一轮教案：第9章+第1讲+电磁感应现象楞次定律

1、第1讲电磁感应现象 楞次定律主干知识1. 磁通量(1) 概念：在磁感应强度为 B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。公式：二 BS。(3)单位：1 Wb= 1 T m2。(4)公式的适用条件匀强磁场；磁感线的方向与平面垂直，即B丄So2. 电磁感应现象(1) 电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。(2) 产生感应电流的条件 条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化； 特例：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。(3) 产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合,则只有感应电动势，而无感应

2、电流。3. 楞次定律(1) 楞次定律 内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化； 适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况。(2) 右手定则使用方法：让磁感线穿入右手手心，大拇指指向导体运动的方向，其余四指指向感应 电流的方向。适用范围：适用于部分导体切割磁感线的情况。核心考点考点一对电磁感应现象的理解1 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。回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变。2判断感应现象是否发生的流程(1)确定研究的回路。(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量。不变t无感应电流回路闭合

3、，有感应电流；回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势。针对训练能观察到1. (2014全国新课标I )在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中,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2. （2016杭州模拟）现将电池组、滑动变阻器、带铁 芯的线圈A、线圈B、电流计及电键按如图所示

4、连接。下 列说法中正确的是（）A 电键闭合后，线圈 A插入或拔出都会引起电流计 指针偏转B 线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C 电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D 电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转3 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 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e,下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是（ ）A ab向右运动， B .使磁感应强度C ab向左运动，D ab向右运动，同时使 e减小b减小，同时e角也减小同时增大磁感应

5、强度B同时增大磁感应强度b和e角（o e 90）考点二感应电流方向的判断问题一用楞次定律判断感应电流的方向（1）楞次定律中“阻碍”的含义惑股业濫的歳埼毗咼引超融淹电沛的克埼 於炀的蹴通“的姬优.阻即前注册通站闊变肮nd非as通個木身书舷通秋壻削时慝应电流妁虜场存闻窃 懈盛厉前疗向相境；円曲通htMcV时，堵 厳电號的越场方向与厢应境的方向相同ULty枝卑肌辟蛀吓启即卜，毘堤延幼縮通料的咂 化迂冲童化将常隸谜廿（2）判断流程血的闭fn aiwUiltivab，则abde回路有电流，电流方向为aT ct dT bT a考点三楞次定律的综合应用电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了自然界的这种对立统

6、一规律，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，即“增缩减扩”。阻碍原电流的变化（自感现象），即“增反减同”。针对训练1. 多选如图所示，光滑固定的金属导轨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，一条形磁铁从高处下落接 近回路时（）A . P、Q将相互靠拢B. P、Q将相互远离C .磁铁的加速度仍为 g D.磁铁的加速度小于 g2. 多选（2016景德镇模拟）如图所示，一根长导线弯曲成“口

7、”形，通以直流电I，正中间用绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内。在电流 I增大的过程中，下列判断正确的是（）A .金属环中无感应电流产生B .金属环中有逆时针方向的感应电流C .悬挂金属环C的竖直线的拉力大于环的重力D .悬挂金属环C的竖直线的拉力小于环的重力3. （2014全国高考）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长让条形磁铁的竖直圆筒。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。 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，最后不变考点四定律、三定则的综合应用1. 规律比

8、较基本现象定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流的作用力左手定则电磁感应部分导体切割磁感线运动右手疋则闭合回路磁通量发生变化楞次定律2. 相互联系（1）应用楞次定律，一般要用到安培定则。（2）研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培 力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。PQ在外力的作PQ所做的运动可能是（）B .向左加速运动D.向左减速运动典题多选如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移 动的金属棒 PQ、MN , MN的左边有一闭合电路，当 用下运动时，MN向右运动，则A. 向右加速运动C.向右减速运动去士長巧左、右手

9、定则区分技巧用左手。（1）抓住“因果关系”：“因动而电”一一用右手；“因电而动”（2）形象记忆：把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”。“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右，用右手。针对训练1.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, 2.如图所示的装置中， A .向右匀速运动C.向左加速运动A端为N极cd杆原来静止，当ab杆做如下哪种运动时,cd杆将向

