2024版高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題十電磁感應(yīng)第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律課件

第1講電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律核心素養(yǎng)重要考點物理觀念(1)理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象、磁通量、自感、渦流等概念；(2)掌握右手定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等重要規(guī)律1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象、磁通量2.法拉第電磁感應(yīng)定律3.楞次定律的應(yīng)用4.自感、渦流現(xiàn)象的分析理解科學(xué)思維綜合應(yīng)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律分析問題的能力科學(xué)探究通過實驗探究影響感應(yīng)電流方向的因素，提高定性和定量分析問題的能力科學(xué)態(tài)度與責(zé)任了解電磁感應(yīng)知識在生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用一、磁通量1.概念：磁感應(yīng)強度B與面積S的________.

2.公式：Φ＝________.適用條件：勻強磁場；S是________磁場的有效面積.

單位：韋伯(Wb)，1Wb＝________.

1T·m2垂直乘積

BS

3.意義：穿過某一面積的磁感線的________.

【答案】條數(shù)4.標(biāo)矢性：磁通量是________，但有正、負.

【答案】標(biāo)量二、電磁感應(yīng)1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合電路的________發(fā)生變化時，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象.

【答案】磁通量2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.(1)條件：穿過閉合電路的磁通量________________.

(2)特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做__________運動.

【答案】(1)發(fā)生變化(2)切割磁感線3.能量轉(zhuǎn)化：發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為________.

【答案】電能三、感應(yīng)電流方向的判斷阻礙磁通量運動的方向切割(1)磁通量是標(biāo)量，但有正、負，若磁通量為正，表示磁感線從規(guī)定的正面穿入；磁通量為負則反之.(2)“阻礙”不一定是相反，“阻礙”的是磁通量的變化；“阻礙”也不是阻止，而是延緩磁通量的變化過程.(3)右手定則是楞次定律的特例，楞次定律適用于所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，而右手定則適用于一段導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動的情況.1.[產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件]如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下列說法正確的是(

)A.螺線管中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.螺線管中會產(chǎn)生感應(yīng)電流C.只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流D.只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】B2.[產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件](多選)如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點自由轉(zhuǎn)動.用一條形磁鐵插向其中一個小環(huán)，后又取出插向另一個小環(huán)，看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是(

)A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C.磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流D.磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流【答案】BD3.[感應(yīng)電流的方向]如圖所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強磁場垂直桌面豎直向下，過線圈上A點作切線OO'，OO'與線圈在同一平面上.在線圈以O(shè)O'為軸翻轉(zhuǎn)180°的過程中，線圈中電流流向(

)A.始終為A→B→C→AB.始終為A→C→B→AC.先為A→C→B→A，后變?yōu)锳→B→C→AD.先為A→B→C→A，后變?yōu)锳→C→B→A【答案】A

【解析】在線圈以O(shè)O'為軸翻轉(zhuǎn)0～90°的過程中，穿過線圈正面向里的磁通量逐漸減小，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向為A→B→C→A；線圈以O(shè)O'為軸翻轉(zhuǎn)90°～180°的過程中，穿過線圈反面向里的磁通量逐漸增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流方向仍然為A→B→C→A，故A正確.4.[感應(yīng)電流的方向]如圖所示，兩個線圈A、B套在一起，線圈A中通有電流，方向如圖所示.當(dāng)線圈A中的電流突然增強時，線圈B中的感應(yīng)電流方向為(

)A.沿順時針方向B.沿逆時針方向C.無感應(yīng)電流D.先沿順時針方向，再沿逆時針方向【答案】A考點1電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷[基礎(chǔ)考點]1.產(chǎn)生感應(yīng)電流的幾種常見情況2.判斷感應(yīng)電流的流程1.如圖，法拉第在一個軟鐵圓環(huán)上繞兩個互相絕緣的線圈a和b.a與電池、開關(guān)組成回路，b的兩端用導(dǎo)線連接，導(dǎo)線正下方有一枚小磁針.使法拉第在“磁生電”方面取得突破性進展的現(xiàn)象是(

)A.閉合開關(guān)瞬間，觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B.閉合開關(guān)后，觀察到小磁針保持偏轉(zhuǎn)狀態(tài)C.斷開開關(guān)瞬間，觀察到小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.斷開開關(guān)后，觀察到小磁針保持偏轉(zhuǎn)狀態(tài)【答案】A

