（浙江选考）2020版高考物理一轮复习 第9章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律课件

1、 选考导航选考导航 知识内容知识内容 考试要考试要 求求 历次选考统计历次选考统计 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 2018/11 电磁感应现象电磁感应现象b 楞次定律楞次定律c21 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律d232222222322 电磁感应现象的两类情况电磁感应现象的两类情况b 互感和自感互感和自感b 涡流、电磁阻尼和电磁驱动涡流、电磁阻尼和电磁驱动b 实验实验11探究电磁感应的产生条件探究电磁感应的产生条件 实验实验12探究感应电流方向的规律探究感应电流方向的规律21 第第1讲电磁感应现象楞次定律讲电磁感应现象楞次定律 知识排查

2、知识排查 磁通量磁通量 1.磁通量磁通量 (1)定义：磁感应强度定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积与垂直磁场方向的面积S的的_。 (2)公式：公式：_(BS)；单位：韦伯；单位：韦伯(Wb)。 (3)矢标性：磁通量是矢标性：磁通量是_，但有正负。，但有正负。 2.磁通量的变化量：磁通量的变化量：21。 3.磁通量的变化率磁通量的变化率(磁通量变化的快慢磁通量变化的快慢)： 乘积乘积 BS 标量标量 1.电磁感应现象电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有_产生的现象。产生的现象。 2.产生感应电流的条件产生感应电流的条件 (1)闭合

3、电路；闭合电路；(2)_发生变化。发生变化。 电磁感应现象电磁感应现象 感应电流感应电流 磁通量磁通量 1.楞次定律：楞次定律：感应电流的磁场总要感应电流的磁场总要_引起感应电流的引起感应电流的_的变化。适用于一的变化。适用于一 切电磁感应现象。切电磁感应现象。 2.右手定则：右手定则：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；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； 让磁感线穿入掌心，右手拇指指向让磁感线穿入掌心，右手拇指指向_方向，这时其余四指指向就是感应电方向，这时其余四指指向就是感应电 流的方向。适用于导线流的方向。适用于导线_产生感应电流

4、。产生感应电流。 感应电流的方向感应电流的方向 图图1 阻碍阻碍磁通量磁通量 导线运动导线运动 切割磁感线切割磁感线 小题速练小题速练 1.思考判断思考判断 (1)穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关() (2)穿过电路的磁通量变化，电路中就一定有感应电流穿过电路的磁通量变化，电路中就一定有感应电流() (3)导体切割磁感线时一定有感应电流产生导体切割磁感线时一定有感应电流产生() (4)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反() (5)感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化感应电流的磁场总要阻止引起感

5、应电流的磁通量的变化() (6)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化() 答案答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 2.人教版选修人教版选修32P14T6改编改编(多选多选)如图如图2所示，一轻质绝缘横所示，一轻质绝缘横 杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一 条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学 们看到的现象及现象分析正确的是们看到的现象及现象分析正确的是() A.磁铁插向左环，横杆发生转

6、动磁铁插向左环，横杆发生转动 B.磁铁插向右环，横杆发生转动磁铁插向右环，横杆发生转动 C.磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流 D.磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流磁铁插向右环，右环中产生感应电动势和感应电流 答案答案BD 图图2 电磁感应现象的理解和判断电磁感应现象的理解和判断 1.应用应用BS求解问题时应注意两点求解问题时应注意两点 (1)公式公式BS中，中，S为垂直于磁场方向的面积。为垂直于磁场方向的面积。 (2)穿过某个面有方向相反的磁场，则不能直接用穿过某个面有方向相反的磁场，则不能直接用BS求解，应考虑相反方向求

7、解，应考虑相反方向 的磁通量抵消后所剩余的磁通量。的磁通量抵消后所剩余的磁通量。 2.常见的产生感应电流的三种情况常见的产生感应电流的三种情况 【典例】【典例】现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈、线圈B、电流计及开关按如图、电流计及开关按如图3 所示连接。下列说法正确的是所示连接。下列说法正确的是() 图图3 A.开关闭合后，线圈开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B.线圈线圈A插入线圈插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转 C.开关

