2020高考物理一轮总复习 第十章 电磁感应 基础课1 电磁感应现象 楞次定律课件 新人教版

第十章电磁感应三年真题考纲要求201820172016常考角度电磁感应现象Ⅰ磁通量Ⅰ法拉第电磁感应定律Ⅱ楞次定律Ⅱ自感、涡流Ⅰ卷Ⅰ·T17卷Ⅰ·T19卷Ⅰ·T18卷Ⅱ·T20卷Ⅲ·T15卷Ⅰ·T24卷Ⅱ·T20、T24卷Ⅲ·T25(1)根据楞次定律判断感应电流的方向(2)结合安培定则、左手定则、楞次定律判断导体受力或运动方向(3)法拉第电磁感应定律E＝nΔΦΔt和E＝Blv的比较及应用(4)电磁感应与电路的结合，自感、涡流(5)电磁感应的图象、受力、运动、能量等综合问题(6)电磁感应的科技应用问题电磁感应现象楞次定律栏目导航1234板块一双基巩固板块二考点突破板块三素养培优板块四跟踪检测双基巩固固双基、明易错、强化记忆板块一填一填|——知识体系一、磁通量1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向____________的面积S与B的乘积．2．公式：Φ＝____________.3．单位：1Wb＝____________.垂直BS1T·m24．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B⊥S.5．磁通量的意义磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．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______________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电磁感应现象的实质是产生________________，如果回路闭合，则产生____________；如果回路不闭合，那么只有_______________，而无____________.感应电动势感应电流感应电动势感应电流三、楞次定律判一判|——易混易错(1)1831年，英国物理学家法拉第发现了——电磁感应现象．()(2)1834年，俄国物理学家楞次总结了确定感应电流方向的定律——楞次定律．()(3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生．()(4)当导体切割磁感线运动时，导体中一定产生感应电流．()(5)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反．()√√×××(6)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数有关．()(7)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反．()(8)感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的变化．()(9)回路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会引起感应电动势．()(10)用右手定则判断感应电流方向时，四指指向为高电势端．()×××√√记一记|——规律结论1．磁通量没有方向，但有正、负之分．2．感应电流的产生条件表述一、表述二本质相同．3．右手定则常用于感应电流产生条件表述二对应的问题，楞次定律对表述一、表述二对应的问题都适用．4．楞次定律的本质是能量守恒．5．楞次定律阻碍作用表现为“增反减同”“增缩减扩”“来拒去留”．6．楞次定律的两个等效应用：①“加速向左运动”与“减速向右运动”；②“×增加”与“·减少”所产生的感应电流方向一样，反之亦然．考点突破记要点、练高分、考点通关板块二考点一电磁感应现象的理解与判断——自主练透|记要点|1．判断产生感应电流的两种方法(1)闭合电路的一部分导体切割磁感线，产生“动生电流”．(2)“感生电流”，即导体回路必须闭合，穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，二者缺一不可．2．常见的产生感应电流的三种情况|练高分|1．如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是()解析：选B根据产生感应电流的条件，闭合回路内磁通量发生变化才能产生感应电流，只有选项B正确．2．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接．下列说法中正确的是()A．开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转解析：选A开关闭合后，线圈A插入或拔出线圈B都会引起穿过线圈B的磁通量的变化，从而使电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流变化，使线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误．3．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，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A．ab向右运动，同时θ角减小B．使磁感应强度B减小，同时θ角也减小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和夹角θ(0°θ90°)解析：选A设此时回路的面积为S，由题意得磁通量Φ＝BScosθ，对选项A，S增大，θ减小，cosθ增大，则Φ增大，故选项A正确；对选项B，θ减小，cosθ增大，又B减小，故Φ可能不变，选项B错误；对选项C，S减小，B增大，Φ可能不变，故选项C错误；对选项D，S增大，B增大，θ增大，cosθ减小，Φ可能不变，故选项D错误.|反思总结|电磁感应现象能否发生的判断流程(1)确定研究的闭合回路．(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定其磁通量Φ.(3)Φ不变→无感应电流Φ变化→回路闭合，有感应电流不闭合，无感应电流，但有感应电动势考点二楞次定律的理解及应用——师生共研|记要点|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闭合电路的部分导体切割磁感线产生的感应电流．