【解析】閉合開關(guān)瞬間，線圈a中電流發(fā)生變化，在線圈b中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，可觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，A正確；閉合開關(guān)后，線圈a中電流不發(fā)生變化，在線圈b中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到小磁針不偏轉(zhuǎn)，B錯誤；斷開開關(guān)瞬間，線圈a中電流發(fā)生變化，在線圈b中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，C錯誤；斷開開關(guān)后，線圈a中電流不發(fā)生變化，在線圈b中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，觀察到小磁針不偏轉(zhuǎn)，D錯誤.2.(2022年廣東卷)(多選)如圖所示，水平地面(xOy平面)下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導(dǎo)線.P、M和N為地面上的三點，P點位于導(dǎo)線正上方，MN平行于y軸，PN平行于x軸.一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動，運動過程中線圈平面始終與地面平行.下列說法正確的有(

)A.N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同B.線圈沿PN方向運動時，穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點開始豎直向上運動時，線圈中無感應(yīng)電流D.線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從P到N過程的感應(yīng)電動勢相等【答案】AC

【解析】依題意，M、N兩點連線與長直導(dǎo)線平行、兩點與長直導(dǎo)線的距離相同，根據(jù)右手螺旋定則可知，通電長直導(dǎo)線在M、N兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，A正確；在向N點平移過程中，磁感線穿進與穿出線圈不再對稱，線圈的磁通量會發(fā)生變化，B錯誤；根據(jù)右手螺旋定則，線圈從P點豎直向上運動過程中，磁感線穿進與穿出線圈對稱，線圈的磁通量始終為零，沒有發(fā)生變化，線圈無感應(yīng)電流，C正確；線圈從P點到M點與從P點到N點，線圈的磁通量變化量相同，依題意P點到M點所用時間較從P點到N點時間長，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則兩次的感應(yīng)電動勢不相等，D錯誤.考點2楞次定律的理解及應(yīng)用[基礎(chǔ)考點]1.楞次定律中“阻礙”的含義2.判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法方法一：用楞次定律判斷.方法二：用右手定則判斷.該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流.要注意掌心、大拇指、四指的方向：掌心——磁感線垂直穿過；大拇指——指向?qū)w運動的方向；四指——指向感應(yīng)電流的方向.1.如圖為電磁剎車實驗裝置，小車底面安裝有矩形導(dǎo)線框abcd，線框底面平行于地面，在小車行進方向有與abcd等寬、等長的有界勻強磁場，磁場方向垂直地面向上.小車進入磁場前撤去牽引力，小車穿過磁場后滑行一段距離停止.則小車(

)A.進入磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為adcbaB.離開磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為abcdaC.穿過磁場的過程中，中間有一段時間矩形導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流D.穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左【答案】D

【解析】根據(jù)楞次定律可知，進入磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為abcda，離開磁場時，矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為adcba，A、B錯誤；因線圈與磁場等寬、等長，則穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框中始終有感應(yīng)電流，C錯誤；根據(jù)左手定則可知，穿過磁場的過程中，矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左，D正確.2.(2022年汕頭模擬)圖甲為某款“自發(fā)電”無線門鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠離螺線管回歸原位置.下列說法正確的是(

)A.按下按鈕過程，螺線管P端電勢較高B.松開按鈕過程，螺線管Q端電勢較高C.按住按鈕不動，螺線管沒有產(chǎn)生感應(yīng)電動勢D.按下和松開按鈕過程，螺線管一定會產(chǎn)生大小相同的感應(yīng)電動勢【答案】C

【解析】按下按鈕過程，穿過螺線管的磁通量向左增大，根據(jù)楞次定律可知螺線管中感應(yīng)電流為從P端流入從Q端流出，螺線管充當(dāng)電源，則Q端電勢較高，A錯誤；松開按鈕過程，穿過螺線管的磁通量向左減小，根據(jù)楞次定律可知螺線管中感應(yīng)電流為從Q端流入，從P端流出，螺線管充當(dāng)電源，則P端電勢較高，B錯誤；按住按鈕不動，穿過螺線管的磁通量不變，螺線管不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，C正確；按下和松開按鈕過程，螺線管中磁通量的變化率不一定相同，故螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不一定相同，D錯誤.3.(多選)高速鐵路列車通常使用磁力剎車系統(tǒng).磁力剎車工作原理可簡述如下：將磁鐵的N極靠近一塊正在以逆時針方向旋轉(zhuǎn)的圓形鋁盤，使磁感線垂直鋁盤向內(nèi)，鋁盤隨即減速，如圖所示.圖中磁鐵左方鋁盤的甲區(qū)域(虛線區(qū)域)朝磁鐵方向運動，磁鐵右方鋁盤的乙區(qū)域(虛線區(qū)域)朝離開磁鐵方向運動.下列有關(guān)鋁盤剎車的說法正確的是(