8、闭合后，滑动变阻器的滑片开关闭合后，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匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转加速滑动，电流计指针才能偏转 解析解析线圈线圈A插入或拔出，都将造成线圈插入或拔出，都将造成线圈B处磁场的变化，因此线圈处磁场的变化，因此线圈B处的磁通量处的磁通量 变化，产生感应电流，故选项变化，产生感应电流，故选项A正确；开关闭合和断开均能引起线圈正确；开关闭合和断开均能引起线圈B中磁通量的中磁通量的 变化而产生感应电流，故选项变化而产生感应电流，故选项B错误

9、；开关闭合后，只要移动滑片错误；开关闭合后，只要移动滑片P，线圈，线圈B中磁通中磁通 量就会变化而产生感应电流，故选项量就会变化而产生感应电流，故选项C、D错误。错误。 答案答案A 1.(2017江苏单科，江苏单科，1)如图如图4所示，两个单匝线圈所示，两个单匝线圈a、b的半径分的半径分 别为别为r和和2r。圆形匀强磁场。圆形匀强磁场B的边缘恰好与的边缘恰好与a线圈重合，则穿过线圈重合，则穿过a、 b两线圈的磁通量之比为两线圈的磁通量之比为() A.11B.12 C.14D.41 解析解析两个线圈的半径虽然不同，但是线圈内的匀强磁场的半径一样，则穿过两两个线圈的半径虽然不同，但是线圈内的匀强磁

10、场的半径一样，则穿过两 线圈的磁通量相同，故选项线圈的磁通量相同，故选项A正确。正确。 答案答案A 图图4 2.(多选多选)如图如图5所示，矩形线框所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若使线框中产生感应电流，则线由静止开始运动，若使线框中产生感应电流，则线 框的运动情况应该是框的运动情况应该是() 图图5 A.向右平动向右平动(ad边还没有进入磁场边还没有进入磁场) B.向上平动向上平动(ab边还没有离开磁场边还没有离开磁场) C.以以bc边为轴转动边为轴转动(ad边还没有转入磁场边还没有转入磁场) D.以以ab边为轴转动边为轴转动(转角不超过转角不超过90) 解析解析选项选项A和和D所描述

11、的情况中，线框在磁场中的有效面积所描述的情况中，线框在磁场中的有效面积S均发生变化均发生变化(A情况情况 下下S增大，增大，D情况下情况下S减小减小)，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知，穿过线框的磁通量均改变，由产生感应电流的条件知 线框中会产生感应电流。而选项线框中会产生感应电流。而选项B、C所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变，所描述的情况中，线框中的磁通量均不改变， 不会产生感应电流。不会产生感应电流。 答案答案AD 电磁感应现象能否发生的判断流程电磁感应现象能否发生的判断流程 (1)确定研究的闭合回路。确定研究的闭合回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量弄

12、清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量。 1.右手定则右手定则 右手定则是楞次定律的一个推论，适用于导体棒切割磁感线产生感应电流的方向判右手定则是楞次定律的一个推论，适用于导体棒切割磁感线产生感应电流的方向判 断。断。 2.楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义的含义 楞次定律的理解与应用楞次定律的理解与应用 【典例】【典例】(2017全国卷全国卷，15)如图如图6，在方向垂直于纸面向里的匀强，在方向垂直于纸面向里的匀强 磁场中有一磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导置于导 轨上并与导轨形成闭合回路轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一

13、圆环形金属线框，一圆环形金属线框T位于回路围位于回路围 成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运突然向右运动，在运 动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是() A.PQRS中沿顺时针方向，中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向中沿逆时针方向 B.PQRS中沿顺时针方向，中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向中沿顺时针方向 C.PQRS中沿逆时针方向，中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向中沿逆时针方向 D.PQRS中沿逆时针方向，中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向中沿顺时针方向 图图6 解析解析

