高考物理復(fù)習(xí)第九章電磁感應(yīng)第一課時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

1/37[考綱要求]知識(shí)內(nèi)容考試要求備考策略必考加試電磁感應(yīng)現(xiàn)象

b本章內(nèi)容只出現(xiàn)在加試中，重點(diǎn)考查有感應(yīng)電流產(chǎn)生、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向判斷、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算等知識(shí)。能夠以選擇題形式考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本規(guī)律了解與應(yīng)用，更多以計(jì)算題形式考查綜合性知識(shí)，如運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、能量、電路、圖象等知識(shí)與電磁感應(yīng)結(jié)合問題。楞次定律

c法拉第電磁感應(yīng)定律

d電磁感應(yīng)現(xiàn)象兩類情況

b互感和自感

b渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)

b試驗(yàn)13：探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生條件

√試驗(yàn)14：探究感應(yīng)電流方向規(guī)律

√2/37第1課時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律3/37一、磁通量1.概念：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向______面積S與B乘積。2.公式：Φ＝_______。3.單位：1Wb＝_________。4.公式適用條件 (1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)； (2)磁感線方向與平面垂直，即B⊥S。

垂直BS1T·m24/37二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象

當(dāng)穿過(guò)閉合電路磁通量__________時(shí)，電路中有__________產(chǎn)生現(xiàn)象。2.產(chǎn)生感應(yīng)電流條件：穿過(guò)閉合電路磁通量__________。特例：閉合電路一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)做_____________運(yùn)動(dòng)。3.產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)質(zhì)

電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生_____________，假如回路閉合則產(chǎn)生_____________；假如回路不閉合，則只有_____________，而無(wú)___________。

發(fā)生改變感應(yīng)電流發(fā)生改變切割磁感線感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流5/37三、楞次定律1.楞次定律：感應(yīng)電流磁場(chǎng)總要_______引發(fā)感應(yīng)電流磁通量改變。2.右手定則：如圖，伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指_______，而且都與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)___________方向就是感應(yīng)電流方向。妨礙垂直四指所指6/37【思索判斷】1.磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)之分(

)2.穿過(guò)線圈磁通量與線圈匝數(shù)無(wú)關(guān)(

)3.穿過(guò)電路磁通量改變，電路中就一定有感應(yīng)電流(

)4.閉合電路內(nèi)只要有磁通量，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生(

)5.導(dǎo)體切割磁感線時(shí)一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生(

)6.感應(yīng)電流磁場(chǎng)一定與引發(fā)感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向相反(

)7.感應(yīng)電流磁場(chǎng)總要阻止引發(fā)感應(yīng)電流磁通量改變(

)8.感應(yīng)電流磁場(chǎng)一定妨礙引發(fā)感應(yīng)電流磁通量改變(

)√√×××××√7/37考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象(－/b)[關(guān)鍵點(diǎn)突破]1.應(yīng)用Φ＝BS求解問題時(shí)應(yīng)注意兩點(diǎn)(1)公式Φ＝BS中，S為垂直于磁場(chǎng)方向面積。(2)穿過(guò)某個(gè)面有方向相反磁場(chǎng)，則不能直接用Φ＝BS求解，應(yīng)考慮相反方向磁通量抵消后所剩下磁通量。

8/372.判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象是否發(fā)生普通流程9/37[典例剖析]【例1】

如圖所表示，矩形線框在磁場(chǎng)內(nèi)做各種運(yùn)動(dòng)中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流是(

)解析依據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件，閉合回路內(nèi)磁通量發(fā)生改變才能產(chǎn)生感應(yīng)電流，只有選項(xiàng)B正確。答案B10/37【例2】

如圖所表示，在條形磁鐵外套A、B兩個(gè)大小不一樣圓環(huán)，穿過(guò)A環(huán)磁通量ΦA(chǔ)與穿過(guò)B環(huán)磁通量ΦB相比較(