)A.鋁盤甲區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場B.鋁盤乙區(qū)域的感應(yīng)電流產(chǎn)生垂直鋁盤向外的磁場C.磁鐵與感應(yīng)電流之間的作用力，會使鋁盤減速D.若將實心鋁盤換成布滿小空洞的鋁盤，則磁鐵對空洞鋁盤所產(chǎn)生的減速效果與實心鋁盤相同【答案】AC考點3一定律、三定則的綜合應(yīng)用[能力考點]1.規(guī)律比較定則或定律適用的情況安培定則判斷運動電荷、電流產(chǎn)生的磁場方向左手定則判斷磁場對運動電荷、電流的作用力右手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體切割磁感線運動產(chǎn)生電流的方向楞次定律閉合回路中磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生電流的方向2.“三個定則”和“一個定律”的因果關(guān)系(1)因電而生磁(I→B)→安培定則(即右手螺旋定則)；(2)因動而生電(v、B→I安)→右手定則；(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則；(4)因磁而生電(S、B→I安)→楞次定律.例1

(2022年廣東模擬)如圖a所示，導(dǎo)體棒甲、導(dǎo)軌、硬金屬環(huán)乙構(gòu)成閉合回路，硬金屬環(huán)丙放在乙的正中央，導(dǎo)棒甲在勻強磁場中向右做加速運動；把導(dǎo)棒甲和磁場去掉，如圖b所示在導(dǎo)軌的兩端加上電源，下列說法正確的是(

)A.對圖a，乙、丙兩金屬環(huán)的電流方向相同B.對圖a，丙有擴張的趨勢C.對圖b，若電源是直流電源，則丙沒有電能生成D.對圖b，若電源是正弦交流電，則每個周期內(nèi)乙、丙的排斥時間為半個周期【答案】D

【解析】根據(jù)右手定則判斷可知，圖a中金屬環(huán)乙中感應(yīng)電流方向沿順時針方向.根據(jù)安培定則可知，穿過金屬環(huán)丙的磁通量垂直紙面向里增加，則根據(jù)楞次定律判斷可知，金屬環(huán)丙中感應(yīng)電流方向沿逆時針方向，A錯誤；由于圖a中乙丙兩金屬環(huán)的電流方向相反，則根據(jù)同向電流相互吸引，反向電流相互排斥可知，圖a中金屬環(huán)丙有收縮的趨勢，B錯誤；在導(dǎo)軌的兩端加上電源瞬間，金屬環(huán)丙中的磁通量會突然增大，則金屬環(huán)丙中也會產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯誤；正弦交流電在每個周期內(nèi)有半個周期電流在增強，半個周期電流在減弱，則金屬環(huán)乙產(chǎn)生的磁場有半個周期在增強，半個周期在減弱，根據(jù)楞次定律判斷可知，乙丙兩金屬環(huán)的電流在半個周期內(nèi)方向相同，半個周期內(nèi)方向相反.所以每個周期內(nèi)乙丙的排斥時間為半個周期，D正確.1.(多選)如圖所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經(jīng)標(biāo)出.左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab，金屬棒處在垂直于紙面向外的勻強磁場中.下列說法正確的是(

)A.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點B.當(dāng)金屬棒ab向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢C.當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點D.當(dāng)金屬棒ab向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點【答案】BD2.如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán).當(dāng)B繞環(huán)心轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)體環(huán)A產(chǎn)生順時針電流且具有擴展趨勢，則B的轉(zhuǎn)動情況是(

)A.順時針加速轉(zhuǎn)動 B.順時針減速轉(zhuǎn)動C.逆時針加速轉(zhuǎn)動 D.逆時針減速轉(zhuǎn)動【答案】A小實驗*探究影響感應(yīng)電流方向的因素1.實驗器材線圈、靈敏電流計、磁鐵、電池、開關(guān)、滑動變阻器、導(dǎo)線若干.2.實驗步驟(1)按圖連接電路，閉合開關(guān)，記錄下G中流入電流方向與靈敏電流計G中指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系.(2)記下線圈繞向，將線圈和靈敏電流計構(gòu)成通路.(3)把條形磁鐵N極(或S極)向下插入線圈中，并從線圈中拔出，每次記下電流計中指針偏轉(zhuǎn)方向，然后根據(jù)步驟(1)的結(jié)論，判定出感應(yīng)電流方向，從而可確定感應(yīng)電流的磁場方向.(4)記錄實驗現(xiàn)象.例2如圖所示為“探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生條件及其規(guī)律”的實驗裝置.(1)將圖中所缺的導(dǎo)線補接完整.(2)如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)了一下，那么合上開關(guān)后可能出現(xiàn)的情況有：①將原線圈迅速插入副線圈時，靈敏電流表指針將________.

如圖右偏②原線圈插入副線圈后，將滑動變阻器觸頭迅速向左滑動時，靈敏電流表指針將________.

③在做“探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實驗時，如果副線圈兩端不接任何元件，則副線圈電路中將__________.

A.因電路不閉合，無電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，但