2022年高考物理一轮复习专题十电磁感应考点一电磁感应现象楞次定律教学案含解析.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载专题十 电磁感应考纲展现 命题探究考点一 电磁感应现象 楞次定律基础点学问点 1 磁通量B 的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S 和 B的乘积；1概念：在磁感应强度为2公式： BS；3公式的适用条件 1 匀强磁场；2 磁感线的方向与平面垂直,即 BS；4单位： 1 Wb1_T m 2；5物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数；学问点 2 电磁感应现象 1“ 电生磁” 到“ 磁生电” 的进展里程 11820 年,丹麦物理学家奥斯特发觉电流可以使四周的小磁针发生偏转,称为电流磁 效应；2 法国物理学家安培发觉两根通有同向电流的

2、平行导线相吸,通有反向电流的平行导 和左手定就 线就相斥, 并总结出安培定就 右手螺旋定就, 用来判定电流与磁场的相互关系 判定通电导线在磁场中受到磁场力的方向 ；3 英国物理学家法拉第发觉了由磁场产生电流的条件和规律电磁感应定律；4 俄国物理学家楞次发觉了确定感应电流方向的定律楞次定律；2电磁感应现象：当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；3产生感应电流的两种情形 1 闭合电路的磁通量发生变化；2 闭合电路的一部分导体切割磁感线运动；4电磁感应现象的实质：电路中产生感应电动势,假如电路闭合就有感应电流产生；5能量转化：发生电磁感应现象时,是机械能或其他形式的能量转化为电能

3、；学问点 3 楞次定律 1楞次定律名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1 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；2 适用范畴：适用于一切回路磁通量变化的情形；2右手定就 1 使用方法；让磁感线穿入右手手心；使大拇指指向导体运动的方向；就其余四指指向感应电流的方向；2 适用范畴：适用于部分导体切割磁感线的情形；重难点一、电磁感应现象的判定 1磁通量的变化 磁通量是标量,但有正负之分；如规定从某一方向穿过平面的磁通量 1 为正,就反向 穿过的磁通量 2为负,求合磁通量时应留意为相反方向

4、抵消后所剩余的净磁通量为 1 2；1 磁通量的变化 2 1；2 几种常见引起磁通量变化的情形；B 变化, S 不变, BS； S；B 不变, S 变化, BB、S 两者都变化, 2 1,不能用 B S 来运算；B 和 S 均不变,磁感线方向与线圈平面的夹角变化；依据公式中 BSsin 是 B与 S 的夹角 运算磁通量, 再按 2 1运算磁通量的变化；2电路中能否产生感应电流,一般可利用如下程序进行判定名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载3电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生了感应电动势,假如

5、回路闭合就产生感应电流；假如回路不 闭合, 就只有感应电动势,而无感应电流；产生感应电动势的那部分导体相当于电源；发生 电磁感应现象时,是机械能或其他形式的能转化为电能；特殊提示 1 公式 BS 中的 B应是匀强磁场的磁感应强度,S 是与磁场方向垂直的平面的面 积,因此可以懂得为 BS；假如平面与磁场方向不垂直,应把面积 S 投影到与磁场方向 S,代入公式 BS中运算；垂直的平面上,求出投影面积 2 磁通量的大小与线圈的匝数无关,可从磁感线角度懂得；二、感应电流方向的判定及对楞次定律的懂得 1感应电流方向判定的两种方法 1 用楞次定律判定2 用右手定就判定 该方法适用于部分导体切割磁感线；判定

6、时留意掌心、四指、拇指的方向：掌心磁感线垂直穿入；拇指指向导体运动的方向；四指指向感应电流的方向；2楞次定律和右手定就的关系 1 从讨论对象上说,楞次定律讨论的是整个闭合电路,右手定就讨论的是闭合电路的 一部分导体,即一段导体做切割磁感线运动；2 从适用范畴上说, 楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情形 包括一部分导体切割磁感线运动的情形 ,右手定就只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载情形；因此,右手定就是楞次定律的一种特殊情形；3楞次定律中“ 阻