)A.ΦA(chǔ)>ΦB B.ΦA(chǔ)<ΦBC.ΦA(chǔ)＝ΦB D.不能確定解析磁通量Φ＝Φ內(nèi)－Φ外，對(duì)A、B兩環(huán)，Φ內(nèi)相同；而對(duì)于Φ外，B大于A，所以ΦA(chǔ)>ΦB，故正確答案為A。答案A11/37[針對(duì)訓(xùn)練]1.如圖所表示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，過(guò)ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)連線OO′恰好位于垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場(chǎng)右邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過(guò)線圈磁通量為(

)12/37答案

A13/372.(·溫州模擬)如圖所表示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，B方向與水平面夾角為30°，圖中實(shí)線位置有一面積為S矩形線圈處于磁場(chǎng)中，并繞著它一條邊從水平位置轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，在此過(guò)程中磁通量改變量大小為(

)14/37答案

C15/37考點(diǎn)二楞次定律(－/c)[關(guān)鍵點(diǎn)突破]1.右手定則右手定則是楞次定律一個(gè)推論，適合用于導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向判斷。

2.楞次定律中“妨礙”含義16/373.感應(yīng)電流“效果”(1)線圈(回路)中磁通量改變時(shí)，妨礙原磁通量改變——增反減同；(2)導(dǎo)體與磁體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，妨礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——來(lái)拒去留；(3)當(dāng)回路能夠形變時(shí)，感應(yīng)電流可使線圈面積有擴(kuò)大或縮小趨勢(shì)——增縮減擴(kuò)；(4)自感現(xiàn)象中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)妨礙原電流改變——增反減同。

17/37[典例剖析]【例1】

如圖所表示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2，則(

)A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→aB.導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→aC.導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，受到安培力方向水平向右D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，受到安培力方向水平向左

18/37解析導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，cd邊切割磁感線，由右手定則可知，電流方向沿a→d→c→b→a，由左手定則可知cd邊受到安培力方向向左；在導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)時(shí)，ab邊處于磁場(chǎng)中且在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，一樣用右手定則和左手定則能夠判斷電流方向?yàn)閍→b→c→d→a，安培力方向依然向左，故選項(xiàng)D正確。答案D19/37【例2】

(多項(xiàng)選擇)如圖所表示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落靠近回路時(shí)(

)A.P、Q將相互靠攏B.P、Q將相互遠(yuǎn)離C.磁鐵加速度仍為gD.磁鐵加速度小于g20/37解析依據(jù)楞次定律“妨礙”內(nèi)涵，感應(yīng)電流效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流原因，本題“原因”是磁鐵靠近回路，穿過(guò)回路磁通量增加，“效果”便是妨礙磁通量增加和磁鐵靠近，所以P、Q將相互靠近，且磁鐵加速度小于g。答案AD21/37【方法總結(jié)】應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方法22/37[針對(duì)訓(xùn)練]1.如圖所表示，一個(gè)金屬圓盤安裝在豎直轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，置于蹄形磁鐵之間，兩塊銅片A、O分別與金屬圓盤邊緣和轉(zhuǎn)動(dòng)軸接觸。若使金屬圓盤按圖示方向(俯視順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，以下說(shuō)法正確是(

)A.電阻R中有Q→R→P方向感應(yīng)電流B.電阻R中有P→R→Q方向感應(yīng)電流C.穿過(guò)圓盤磁通量一直沒有改變，電阻R中無(wú)感應(yīng)電流D.調(diào)換磁鐵N、S極同時(shí)改變金屬圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向，R中感應(yīng)電流方向也會(huì)發(fā)生改變

23/37解析依據(jù)右手定則可判斷出R中有P→R→Q方向電流，B正確，A、C錯(cuò)誤；D選項(xiàng)中流過(guò)R感應(yīng)電流方向不變，D錯(cuò)誤。答案

B24/372.如圖所表示，一水平放置矩形線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)磁鐵N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ。在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流(

)A.沿abcd流動(dòng)B.沿dcba流動(dòng)C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動(dòng)D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動(dòng)，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流動(dòng)

