中的速度比在Q中的大,解析：由于电磁感应，在铜管P中磁场除受重力外还受到向上的磁场力，而在塑料管中只受到重力，即只在Q中做自由落体运动，故选项A、B错误；而在P中加速度较小，故选项C正确，而选项D错误 答案：C,2(2013年全国新课标卷)在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用下列叙述符合史实的是() A奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 B安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 C法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出

23、现感应电流,D楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，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 解析：法拉第在发现电磁感应现象的过程中，观察到变化的磁场通过闭合线圈才能产生感应电流，A、B、D正确，C错误 答案：ABD,3(2013年海南卷，10)如图所示，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内在金属框接通逆时针方向电流的瞬间(),A两小线圈会有相互靠拢的趋势 B两小线圈会有相互远离的趋势 C两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 D左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向,解析：在金属框接通逆时针方向电流的瞬间，在左右两个矩形刚性小线圈中产生垂直于线圈上的磁通量，根据楞次定律可得在两个小线圈中均产生沿顺时针方向的感应电流