7、碍” 的含义4楞次定律与能量守恒楞次定律在本质上就是能量守恒在电磁感应现象中的表达,发生电磁感应现象时,感应电流所受安培力是阻碍产生感应电流的缘由,因此必需有外力克服安培力做功,而克服安培力做功的过程就是将其他形式的能量转化成电能的过程；5应用楞次定律判定感应电流方向的步骤1 明确讨论对象：确定讨论的是哪一个闭合回路；2 分析缘由：分析该回路中原磁通量的变化情形；3 增反减同：依据感应电流的磁场总阻碍原磁通量的变化判定感应电流磁场的方向；4 方向判定：依据安培定就由感应电流磁场方向判定感应电流方向；特殊提示1 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

8、” 的含义可以推广为感应电流的“ 成效” 总是阻碍产生感应电流的缘由；2 闭合回路中的磁通量没有转变时,回路中不产生感应电流,但由于导线切割磁感线,可以产生感应电动势,故应当留意到有感应电流必有感应电动势,但有感应电动势不肯定有感应电流；导体中电势的高低可利用右手定就进行判定；三、楞次定律的推论及综合应用1楞次定律的推论对楞次定律中“ 阻碍” 的含义可推广为感应电流的成效总是阻碍产生感应电流的缘由,详细概括如下：1 当回路的磁通量发生变化时,感应电流的成效就阻碍原磁通量的变化,即“ 增反减同” ；2 当显现引起磁通量变化的相对运动时,感应电流的成效就阻碍 导体间的 相对运动,即“ 来拒去留”

9、；3 当回路可以形变时,感应电流可以使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“ 增缩减扩” ；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载 自4 当回路磁通量变化由自身电流变化引起时,感应电流的成效是阻碍原电流的变化感现象 ,即“ 增反减同” ；2对楞次定律的列表说明 内容 例证阻碍原磁通量变化“ 增反减同”磁铁靠近线圈,B 感与 B 原反向阻碍相对运动“ 来拒 磁铁靠近,是斥力 去留”磁铁远离,是引力使回路面积有扩大或缩小 的趋势“ 增缩减扩”P、Q是光滑固定导轨,a、b 是可动金属棒,磁铁下移,a、b靠近名师归纳

10、总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载阻碍原电流的变化“ 增反减同”合上 S, B先亮 3. 三定就、肯定律的比较电磁感基本现象应用的定就或定律运动电荷、电流产生磁场安培定就磁场对运动电荷、电流有作用力左手定就部分导体做切割磁感线运动右手定就应闭合回路磁通量变化楞次定律4. 左、右手的应用技巧 1 无论是“ 安培力” 仍是“ 洛伦兹力” ,只要是“ 力” 都用左手判定；2 “ 电生磁” 或“ 磁生电” 均用右手判定；5三个定就和一个定律的因果关系 1 因电而生磁 I B 安培定就；2 因动而生电 v、BI 安

11、 右手定就；3 因电而受力 I 、BF 安 左手定就；4 因磁而生电 、BI 安 楞次定律；特殊提示 1 当只强调感应电流产生的成效,而不涉及感应电流方向的判定时,敏捷应用楞次定 律和推广结论,可使解题更快捷；2 利用楞次定律的推论解题的优点是简洁快速,但要正确区分涉及的两个磁场 一是引 起感应电流的原磁场, 二是感应电流的磁场 或两个电流 产生原磁场的原电流及感应电流 ；当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” ；1思维辨析名师归纳总结 1 磁通量虽然是标量,但有正、负之分； 第 6 页,共 13 页2 当导体切割磁感线运动时,导体中肯定产生感

12、应电流；3 穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关； 4 电路中磁通量发生变化时,就肯定会产生感应电流；5 感应电流的磁场总是与原磁场方向相反； 6 由楞次定律可直接判定出感应电流的方向； 答案1 2 3 4 5 6 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载2法拉第创造了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机；如下列图,紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴, 用导线将电刷与电流表连接起来形成回路；电流表的指针发生偏转；以下说法正确选项 A回路中电流大小变化,方向不变 B回路中电流大小不变