10、右移动()B.向右减速运动D.向左减速运动巩固小练CK X毛X XX X厲：X XX X叫X XX X41. 判断正误(1) 穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。()(2) 闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。(3) 穿过电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生。(4) 当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流。(5) 由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。(6) 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。(7) 回路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生阻碍”作用。产生感应电流的条件2如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生

11、感应电流的是X *楞次定律的理解3. 多选下列各图是验证楞次定律实验的示意图，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，其中与事实相符的是()In当金属棒以(b端为圆心，以 ab为右手定则的应用4. 多选如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab,半径，在过导线的平面内逆时针匀速旋转到达图中的位置时A . a端聚积电子B. b端聚积电子C .金属棒内电场强度等于零D. UaUb专题突破训练一、单项选择题1. 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,下列各种情况中，铜环 A中没有感应电流

12、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2. （2016九江模拟）某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自图示A位置下落至B位置，在下落过程中，自上往下看，线圈中感应电流的方向是（）A 始终顺时针C始终逆时针B先顺时针再逆时针D 先逆时针再顺时针3.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X X K X X4.如图所示，一圆形

13、金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上 A点做切线00, 00与线圈在同一平面上。在线圈以00为轴翻转180的过程中，线圈中电流流向（）A .始终由AtCtAB .始终由At Ct bt AC .先由 AtCtBt a 再由 At BtCt a D .先由 At BtCt A 再由 At Ct Bt A5.如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴0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D .发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向6.如图所示，A为水平放置的胶木圆盘， 在其侧面

14、均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环 B,使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘 重合。现使胶木盘 A由静止开始绕其轴线 00按箭头所示方向加速转动，则 （ ）A .金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B.金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C .金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D .金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大7. （2016杭州统测）两根通电直导线 M、N都垂直纸面固定放置，通过它 们的电流方向如图所示， 线圈L的平面跟纸面平行， 现将线圈从位置 A沿M、 N连线的中垂线迅速平移到位置B,则在平移过程中，线圈中的

15、感应电流（A .沿顺时针方向，且越来越小B .沿逆时针方向，且越来越大C .始终为零A的轴线00，D 先顺时针，后逆时针& （2016浙江联考）如图所示，一矩形线框以竖直向上的初速度进入 只有一条水平边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，进入磁场后上升一段高度又落下离开磁场，运动中线框只受重力和安培力作用，线框在向上、向下经过图中1、2位置时的速率按时间顺序依次为Vi、V2、V3和V4,则可以确定（）A . V1V V2B . V2V V3C . V3V V4D. V4V V1二、多项选择题9.如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中， 产生感应电流的是（）A 圆盘绕过圆心的竖直

16、轴匀速转动 B .圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C .圆盘在磁场中向右匀速平移D.匀强磁场均匀增加XX冥X冥XXXXX耳yXX叫X 1*.1X11|叫F列做法中能使圆盘中10 . （2016泰州质检）如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度 B的正方向，螺线管与 U型导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的 金属圆环L,圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规 律变化时，下列选项中正确的是（）A .在t1时刻，金属圆环 L内的磁通量最大 B .在t2时刻，金属圆环 L内的磁通量最大C .在t1t2时间内，金属圆环L内

17、有逆时针方向的感应电流D .在t1t2时间内，金属圆环 L有收缩的趋势11.如图所示，在匀强磁场中放有平行金属导甲轨，它与大线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在金属导轨上的金属棒ab的运动情况是（两线圈共面放置）（）B .向左加速运动D .向右加速运动A .向右匀速运动C. 向右减速运动12 . （2016南京模拟）如图所示，线圈与电源、开关相连，直立在水平桌面上。铁芯插在线 圈中，质量较小的铝环套在铁芯上。闭合开关的瞬间，铝环向上跳起来。下列说法中正确的是（ ）A .若保持开关闭合，则铝环不断升高B 开关闭合后，铝环上升到某一高度后回落C 若保持开关闭合，则铝环跳起到

18、某一高度停留D 如果将电源的正、负极对调，还会观察到同样的现象13 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14 . （2016南京模拟）如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方（略靠前）固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中（）A .线框中感应电流方向依次为 ACBAtABCA宀ACBAB .线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C .线框所