14、金属杆金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应中有沿逆时针方向的感应 电流，由于感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，则穿过圆环形金属线框电流，由于感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，则穿过圆环形金属线框T中的中的 磁通量减小，由楞次定律可知，磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，故选项中有沿顺时针方向的感应电流，故选项D正确，正确， A、B、C错误。错误。 答案答案D 1.如图如图7所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A

15、、 O分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触。若使金属圆盘按图示方向分别与金属圆盘的边缘和转动轴接触。若使金属圆盘按图示方向(俯视顺时针方向俯视顺时针方向) 转动起来，下列说法正确的是转动起来，下列说法正确的是() 图图7 A.电阻电阻R中有中有QRP方向的感应电流方向的感应电流 B.电阻电阻R中有中有PRQ方向的感应电流方向的感应电流 C.穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流中无感应电流 D.调换磁铁的调换磁铁的N、S极同时改变金属圆盘的转动方向，极同时改变金属圆盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生中感应电流的方向也会发生 改变改变 解析解析根据右

16、手定则可判断出根据右手定则可判断出R中有中有PRQ方向的电流，方向的电流，B正确，正确，A、C错误；错误；D 选项中流过选项中流过R的感应电流方向不变，的感应电流方向不变，D错误。错误。 答案答案B 2.如图如图8所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。一个矩形闭合导线框 abcd，沿纸面由位置，沿纸面由位置1(左左)匀速运动到位置匀速运动到位置2，则，则() 图图8 A.导线框进入磁场时，感应电流方向为导线框进入磁场时，感应电流方向为abcda B.导线框离开磁场时，感应电流方向为导线框离开磁场时，感应电流方向为a

17、dcba C.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左 解析解析导线框进入磁场时，导线框进入磁场时，cd边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿边切割磁感线，由右手定则可知，电流方向沿 adcba，由左手定则可知，由左手定则可知cd边受到的安培力方向向左；在导线框离开磁场边受到的安培力方向向左；在导线框离开磁场 时，时，ab边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判边处于磁场中且在做切割磁感线运动，同样用右手定则和左手定则可以判 断电流的方

18、向为断电流的方向为abcda，安培力的方向仍然向左，故选项，安培力的方向仍然向左，故选项D正确。正确。 答案答案D 3.(2018全国卷全国卷，19)(多选多选)如图如图9，两个线圈绕在同一根铁芯，两个线圈绕在同一根铁芯 上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北 方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在 直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法 正确的是正确的是() A.开关闭合后的瞬间，小磁

19、针的开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动极朝垂直纸面向里的方向转动 B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向极指向垂直纸面向里的方向 C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向极指向垂直纸面向外的方向 D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向极朝垂直纸面向外的方向 转动转动 图图9 解析解析由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈正面环绕部分的电流向下，由安培由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线

20、圈正面环绕部分的电流向下，由安培 定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈正面环 绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直 导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里极朝垂直纸面向里 的方向转动，的方向转动，A正确；开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，正确；开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不

21、变， 则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，B、C错错 误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少， 则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线则由楞次定律可知，左侧线圈正面环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线 的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁 针的针的N极朝垂直纸面向

22、外的方向转动，极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。正确。 答案答案AD 楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原的含义可以推广为：感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原 因，列表说明如下：因，列表说明如下： 楞次定律推论的应用楞次定律推论的应用 1.如图如图10所示，所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴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，当滑动转动的闭合矩形导体线圈，当滑动 变阻器变阻器R的滑片的滑片P自左向右滑动的过程中，线圈自左向右滑动的过程中，线圈ab将将() A.静止不动静止不动 B.顺时针转动顺时针转动 C.逆时针转动逆