25/37解析本題考查用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。由條形磁鐵磁場(chǎng)可知，線圈在位置Ⅱ時(shí)穿過(guò)閉合線圈磁通量為零，線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ，從下向上穿過(guò)線圈磁通量在減小，線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ，從上向下穿過(guò)線圈磁通量在增大，依據(jù)楞次定律和安培定則可知感應(yīng)電流方向是abcd。選項(xiàng)A正確。答案A26/373.(多項(xiàng)選擇)如圖所表示，兩個(gè)閉合圓形線圈A、B圓心重合，放在同一個(gè)水平面內(nèi)，線圈A中通以如圖所表示交變電流，設(shè)t＝0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向。以下說(shuō)法中，正確是(

)A.0～t1內(nèi)，線圈B有逆時(shí)針方向電流，且有收縮趨勢(shì)B.t1～t2內(nèi)，線圈B有逆時(shí)針方向電流，且有擴(kuò)張趨勢(shì)C.在t1時(shí)刻，線圈B電流大小和方向同時(shí)改變D.在t1時(shí)刻，線圈A、B作用力最小

27/37解析0～t1內(nèi)，線圈A電流逆時(shí)針減小，經(jīng)過(guò)線圈B磁通量降低，依據(jù)楞次定律知，線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向電流，依據(jù)楞次定律另一個(gè)表述，線圈B妨礙磁通量降低，有收縮趨勢(shì)，故A選項(xiàng)正確；t1～t2內(nèi)，線圈A電流順時(shí)針增大，經(jīng)過(guò)線圈B磁通量增大，依據(jù)楞次定律知，線圈B內(nèi)有逆時(shí)針方向電流，依據(jù)楞次定律另一個(gè)表述，線圈B妨礙磁通量增大，有擴(kuò)張趨勢(shì)，故B選項(xiàng)正確；在t1時(shí)刻，線圈B中電流大小、方向都不變，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；在t1時(shí)刻，線圈A中沒有電流，線圈A、B作用力最小，故D選項(xiàng)正確。答案ABD28/371.如圖所表示，框架面積為S，框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)平面磁通量情況是(

)29/37答案B30/372.(多項(xiàng)選擇)如圖所表示，水平放置兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做運(yùn)動(dòng)可能是(

)A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)31/37解析當(dāng)PQ向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可判斷出PQ中感應(yīng)電流方向是Q→P，由安培定則可判斷出穿過(guò)L1磁場(chǎng)方向是自下而上；若PQ向右加速運(yùn)動(dòng)，則穿過(guò)L1磁通量增加，用楞次定律可判斷出流過(guò)MN感應(yīng)電流方向是N→M，用左手定則可判斷出MN受到向左安培力，將向左運(yùn)動(dòng)，可見選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)，流過(guò)MN感應(yīng)電流方向、MN所受安培力方向均反向，MN向右運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)C正確；同理可判斷出選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤。答案BC32/373.如圖所表示，線圈兩端與電阻相連組成閉合回路，在線圈上方有一豎直放置條形磁鐵，磁鐵S極朝下。在將磁鐵S極插入線圈過(guò)程中(

)A.經(jīng)過(guò)電阻感應(yīng)電流方向由a到b，線圈與磁鐵相互排斥B.經(jīng)過(guò)電阻感應(yīng)電流方向由b到a，線圈與磁鐵相互排斥C.經(jīng)過(guò)電阻感應(yīng)電流方向由a到b，線圈與磁鐵相互吸引D.經(jīng)過(guò)電阻感應(yīng)電流方向由b到a，線圈與磁鐵相互吸引答案

B33/374.如圖所表示，在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中，通以同方向同大小電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速運(yùn)動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流方向(

)A.先abcd，后dcba B.先dcba，后abcdC.一直是abcd D.一直是dcba34/37解析線框在兩電流中線OO′右側(cè)時(shí)，穿過(guò)線框合磁通量垂直紙面穿出，線框左移，磁通量變小，為妨礙這個(gè)方向磁通量減小，感應(yīng)電流方向就是abcd。當(dāng)線框跨越兩電流中線OO′時(shí)，線框合磁通量由穿出變?yōu)榇┻M(jìn)，感應(yīng)電流還是abcd。線框再左移，線框合磁通量穿入且增加，感應(yīng)電流方向還是abcd。所以線框中感應(yīng)電流方向一直是abcd。故選項(xiàng)C正確。答案C35/375.(·衢州模擬