19、受安培力的合力方向依次为：上t下t上D .线框所受安培力的合力为零，做自由落体运动第1讲电磁感应现象楞次定律答案*Jrt C核心考点考点一对电磁感应现象的理解针对训练1 .解析：选 D 只形成闭合回路，回路中的磁通量不变，不会产生感应电流，A、B、C错误；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量变化，会产生感应电流，能观察到电流 表的变化，D正确。2. 解析：选A 电键闭合后，线圈 A插入或拔出都会引起穿过线圈 B的磁通量变化，从而引起电流计指针偏转，A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速

20、滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，继而引起通过线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，C、D错误。3. 解析：选A 设此时回路面积为 S,由题意得磁通量 二BScos 0,对A项有S增大，0 减小，cos 0增大，则 增大，A正确；对B项有B减小，0减小，cos 0增大，可能不变，B错误；对C项有S减小，B增大，可能不变，C错误；对D项有S增大，B增大，0增大， cos 0减小，可能不变，_D 错误。考点二丨 感应电流方向的判断针对训练1解析：选B 在TT时间内，由楞次定律可知，线框中感应电流的方向为顺时针，由左手定则可判断线框受安培力的合力方向向右，选项B正确。2. 解析：

21、选AD 在Oa段，磁场垂直纸面向里且均匀增强，根据楞次定律可判断产生的 感应电流的方向是逆时针的，同理，ab、be段产生的感应电流的方向是顺时针的，A正确，B错误；根据左手定则可判断Oa、ab、be段对应金属圆环上很小一段受到的安培力的方向，Fi、F3方向指向圆心，而 F2背离圆心向外，C错误，D正确。3. 解析：选B用右手定则直接判定。依据右手定则可判断出导体棒 PQ中的电流由P到Q, Q处电势最高，P处电势最低，由P到Q电势依次升高。外电路中的电流方向总是从高电势流 向低电势处，因此流过 R的电流为由e到d,流过r的电流为由b到a, B正确。4. 解析：选D 由右手定则可判断出 A项做法使

22、回路产生顺时针方向的电流，故A项错；若ab、ed同向运动且速度大小相同，ab、ed所围面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故B项错；若ab向左，ed向右，贝U abde回路中有顺时针方向的电流，故C项错；若ab、ed都向右运动，且两杆速度vedvab,则ab、ed所围面积发生变化，磁通量也发生变化，由楞次定律可判断出，abde回路中产生顺时针方向的电流，故D项正确。考点三楞次定律的综合应用針对训练|1 .解析：选AD 根据楞次定律的另一种表述 一一感应电流的效果, 总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

23、近。 所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g,应选A、D。2. 解析：选BC Q= BS, S不变，I增大，B增大，所以有感应电流产生，A错误；由楞次定律得，感应电流方向沿逆时针，B正确；由于圆的上半部分 B大于下半部分，所以安培力以上半圆为主，I方向向左，B垂直纸面向里，F安方向向下，所以 F拉= mg + F安，拉力大于重力，C正确，D错误。L2中磁场强度向上减弱L2中磁场强度向下增强3解析：选C 竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次 定律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小， 安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大

24、，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安 培力大小等于磁铁重力的时候，磁铁匀速运动，C正确。考点四一定律、三定则的综合应用典题解析MN向右运动，说明 MN受到向右的安培力，因为 ab在MN处的磁场 垂直纸面向里 左手定则MN中的感应电流由 MtN安培定则L1中感应电流的磁场方向向上楞次定律；若L2中磁场强度向上减弱 安培定则PQ中电流为QtP且减小定贝向右减速运动；若L2中磁场强度向下增强 安培定T PQ中电流为PtQ且增大右手定则向左加速运动。答案BC针对训练1 解析：选C 金属棒ab沿导轨向右运动时，安培力方向向左，以“阻碍”其运动，A、B错误；金属棒ab沿导轨向右运动时,感应电动势E=