23、时针转动 D.发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向发生转动，但电源的极性不明，无法确定转动方向 图图10 解析解析题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器题图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的，当滑动变阻器R的的 滑片滑片P自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁自左向右滑动的过程中，电路的电流是增大的，两个电磁铁之间的磁场的磁 感应强度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所感应强度也是增大的，穿过闭合导体线圈的磁通量是增大的，线圈在原磁场中所 受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方

24、向的运动才受的磁场力肯定使线圈向磁通量减小的方向运动，显然只有顺时针方向的运动才 能使线圈中的磁通量减小。能使线圈中的磁通量减小。 答案答案B 2.(2018重庆一中模拟重庆一中模拟)如图如图11所示，质量为所示，质量为m的铜质小闭合线圈的铜质小闭合线圈 静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，静置于粗糙水平桌面上。当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈， 沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时，线圈始 终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力终保持不动。则关于线圈在此过程中受到的支持力FN和摩擦和摩擦 力力Ff的情况

25、，以下判断正确的是的情况，以下判断正确的是() A.FN先大于先大于mg，后小于，后小于mg B.FN一直大于一直大于mg C.Ff先向左，后向右先向左，后向右 D.线圈中的电流方向始终不变线圈中的电流方向始终不变 图图11 解析解析当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈当磁铁靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增加，线圈中产生感应电流，线圈 受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则受到磁铁的安培力作用，根据楞次定律可知，线圈受到的安培力斜向右下方，则 线圈对桌面的压力增大，即线圈对桌面的压力增大，即FN大于大于mg，线圈相对桌面有向右运动趋势，

26、受到桌面，线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面 向左的静摩擦力。当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，同理，根据楞次向左的静摩擦力。当磁铁远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，同理，根据楞次 定律可知，线圈受到的安培力斜向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即定律可知，线圈受到的安培力斜向右上方，则线圈对桌面的压力减小，即FN小于小于 mg，线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力。综上可知，线圈相对桌面有向右运动趋势，受到桌面向左的静摩擦力。综上可知，FN先先 大于大于mg，后小于，后小于mg，Ff始终向左，故选项始终向左，故选项B、C错误，错误，A正确；当磁铁靠近线圈时，正确；当磁铁靠

27、近线圈时， 穿过线圈向下的磁通量增加，线圈中产生感应电流从上向下看是逆时针方向；当穿过线圈向下的磁通量增加，线圈中产生感应电流从上向下看是逆时针方向；当 磁铁远离线圈时，穿过线圈向下的磁通量减小，线圈中产生感应电流从上向下看磁铁远离线圈时，穿过线圈向下的磁通量减小，线圈中产生感应电流从上向下看 是顺时针方向，故选项是顺时针方向，故选项D错误。错误。 答案答案A 1.“三个定则三个定则”“”“一个定律一个定律”的比较的比较 “三个定则三个定则”一个定律的综合应用一个定律的综合应用 基本现象基本现象应用的定则或定律应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场安培定则安培定则 磁场

28、对运动电荷、电流有力的作用磁场对运动电荷、电流有力的作用左手定则左手定则 电磁电磁 感应感应 部分导体做切割磁感线运动部分导体做切割磁感线运动右手定则右手定则 闭合回路磁通量变化闭合回路磁通量变化楞次定律楞次定律 2.三定则一定律的应用技巧三定则一定律的应用技巧 (1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。应用楞次定律时，一般要用到安培定则。 (2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定 则确定安培力方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。则确定安培力方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。

29、 1.(多选多选)如图如图12所示，金属导轨上的导体棒所示，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，在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时， 铜制线圈铜制线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引中将有感应电流产生且被螺线管吸引() A.向右做匀速运动向右做匀速运动B.向左做减速运动向左做减速运动 C.向右做减速运动向右做减速运动D.向右做加速运动向右做加速运动 图图12 解析解析当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，无当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，选项感应电流出现，选项A错误；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中错误；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定