判断时注意掌心、拇指、四指的方向：(1)掌心——磁感线垂直穿入；(2)拇指——指向导体运动的方向；(3)四指——指向感应电流的方向．|析典例|【例】(2017年全国卷Ⅲ)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是()A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向[思路点拨](1)判断PQRS中感应电流方向应用右手定则．(2)判断T中感应电流方向应用楞次定律和安培定则．[解析]金属杆PQ向右切割磁感线，根据右手定则可知PQRS中感应电流沿逆时针方向；原来T中的磁场方向垂直于纸面向里，金属杆PQ中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外，使得穿过T的磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知T中产生顺时针方向的感应电流，综上所述，可知A、B、C项错误，D项正确．[答案]D|练高分|1．(2019届杭州模拟)如图所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中()A．线圈中将产生abcda方向的感应电流B．线圈中将产生adcba方向的感应电流C．线圈中感应电流方向无法判断D．线圈中无感应电流解析：选A周长一定时，圆形的面积最大．本题线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生，由楞次定律和安培定则可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流，故A正确．2．(多选)(2018届海南“七校联盟”联考)如图所示，在一竖直平面内的三条平行导线上串有两个电阻R1和R2，导体棒PQ与三条导线均接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里，导体棒的电阻可忽略．若导体棒向左加速运动，则()A．流经R1的电流方向向上B．流经R2的电流方向向下C．流经R1的电流方向向下D．流经R2的电流方向向上解析：选AD导体棒PQ向左切割磁感线运动时，由右手定则可判断出导体棒与R1组成的回路中产生的感应电流是顺时针方向，即流经R1的电流方向向上，选项A正确；导体棒与电阻R2组成的回路中产生的感应电流是逆时针方向，即流经R2的电流方向向上，选项D正确．3．如图所示，导线框abcd与直导线几乎在同一平面内，直导线中通有恒定电流I，当导线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是()A．先abcd，后dcba，再abcdB．始终dcbaC．先dcba，后abcd，再dcbaD．先abcd，后dcba解析：选C当导线框从直导线左边向直导线靠近时，穿过导线框的磁感线是向外的且磁通量增加，由楞次定律可判断导线框中电流方向是dcba.当导线框在直导线右边远离直导线时，穿过导线框的磁感线是向里的且磁通量减小，由楞次定律可判断导线框中电流方向还是dcba.在导线框跨越直导线过程中，导线框的ab边和dc边均切割磁感线，由右手定则可得ab边感应电流的方向从a到b，cd边感应电流的方向从c到d，而ad、bc边不切割磁感线，因此，回路中相当于有两个电源串联，回路中感应电流的方向为abcd，选项C正确．考点三“三定则、一定律”的综合应用——自主练透|记要点|1．“三个定则、一个定律”的应用对比名称现象规律因果关系电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则因电而生磁(I→B)磁场力磁场对运动电荷、电流的作用左手定则因电而受力(I，B→F安q，B→f)回路磁通量变化楞次定律因磁而生电(ΔΦ→I)电磁感应导体做切割磁感线运动右手定则因动而生电(v，B→I)2.三定则、一定律的应用技巧(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方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定．|练高分|1．(多选)(2018年全国卷Ⅰ)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()A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动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：选AD由电路可知，开关闭合瞬间，右侧线圈环绕部分的电流向下，由安培定则可知，直导线在铁芯中产生向右的磁场，由楞次定律可知，左侧线圈环绕部分产生向上的电流，则直导线中的电流方向由南向北，由安培定则可知，直导线在小磁针所在位置产生垂直纸面向里的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A正确；开关闭合并保持一段时间后，穿过左侧线圈的磁通量不变，则左侧线圈中的感应电流为零，直导线不产生磁场，则小磁针静止不动，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈向右的磁通量减少，则由楞次定律可知，左侧线圈环绕部分产生向下的感应电流，则流过直导线的电流方向由北向南，直导线在小磁针所在处产生垂直纸面向外的磁场，则小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确．2．如图所示，金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则()A．ab棒不受安培力作用B．ab棒所受安培力的方向向右C．ab棒向右运动速度v越大，所受安培力越大D．螺线管产生的磁场，A端为N极解析：选C棒ab向右运动切割磁感线，根据右手定则判断感应电流方向由b→a，再根据左手定则判断棒所受安培力水平向左，A、B错误；ab的速度越大，感应电流越大，所受安培力就越大，C正确；根据安培定则可判定螺线管的B端为N极，A端为S极，D错误