25、 Blv,感应电流I = 安培力F = BIl =響RR可见C正确；由右手定则可知，流过金属棒ab的感应电流的方向是由 b到a,所以流过螺线管 的电流方向是从 A端到达B端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A端为S极，D错误。2.解析：选D ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，Li中磁通量不变，穿过 L2的磁通量 不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，A错误；ab向右减速运动时，Li中的磁通量向上减 小，由楞次定律知 L2中感应电流产生的磁场方向向下，故通过 cd的电流方向向上，cd向左移 动，B错误；同理得C错误，D正确。巩固小练1. 判断正误(1) ( V(2) ( )(3) ( 2(4

26、) ( ) (5)()(2(7) ( ) X2. 解析：选B A中线框的磁通量没有变化，因此没有感应电流，但有感应电动势，也可以理解为左右两边切割磁感线产生的感应电动势相反。B中线框转动，线框中磁通量变化，这就是发电机模型，有感应电流。C、D中线圈平面和 B平行，没有磁通量，更没有磁通量的变化，即没有感应电流产生。3. 解析：选CD A图中磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量在向下增加，由楞次定律知感应电流的磁场阻碍原磁场的增加，方向向上，再由安培定则可以判断A中感应电流的方向与图中相反，所以 A错，同理得B错，C、D正确。4. 解析：选BD 由安培定则知金属棒所在区域的磁场方向垂直于纸面向外，当金

27、属棒转动时，由右手定则可知，a端的电势高于b端的电势，b端聚积电子，B、D正确。专题突破训练一、单项选择题1. 解析：选 A 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。2. 解析：选B 线圈由A位置下落至 0位置的过程中，磁通量向上增加，由 0位置下落 至B位置的过程中，磁通量向上减少，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向(自上往下看) 先顺时针再逆时针，B正确。3. 析：选 C 由于穿过三角形导线框的磁通量不变，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；

28、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，C正确。4. 解析：选A 在线圈以OO为轴翻转090 的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐 渐减少，则感应电流产生的磁场垂直桌面向下，由右手定则可知感应电流方向为At B tCtA ； 线圈以00为轴翻转90180的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手定则可知感应电流方向仍然为At BtCt a, a正确。5. 解析：选C 滑片P向右滑动过程中，电流增大，线圈处的磁场变强，磁通量增大，根据“阻碍”含义，线圈将阻碍磁通量增大而顺时针转动，故C正确。6 .解

29、析：选B 使胶木盘A由静止开始绕其轴线 00按箭头所示方向加速转动，通过金属 环 B 内的磁通量增大，根据楞次定律，金属环 B 的面积有缩小的趋势，且 B 有向上升的趋势， 丝线受到的拉力减小， B 正确。7. 解析： 选 C 根据直导线电流周围磁场磁感线的分布特点可知， 两直导线所产生的磁场强度方向与线圈平面平行，故线圈L中的磁通量始终为零，故感应电流始终为零，C正确。8. 解析： 选 D 由能量守恒定律可知，线框从进入磁场到离开磁场的过程中，有部分机械能转化为焦耳热，即机械能减小，则V4Vvi, D正确；而线框完全在磁场中运动时，由于磁通量不变，没有感应电流，故线框只受重力作用，机械能守恒

30、，则V2= V3, B错误；由楞次定律可知，线框进入磁场时受到的安培力方向竖直向下，重力方向竖直向下，因而做减速运动，且V1 V2, A错误；线框离开磁场时受到的安培力方向竖直向上，重力方向竖直向下，二者大小 关系不能确定，故 V3、V4大小关系也不能确定，C错误。二、多项选择题9. 解析：选 BD 只有当圆盘中的磁通量发生变化时才产生感应电流。当圆盘绕过圆心的 竖直轴匀速转动或圆盘在磁场中向右匀速平移时，圆盘中的磁通量不发生变化，不能产生感应 电流， A、 C 错误；当圆盘以某一水平直径为轴匀速转动或匀强磁场均匀增加时，圆盘中的磁 通量发生变化，会产生感应电流， B、 D 正确。10. 解析：选 BD 当螺线管内的磁感应强度随时间按题图乙所示规律变化时，在导线框cdef 内产生感应电动势和感应电流，在t1 时刻，感应电流为零， L 内的磁通量为零， A 错误；在t2时刻，感应电流最大，L内的磁通量最大，B正确；由楞次定律，在 tlt2时间内，导线框 cdef内产生逆时针方向感应电流，感应电流