2019年高考物理大一轮复习第10章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律学案新人教版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第一讲 电磁感应现象 楞次定律 考试内容 要求 高考命题统计 命题规律 2015 2016 2017 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 电磁感应现象 高考对本章内容考查命题频率较高，大部分以选择题的形式出题，也有部分是计算题，多以中档以上难度的题目来增加试卷的区分度，考查较多的知识点有：感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生感应电动势的计算，同时也会与力学、磁场、能量等知识综合考查及图象问题的考查 . 磁通量 法拉第电磁 感应定律 T15 6 分 T24 14 分 T20 6 分 T25 20 分 T21 6 分 楞次定律 T15 6 分 自感、涡流 T19

2、 6 分 T18 6 分 一 电磁感应现象 1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 垂直 的面积 S 与 B 的乘积 (2)公式 BS. (3)单位 1 Wb 1_Tm 2. (4)公式的适用条件 匀强磁场； 磁感线的方向与平面垂直，即 B S. 2电磁感应现象 (1)电磁感应现象 当穿过闭合电路 的磁通量 发生变化 时，电路中有 感应电流 产生的现象 (2)产生感应电流的条件 【 精品教育资源文库 】 条件：穿过闭合电路的磁通量 发生变化 . 特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做 切割磁感线 运动 (3)产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生 感应电动

3、势 ，如果回路闭合则产生 感应电流 ；如果回路不闭合，则只有 感应电动势 ，而无 感应电流 . (4)图中能产生感应电流的是 _. 提示： B 二 楞次定律的理解及应用 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适用情况： 所有 电磁感应现象 3对楞 次定律中 “ 阻碍 ” 的理解 4对照教材实验：如图 A 和 B 都是很轻的铅环， A 是闭合的， B 是断开的试分析用磁铁的任一极去接近或远离两环时，会发生什么现象？ 提示： 当磁铁接近或远离 A 环时， A 环将远离或靠近磁铁，磁铁接近或远离 B 环时， B环不动 5右手定则 (1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手

4、指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让【 精品教育资源文库 】 磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是 感应电流 的方向 (2)适用情况：导体 切割磁感线 产生感应电流 1判断正误 (1)线框不闭合时，即使穿 过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生 ( ) (2)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势 ( ) (3)回路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，也会产生 “ 阻碍 ” 作用 ( ) (4)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量变化 ( ) (5)感应电流的方向可能与 B 的方向平行，但一定与 v 的方向垂直 ( ) 答案： (1) (2

5、) (3) (4) (5) 2下列实验现象，属于电磁感应现象的是 ( ) 答案： C 3 (人教版选修 3 2P9第 7 题改编 )如图所示，固定于水平面上 的金属架 abcd 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 MN 沿框架以速度 v 向右做匀速运动 t 0 时，磁感应强度为B 0，此时 MN 到达的位置恰好使 MbcN 构成一个边长为 l 的正方形为使 MN 棒中不产生感应电流，从 t 0 开始，磁感应强度 B 随时间 t 变化的示意图为 ( ) 【 精品教育资源文库 】 答案： C 4 (人教版选修 3 2P7第 1 题改编 )如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框在下列四种情况下，线

6、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如图丙表示，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 考点一 电磁感应现象的判断 判断感应电流有无的程序 1 (2014 全国卷 )在法拉第时代，下列验证 “ 由磁产生电 ” 设想的实验中，能观察到感应电流的是 ( ) A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电

7、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，再到相邻房间去观察电流表的变化 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间，观察电流表的变化 解析： 选 D 只形成闭合回路，回路中的磁通量不变化，不会产生感应电流，选项 A、 B、C 错误；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量变化，会产生感应电流，能观察到电流表示数的变化，选项 D 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 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A开关闭合后，线圈 A 插入或拔出线圈 B 都会引起

