2022年【先学后教新思路】高考物理教与学经典组合【学案】【教案】教案电磁感应现象楞次定律.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -【先学后教新思路】2022 高考物理教与学经典组合【学案】+【教案】:教案 16 电磁感应现象 楞次定律电磁感应现象 楞次定律考纲解读 1.知道电磁感应现象产生的条件.2.懂得磁通量及磁通量变化的含义,并能运算 .3.把握楞次定律和右手定就的应用,并能判定感应电流 的方向及相关导体的运动方向1 对磁通量的考查 如图 1 所示, ab 是水平面上一个圆的直径,在过 ab 的竖直面内有一根通电直导线ef,且 ef 平行于 ab,当 ef 竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将 A逐步变大图 1 B逐步减小共 16
2、页 C始终为零 D不为零,但始终保持不变 答案 C 解析 穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef 产生的,由于通电直导线位于圆的正上方,所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过该面积 的条数相等,即磁通量为零,而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变 化故 C正确2 对电磁感应现象发生条件的考查 线框或线圈里能否产生感应电流?答案 除 A 外均能产生感应电流试分析以下各种情形中,金属细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 24 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - -
3、- - - - -3 对楞次定律的考查 直放置的线圈固定不动,以下各图是验证楞次定律试验的示意图,竖将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会 产生感应电流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形,其中正确选项 答案 CD 解析 依据楞次定律可确定感应电流的方向:以 向下运动时: 1闭合线圈原磁场的方向向上;C选项为例,当磁铁 2穿过闭合线圈的磁通量的变化增加; 3感应电流产生的磁场方向向下;4利用安培定就判定感应电流的方向与图中箭头方向相同线圈的上端为 S极,磁铁与线圈相互排斥运用以上分析方法可知,C、 D 正确4 对右手定就
4、的考查 ab,当如图 2 所示,在直线电流邻近有一根金属棒金属棒以 b 端为圆心,以 ab 为半径,在过导线的平面内匀速旋转到达图中的位置时 Aa 端聚积电子Bb 端聚积电子图 2 C金属棒内电场强度等于零共 16 页DUa>Ub 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 24 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -答案 BD 解析 因金属棒所在区域的磁场的方向垂直于纸面对外,当金属棒转动时,由右手定就可知,a 端的电势高于b 端的电势,
5、b 端聚积电子, B、D 正确考点梳理一、磁通量1定义:在磁感应强度为 BS和 B 的乘积2公式: . 适用条件: 1匀强磁场2S 为垂直磁场的有效面积3 填“ 标量” 或“ 矢量”4 磁通量的意义:1磁通量可以懂得为穿过某一面积的磁感线的条数2同一平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向 平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一 样多时,磁通量为零二、电磁感应现象 1 电磁感应现象:产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应2 产生感应电流的条件:表述 1:闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动表述 2:穿过闭合回路的磁通量发生变化细心整理归纳
6、 精选学习资料 3 能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为 第 3 页,共 24 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -电能深化拓展 当回路不闭合时,没有感应电流,但有感应电动势,只产 生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象,且产生感应电动势的那部 分导体或线圈相当于电源三、感应电流方向的判定 1 楞次定律 1 2适用情形:全部的电磁感应现象2 右手定就 1磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指 的方向就是感应
7、电流的方向2 共 16 页5 利用楞次定律的推论“ 增反减同” 解题 可以绕如图 3 所示, ab 是一个垂直于纸面的轴 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 图 3 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答案 C 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 24 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -解析 当 P 向右滑动时,电路中电阻减小,电流
8、增大,穿过线圈 ab 的磁通量增大,依据楞次定律判定,线圈ab 将顺时针转动6 利用楞次定律的推论“ 阻碍相对运动” 解题 如图 4 所示,甲是 闭合铜线框,乙是有缺口 的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁,现将甲、乙、丙拿至相同高度H 处同时释放 各线框下落过程中不翻转,就以下说法正确选项 图 4 A三者同时落地 B甲、乙同时落地,丙后落地 C甲、丙同时落地,乙后落地 D乙、丙同时落地,甲后落地 答案 D 解析 甲是闭合铜线框,在下落过程中产生感应电流,所受的安培力 阻碍它的下落,故所需的时间长;乙不是闭合回路,丙是塑料线框,故都 不会产生感应电流,它们做自由落体运动,
9、所需时间相同,故 D 正确方法提炼 利用电磁感应的成效进行判定的方法:方法 1:阻碍原磁通量的变化“ 增反减同”方法 2:阻碍相对运动“ 来拒去留”方法 3:使线圈面积有扩大或缩小的趋势“ 增缩减扩”细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 24 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -方法 4:阻碍原电流的变化 . 共 16 页自感现象 “ 增反减同”考点一 电磁感应现象能否发生的判定 1 磁通量发生变化的三种常见情形 1磁场强弱不变,回路面积转
10、变;2回路面积不变,磁场强弱转变;3回路面积和磁场强弱均不变,但二者的相对位臵发生转变2 判定流程: 1确定争论的闭合回路 . 2弄清晰回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量 . 不变无感应电流 .3.回路闭合, 有感应电流 变化 .不闭合, 无感应电流, 但有感 应电动势 . 以下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图 5 D匀强磁场匀称增加例 1 如图 5 所示,一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,解析 只有当圆盘中的磁通量发生变化时,圆盘中才产生感应电流,当圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动或圆