13、,方向变化 C回路中电流的大小和方向都周期性变化 D回路中电流方向不变,从 b 导线流进电流表答案 D 转动摇柄, 使圆盘逆时针匀速转动,解析 圆盘在磁场中切割磁感线产生恒定的感应电动势,由右手定就判定得 a 端为负极、 b 端为正极,所以只有 D项正确；3长直导线与矩形线框 abcd 处在同一平面中静止不动,如图甲所示； 长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的沟通电：i I msin t ,i - t 图象如图乙所示；规定沿长直导线向上的电流为正方向；关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向,以下说法正确的是 A由顺时针方向变为逆时针方向B由逆时针方向变为顺时针方向C由顺时针方向变

14、为逆时针方向,再变为顺时针方向D由逆时针方向变为顺时针方向,再变为逆时针方向名师归纳总结 答案D 第 7 页,共 13 页解析0T 4和3T 4T 过程中电流向上增加和向下减小,穿过线圈的磁通量向里增加和向外减小, 由楞次定律知感应电流的磁场都是向外的；依据安培定就, 产生的感应电流都为逆- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 时针方向,同理学习必备欢迎下载D；43T 4过程中感应电流都为顺时针方向,所以选 考法综述 本考点是电磁感应模块的基础,在高考中占有特别重要的位置,单独命题考查物理学史、楞次定律的应用,难度较低,交汇命题以法拉第电磁感应定律、能量守恒

15、等学问为载体考查楞次定律,难度较高, 因此复习本考点学问时仍以夯实基础为主,通过复习应把握：1 个条件产生感应电流的两个必备条件1 个定律楞次定律1 个定就右手定就1 个区分左手定就、右手定就、安培定就、楞次定律的区分及应用用3 个推论楞次定律的推论：即“ 增反减同” “ 来拒去留” “ 增缩减扩” 的含义及应命题法 1 电磁感应现象典例 1 以下图中能产生感应电流的是 答案 B 解析 依据产生感应电流的条件：A 中,电路没闭合,无感应电流；B 中,电路闭合,且垂直磁感线的平面的面积增大,即闭合电路的磁通量增大,有感应电流；C中,穿过闭合线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,无感应电流；化,无感

16、应电流；D中,闭合回路中的磁通量不发生变【解题法】感应电流产生条件的判定方法流；确定所讨论回路；看 能否变化；回路是否闭合；同时满意可产生感应电命题法 2 感应电流的方向典例 2 多项 如下列图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向匀称分布,水平名师归纳总结 方向非匀称分布； 一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a 后无初速释放, 在圆环第 8 页,共 13 页从 a 摆向 b 的过程中 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B感应电流方向始终是逆时针 C安培力方向始终与速度方向相反 D安培力

17、方向始终沿水平方向 答案 AD 解析 从磁场分布可看出：左侧向里的磁场从左向右越来越强,右侧向外的磁场从左 向右越来越弱； 所以,圆环从位置 a 运动到磁场分界线前,磁通量向里增大, 由楞次定律知,感应电流的磁场与原磁场方向相反即向外,由安培定就知,感应电流沿逆时针方向；同理,跨过分界线过程中,磁通量由向里最大变为向外最大,感应电流沿顺时针方向；连续摆到 b的过程中,磁通量向外减小,感应电流沿逆时针方向,A 正确；由于圆环所在的磁场上下对称,圆环等效水平部分所受安培力使圆环在竖直方向平稳,所以总的安培力沿水平方向,故D正确；【解题法】判定感应电流方向的“ 四步法”命题法 3 “ 三个定就与一个

18、定律” 的综合应用名师归纳总结 典例 3 多项 如下列图, 水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,第 9 页,共 13 页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,就PQ所做的运动可能是 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载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 答案 BC 解析 MN向右运动,说明 MN受到向右的安培力,由于 ab 中的电流在 MN处的磁场垂直纸面对里 左手定就 MN中的感应电流由 MN 安培定就 L1 中感应电流的磁场方向向上楞次定律L2中磁场方向向上减

