一轮教案：第9章+第1讲+电磁感应现象 楞次定律

1、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。(2)公式：BS。(3)单位：1 Wb1_Tm2。(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。2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，而无感应电流。

2、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。(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。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。(3)不变无感应电流变化回路闭合，有感应电流

3、；回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势。1(2014全国新课标)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2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连接。下列说法中正确的是()A电键闭合后，线

4、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 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，一定能在轨道回路中产生感应电流的是()Aab 向右运动，同时使减小B使磁感应强度 B 减小，同时角也减小Cab 向左运动，同时增大磁感应强度 BDab 向右运动，同时增大磁感应强度

5、 B 和角(0vab，则 abdc 回路有电流，电流方向为 acdba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”。(4)阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”。41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()AP、Q

6、将相互靠拢BP、Q 将相互远离C磁铁的加速度仍为 gD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“”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()

7、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，最后不变考点四一定律、三定则的综合应用1规律比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定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。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 PQ 在外力的作用下运动时，MN 向右运动，则

8、PQ 所做的运动可能是()A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动D向左减速运动左、右手定则区分技巧(1)抓住“因果关系”：“因动而电”用右手；“因电而动”用左手。(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。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5导轨向右运动，则()Aab 棒不受安培力作用Bab 棒所受安培力的方向向右Cab 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2 如图所示的装置中， cd

9、杆原来静止， 当 ab 杆做如下哪种运动时， cd 杆将向右移动()A向右匀速运动B向右减速运动C向左加速运动D向左减速运动巩固小练1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

10、线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()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()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，当金属棒以 b 端为圆心，以 ab 为半径，在过导线的平面内逆时针匀速旋转到达图中的位置时()Aa 端聚积电子Bb 端聚积电子C金属棒内电场强度等于零DUaUb6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

11、 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B先顺时针再逆时针C始终逆时针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4如图所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面

12、上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上 A 点做切线 OO，OO与线圈在同一平面上。在线圈以 OO为轴翻转 180的过程中，线圈中电流流向()A始终由 ABCAB始终由 ACBAC先由 ACBA 再由 ABCAD先由 ABCA 再由 ACBA5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

13、与圆盘面平行，其轴线与胶木盘 A 的轴线 OO重合。现使胶木盘 A 由静止开始绕其轴线 OO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7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

14、来越大C始终为零D先顺时针，后逆时针8(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 v1、v2、v3和 v4，则可以确定()Av1v2Bv2v3Cv3v4Dv4v1二、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，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是()A圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动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10(2016泰州

15、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

16、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)()A向右匀速运动B向左加速运动C向右减速运动D向右加速运动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()8A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

17、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 ACBAABCAACBAB线框的磁通量为零时，感应电流却不为零C线框所受安培力的合力方向依次为：上下上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核心考点考点一对电磁感应现象的理解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

18、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BScos ，对 A 项有 S 增大，9减小，cos 增大，则增大

19、，A 正确；对 B 项有 B 减小，减小，cos 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，增大，cos 减小，可能不变，D 错误。考点二感应电流方向的判断1.解析：选 B在T2T 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：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、bc 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、bc 段对应金属圆环上

20、很小一段受到的安培力的方向，F1、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 c 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 项做法使回路产生顺时针方向的电流，故 A 项错；若 ab、cd 同向运动且速度大小相同，ab、cd 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，cd

21、向右，则 abdc 回路中有顺时针方向的电流，故 C 项错；若 ab、cd都向右运动，且两杆速度 vcdvab，则 ab、cd 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，abdc 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1解析：选 AD根据楞次定律的另一种表述感应电流的效果，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 BCBS，S 不变，I 增大，B 增大，所以有感应电流产生，A 错误；由楞

22、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mgF安，拉力大于重力，C 正确，D 错误。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，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。10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

23、MN 处的磁场垂直纸面向里 左手定则MN 中的感应电流由 MN 安培定则L1中感应电流的磁场方向向上 楞次定律L2中磁场强度向上减弱L2中磁场强度向下增强；若 L2中磁场强度向上减弱 安培定则PQ 中电流为 QP 且减小 右手定则向右减速运动； 若 L2中磁场强度向下增强 安培定则PQ 中电流为 PQ 且增大 右手定则向左加速运动。答案BC1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EBlv， 感应电流IER， 安培力FBIlB2l2vR，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

24、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 Dab 匀速运动时，ab 中感应电流恒定，L1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，L1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) () (2) ()(3) () (4) () (5) () (6) () (7) ()2解析：选 BA 中线框的磁通量没有变

25、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 CDA 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

26、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 O 位置的过程中，磁通量向上增加，由 O 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。113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； 由于没有电流流过电压表， 所以其表头指针将不发生偏转，

27、 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 ABCA；线圈以 OO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 ABCA，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解析：选 B使胶木盘 A 由静止开始绕其轴线 OO按箭头所示方向加速转动，通

28、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 v4v1，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，则 v2v3，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

29、向竖直向下，因而做减速运动，且v1v2，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 t1t2时间内，导线框cdef 内产生逆时针方向感应电流，感应电流逐渐增大，L 内磁通量增大，根据楞次定律，L 内有顺