11、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;当圆盘以某一水细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 24 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -平直径为轴匀速转动或匀强磁场匀称增加时,圆盘中的磁通量发生变化,圆盘中将产生感应电流,B、D 正确答案 BD 突破训练 1 如下列图,能产生感应电流的是 答案 B 解析 A 图中线圈没闭合,无感应电流;流; C 图中导线B 图中磁通量增大,有感应电在圆环的正上方,不
12、论电流如何变化,穿过线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,也共 16 页无感应电流; D 图中的磁通量恒定,无感应电流应选 B. 考点二 利用楞次定律判定感应电流的方向1 楞次定律中“ 阻碍” 的含义2 楞次定律的使用步骤例 2 2022 上海单科13如图 6,匀称带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置,当 a 绕 O 点在其所在平面内旋转时,b 中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环 a A顺时针加速旋转B顺时针减速旋转细心整理归纳 精选学习资料 C逆时针加速旋转图 6 第 7 页,共 24 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - -
13、 - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -D逆时针减速旋转解析 由楞次定律知,欲使 b 中产生顺时针电流,就 a 环内磁场应向里减弱或向外增强,a 环的旋转情形应当是顺时针减速或逆时针加速,由于 b 环又有收缩趋势,说明 a 环外部磁场向外,内部向里,应选 B. 答案 B 逆向思维法在感应电流方向判定中的应用逆向思维法是指从事物正向进展的目标、规律的相反方向动身,运用对立的、颠倒的思维方式去摸索问题的一种方法而电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了共 16 页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
14、应电流的成效总是阻碍产生感应电流的缘由突破训练 2 如图 7a所示,两个闭合圆形线圈A、B 的圆心重合,放在同一水平面内, 线圈 A 中通以如图 b所示的交变电流, t0 时电流方向 为顺时针 如图中箭头所示 ,在 t1 t2 时间段内,对于线圈 B,以下说法中正确选项 图 7 A线圈 B 内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势 B线圈 B 内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势C线圈 B 内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 24 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品
15、学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -D线圈 B 内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势答案 A 解析 在 t1 t2 时间段内, A 线圈的电流为逆时针方向,产生的磁场垂直纸面对外且是增加的,由此可判定B 线圈中的电流为顺时针方向线圈的扩张与收缩可用阻碍 变化的观点去判定 在 t1t2 时间段内 B 线圈内的 增强,依据楞次定律,只有 B 线圈增大面积,才能阻碍 的增加,应选 A. 突破训练 3 如图 8 所示,当磁场的磁感应强度环上的感应电流的方向应为 A内环顺时针,外环逆时针 B内环逆时针,外环顺时针 C内、外环均为顺时针 图 8 D内、外环均为逆时针 答案
16、 A B 增强时, 内、外金属解析 磁场增强,就穿过回路的磁通量增大,故感应电流的磁场向外,由安培定就知感应电流对整个电路而言应沿逆时针方向;如分开争论,就外环逆时针,内环顺时针,A 正确 . 共 16 页 40“ 肯定律三定就” 的应用技巧 1应用现象及规律比较 2. 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页,共 24 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -无论是“安培力” 仍是“ 洛伦兹力”,只要是“ 力” 都用左手判定“ 电生磁” 或“ 磁生电
17、” 均用右手判定例 3 如图 9 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,就PQ 所做的运动可能是 A向右加速运动B向左加速运动C向右减速运动图 9 D向左减速运动解析 MN 向右运动,说明 MN 受到向右的安培力,由于 ab 在 MN 处的磁场垂直纸面对里 MN 中的感应电流由 M N L1中感应电流的磁场方向向上PQ 中电流 .L2中磁场方向向上减弱 .L 中磁场方向向下增强 .2 为 QP 且减小 电流为 PQ 且增大.;如 L2 中磁场方向向上减弱答案 BC 向右减速运动;如L2 中磁场方
18、向向下增强,向左加速运动 PQ中突破训练 4 两根相互平行的金属导轨水平放置于图 10 所示的匀强磁场细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页,共 24 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -中,在导轨上接触良好的导体棒AB 和 CD可以自由滑动当AB在外力 F 作用下向右运动时,以下说法中正确选项 A导体棒 CD内有电流通过,方向是 DC 图 10 B导体棒 CD内有电流通过,方向是 CD C磁场对导体棒 CD的作用力向左D磁场对导体棒 AB的作
19、用力向左答案 BD 共 16 页解析 利用楞次定律两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定就判定回路中感应电流的方向是 BACD B.以此为基础,再依据左手定就进一步判定 比较可得正确答案高考题组CD、AB 的受力方向,经过1 2022 山东理综14以下表达正确选项 A法拉第发觉了电磁感应现象B惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性肯定大C牛顿最早通过抱负斜面试验得出力不是维护物体运动的缘由D感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必定结果答案 AD 解析 电磁感应现象的发觉者是法拉第,应选项A 正确;惯性是物体本身固有的属性,质量是物体惯性大小的唯独量度
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