8、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

9、变化，电流计指针都会发生偏转，选项 C、 D 错误 . 考点二 楞次定律的理解和应用 判断感应电流方向的 “ 三步走 ” (2017 全国卷 )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

10、中沿逆时针方向， T 中沿顺时针方向 解析： 选 D 金属杆 PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路 PQRS 中磁场方向【 精品教育资源文库 】 垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路 PQRS 中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路 PQRS 中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则 T 中磁通量减小，由楞次定律可判断，T 中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知 T 中感应 电流方向为顺时针，选项 D 正确 楞次定律推论的应用技巧 (1)线圈 (回路 )中磁通量变化时，阻碍原磁通量的变化

11、应用 “ 增反减同 ” 的规律； (2)导体与磁体间有相对运动时，阻碍相对运动 应用 “ 来拒去留 ” 的规律； (3)当回路可以形变时，感应电流可使线圈面积有扩大或缩小的趋势 应用 “ 增缩减扩 ” 的规律； (4)自感现象中，感应电动势阻碍原电流的变化 应用 “ 增反减同 ” 的规律 (2016 上海卷 )(多选 )如图 (a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向螺线管与导线框 abcd 相连，导线框内有一小金属圆环 L，圆环与导线框在同一平面内当螺线管内的磁感应强度 B 随时间按图 (b)所示规律变化时( ) A在 t1 t2时间内， L 有收缩趋势 B在

12、t2 t3时间内， L 有扩张趋势 C在 t2 t3时间内， L 内有逆时针方向的感应电流 D在 t3 t4时间内， L 内有顺时针方向的感应电流 解析： 选 AD 据题意，在 t1 t2 时间内，外加磁场磁感应强度增加且斜率在增加，则在导线框中产生沿顺时针方向增加的电流，该电流激发出增加的磁场，该磁场通过圆环，在圆环内产生感应电流，根据结论 “ 增缩减扩 ” 可以 判定圆环有收缩趋势，故选项 A 正确；在t2 t3时间内，外加磁场均匀变化，在导线框中产生稳定电流，该电流激发出稳定磁场，该磁场通过圆环时，圆环中没有感应电流，故选项 B、 C 错误；在 t3 t4时间内，外加磁场向下减小，且斜率

13、也减小，在导线框中产生沿顺时针方向减小的电流，该电流激发出向内减小的磁场，故圆环内产生顺时针方向电流，选项 D 正确 3 (2018 湖北襄阳联考 )(多选 )如图所示，线圈 A、 B 同心置于光滑水平桌面上，线圈【 精品教育资源文库 】 A 中通有逐渐增大的逆时针方向的电流，则 ( ) A线圈 B 将顺时针转动起来 B线圈 B 中有顺时针方向的电流 C线圈 B 将有沿半径方向扩张的趋势 D线圈 B 对桌面的压力将增大 解析： 选 BC 方法一：画出 A 中电流产生的磁场，由于 A 中电流增大，故穿过 B 的合磁通量垂直纸面向外且增大；由楞次定律可知 B 中感应电流的磁场方向垂直纸面向里，最

14、后由安培定则可判断 B 中感应电流的方向是顺时针， B 正确；由左手定则判断 B 所受安培力方向沿半径向外，有扩张的趋势，但不会转动 A 错误、 C 正确因安培力沿水平方向， B 环对桌面的压力不变， D 错误 方法二：当线圈 A 中通有逐渐增大的逆时针方向的电流时，穿过线圈 B 的磁通量竖直 向上且增大，根据楞次定律，线圈 B 产生顺时针方向的电流；根据楞次定律的另一种表述，线圈 B 有扩张的趋势，阻碍磁通量的增加，故 B、 C 正确， A 错误线圈 B 受到的安培力在水平方向上，线圈 B 对桌面的压力将不变，故 D 错误 4 (2017 江苏南通一模 )(多选 )如图所示，铝质的圆筒形管竖直立在水平桌面上，一条形磁铁从铝管的正上方由