2025年高考物理一轮总复习课件 第12章 第29讲 电磁感应现象 楞次定律

第十二章电磁感应第29讲电磁感应现象楞次定律知识梳理·易错辨析核心考点·重点突破名师讲坛·素养提升提能训练练案[58]知识梳理·易错辨析一、磁通量1．定义匀强磁场中，磁感应强度(B)与________于磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。2．公式Φ＝________。在国际单位制中，磁通量的单位是________，符号是________。垂直BS韦伯Wb3．公式适用条件(1)匀强磁场。(2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。二、电磁感应现象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______________的运动。发生变化感应电流发生变化切割磁感线3．电磁感应现象的实质产生______________，如果电路闭合，则有____________；如果电路不闭合，则只有______________而无感应电流。感应电动势感应电流感应电动势三、感应电流方向的判定1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要________引起感应电流的__________的变化。(2)适用范围：适用于一切回路__________变化的情况。阻碍磁通量磁通量2.右手定则(1)使用方法。①让磁感线穿入______手手心。②使大拇指指向____________的方向。③则其余四指指向____________的方向。(2)适用范围：适用于____________切割磁感线的情况。右导体运动感应电流部分导体1．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．感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。(

)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。(

)√××√核心考点·重点突破1磁通量电磁感应现象(基础考点·自主探究)1．对磁通量的理解(1)磁通量的正负：磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。若从平面的某一侧穿入为正，则从另一侧穿入为负。(2)磁通量的大小①由公式计算：Φ＝BSsinθ(其中θ角为平面S与磁感线的夹角)。②从磁感线观察：从不同侧面穿入的磁感线抵消后，剩余的磁感线的条数越多，磁通量越大。③穿过线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关。(3)磁通量变化的常见情况根据Φ＝BSsinθ，引起磁通量变化的三个因素是S、B和θ。①仅B变化：线圈内磁场变化。②仅S变化：线圈的部分导线做切割磁感线运动。③仅θ变化：线圈在磁场中转动。2．判断产生感应电流的思路【跟踪训练】(磁通量的理解和计算)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。磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，其方向与竖直方向的夹角为θ(0<θ<90°)。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()AA．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角[解析]

设此时回路面积为S，据题意，穿过回路的磁通量Φ＝BScosθ。ab向右运动，则S增大，θ减小，则cosθ增大，因此

Φ增大，回路里一定能产生感应电流，A正确；B减小，θ减小，cosθ增大，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，B错误；ab向左运动，则S减小，B增大，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，C错误；ab向右运动，则S增大，B增大，θ增大，cosθ减小，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，D错误。(感应电流有无的确定)如图所示的各图所描述的物理情境中，没有产生感应电流的是()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中不会产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量增大，铝环A中会产生感应电流，故B不符合题意；金属框中从A位置向B位置运动，穿过金属框的磁通量发生变化，金属框中会产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，回路中会产生感应电流，故D不符合题意。2感应电流方向的确定(基础考点·自主探究)1．楞次定律中“阻碍”的含义2．判断感应电流方向的两种方法方法一用楞次定律判断(“四步法”)方法二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。【跟踪训练】(用楞次定律确定感应电流方向)(2023·海南卷)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时()CA．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同[解析]

由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针(俯视)方向的电流，则根据安培定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，B错误；汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd(顺时针)，C正确；汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。故选C。(用右手定则确定感应电流方向)下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情境，导体ab上的感应电流方向为a→b的是()A[解析]

导体ab顺时针转动，运用右手定则，磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；导体ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误；导体框向右运动，ad边切割磁感线，由右手定则可知，导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；导体ab沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。3楞次定律推论的应用(能力考点·深度研析)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引起感应电流的原因，列表说明如下：推论例证阻碍原磁通量变化——“增反减同”

磁铁靠近，B感、B原反向，

二者相斥；

磁铁远离，B感、B原同向，

二者相吸阻碍相对运动——“来拒去留”推论例证使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”注意：此结论只适用于磁感线单方向穿过回路的情境P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁铁下移，回路面积应减小，a、b靠近B减小，线圈扩张推论例证使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠”当开关S闭合(断开)时，左环向左(右)摆动、右环向右(左)摆动，远离(靠近)通电线圈推论例证阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象)合上S，B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S，两灯逐渐熄灭说明以上五种情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化►考向1

“来拒去留”与“增缩减扩”的应用(2024·浙江高三月考)如图所示，将一磁铁通过放置在电子秤上的支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨M、N，其上有两根可以自由滑动的金属杆a、b，磁铁在回路中心的正上方，当剪断细线，磁铁下落时，以下说法正确的是()A．a、b杆相互远离B．与剪断细线前相比电子秤的示数增加C．导轨对电子秤的压力变大D．磁铁处于完全失重状态C[解析]

由楞次定律推论“增缩减扩”可知a、b杆将相互靠拢，A错误；将磁铁、支架、导轨和金属杆看成一个整体，磁铁处于失重状态，整体对电子秤的压力减小，磁铁会受到下方回路中感应电流产生的磁场的阻力作用，并不是完全失重，B、D错误；磁铁对导轨产生向下的力，因此导轨对电子秤的压力变大，C正确。►考向2

“增离减靠”的应用(2024·浙江绍兴质检)如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是()A．线圈a中将产生顺时针方向(俯视)的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有收缩的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将减小C[解析]

根据安培定则可知，螺线管b在其内部产生向下的磁场，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电路中总电阻减小，电流增大，磁感应强度变大，穿过线圈a的磁通量变大，根据楞次定律，线圈a中会产生阻碍磁通量变大的感应电流，即产生逆时针方向(俯视)的感应电流，故A、B错误；根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈a有收缩的趋势，故C正确；根据楞次定律的推论“增离减靠”可知，线圈a有远离螺线管b的趋势，因此线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故D错误。名师讲坛·素养提升“三定则—定律”的综合应用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.相互联系(1)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。(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的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则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BC【跟踪训练】(安培定则与楞次定律的综合应用)如图，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方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小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。下列说法正确的是()DA．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动B．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C．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D．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转动[解析]

开关闭合后的瞬间，通过左边线圈的磁感应强度向右增大，由于磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知，直导线有通以由南指向北的感应电流，根据安培定则可知直导线上方的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A错误；开关闭合并保持一段时间后，电流稳定，左边线圈没有感应电流，所以小磁针的N极不会转动，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，通过左边线圈的磁感应强度