19、弱；如 L2中磁场方向向上减弱 安培定就 PQ中电流为 QPL2中磁场方向向下增强且减小 右手定就向右减速运动； 如 L2中磁场方向向下增强 安培定就 PQ中电流为 PQ且增大右手定就 向左加速运动,应选项 B、C正确；【解题法】右手定就与左手定就的比较比较项目 右手定就 左手定就作用 判定感应电流方向 判定通电导体所受磁场力的方向已知条件 已知切割运动方向和磁场方向 已知电流方向和磁场方向图例因果关系运动电流电流运动应用发电机左“ 力” 右“ 电”电动机记忆规律1 多项 如图,一匀称金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动；现名师归纳总结 施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开头

20、减速； 在圆盘减速过程中,以下说法正确的第 10 页,共 13 页是 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载A处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高 B所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C如所加磁场反向,圆盘将加速转动 D如所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动 答案 ABD 解析 把圆盘看成沿半径方向紧密排列的“ 辐条” ,由右手定就知, 圆心处电势高, 选 项 A 正确；所加磁场越强,感应电流越强,安培力越大,对圆盘转动的阻碍越大,选项 B正确；假如磁场反向,由楞次定律可知,仍阻碍圆盘转动,选项C错误；如将整个圆盘置于磁场中,就圆盘中无感

21、应电流,圆盘将匀速转动,选项 D正确；2在法拉第时代,以下验证“ 由磁产生电” 设想的试验中,能观看到感应电流的是 A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观看电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观看电流表的变化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,再到相邻房间去观看电流表的变化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时,观看电流表的变化答案 D 解析 闭合回路中没有磁通量变化,不行能产生感应电流,A、B 两项错误；往闭合线圈中插入条形磁铁会产生感应电流,但只是瞬时电流,等到相邻房间观看时,感应电流已

22、经消逝,C项错误； 接电源的线圈在通电或断电时,产生感应电流,D项正确；3如下列图,上下开口、内壁光滑的铜管会使接电流表的线圈中的磁通量发生变化,P 和塑料管 Q竖直放置,小磁块先后在两管名师归纳总结 中从相同高度处由静止释放,并落至底部,就小磁块 第 11 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载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中的大答案 C 解析 小磁块在铜管 P 中下落时, 铜管中产生感应电流,依据楞次定律可知,感

23、应电流产生的磁场阻碍小磁块的下落,小磁块的机械能不守恒,A、B 两项错误； 小磁块在塑料管 Q中下落时不会产生感应电流,小磁块的机械能守恒,不难分析知, 小磁块在 Q中的运动时间短,落至底部时的速度大,C项正确, D项错误；4如下列图的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框；在以下四种情形下,线框中会产生感应电流的是 A如图甲所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动B如图乙所示,保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动C如图丙所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线 AB转动D如图丁所示,线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 CD转动答案 C 解析 保持线框平面始终

24、与磁感线平行,线框在磁场中左右运动,磁通量始终为零,故磁通量不变,无感应电流,选项 A错误； 保持线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动,磁通量始终为零,故磁通量不变,无感应电流,选项B 错误；线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动,磁通量周期性地转变,故肯定有感应电流,应选项C正确；线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线 变,无感应电流,选项 D错误；CD转动,磁通量始终为零,故磁通量不5 多项 航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的；电磁驱动原理如下列图,当名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - -

25、- 固定线圈上突然通过直流电流时,学习必备欢迎下载现在固定线圈左侧同一位线圈端点的金属环被弹射出去；置,先后放有分别用横截面积相等的铜和铝导线制成外形、大小相同的两个闭合环,且电阻率 铜铝；闭合开关S 的瞬时 A从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力 C如将环放置在线圈右方,环将向左运动 D电池正负极调换后,金属环不能向左弹射答案AB 磁场方向为向左,在闭合开关的过程中,磁场变强,就解析线圈中电流为右侧流入,由楞次定律可知,电流由左侧看为顺时针,选项A 正确； 由于铜环的电阻较小,故铜环中感应电流较大,故铜环受到的安培力要大于铝环的,选项 B 正确；如将环放在线圈右方,依据楞次定律可得,环将向右运动,选项 将向左弹出,选项 D错误；C错误；电池正负极调换后,金属环受力仍向左,故仍名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页