【三维设计】2016届高三物理一轮复习课件第9章 第1节 电磁感应现象 楞次定律
高三物理一轮复习 第九章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律课件
( ×)
(6)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变
化。
(√)
(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。
要点一 对电磁感应现象的理解和判断
1．磁通量发生变化的三种常见情况 (1)磁场强弱不变，回路面积改变。 (2)回路面积不变，磁场强弱改变。 (3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发 生改变。
找 的计算等知识。常以选择题形 Ⅱ 选择、 规 式考查对基础知识、基本规律
计算 律 的理解与应用，以计算题的形
式考查综合性知识，如运动
选择、 Ⅰ
计算
学、力学、能量、电路、图像 等知识与电磁感应结合的问 题，一般难度较大，分值较高。
考点
内要 题型
容求
把握考情
三、电磁感
预计在 2017 年高考中仍将以法
[多角练通]
1．(2016·杭州模拟)如图 9-1-2 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
图 9-1-2
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
解析Βιβλιοθήκη 3．(2014·全国卷Ⅰ)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
(新课标)高考物理大一轮复习-第9章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律课件
A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方 向为a→b→d→c→a
B．若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电 流，电流方向为a→c→d→b→a
C．若ab向左、cd向右同时运动，则abdc回路中的电流为零 D．若ab、cd都向右运动，且两杆速度vcd＞vab，则abdc回路 有电流，电流方向为a→c→d→b→a
感应电流方向判断的两点注意 (1)楞次定律可应用于磁通量变化引起感应电流的各种情况 (包括一部分导体切割磁感线运动的情况)． (2)右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的 情景，是楞次定律的一种特殊情况．
考点三 “三定则、一定律”的理解及应用
1．“三个定则、一个定律”的应用对比：
名称
三、感应电流方向的判断 1．右手定则：伸开右手，使拇指与其余四个手 指 垂直 ，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感 线从掌心垂直进入，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．如右图所示．
2．楞次定律 内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要 阻碍 引起感应电流的 磁通量 的变化．
主干回顾 夯基固源 考点透析 题组冲关
课时规范训练
考纲展示 1.电磁感应现象 2.磁通量 3.法拉第电磁感 应定律 4.楞次定律
5.自感、涡流
要求 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ
Ⅰ
复习定位
1.本章是高考考查的热点．考题既有选择 题又有计算题，选择题主要以电磁感应现 象的定性分析和图象问题等为主，计算题 主要以学科内的力、电综合题为主． 2．本章的复习应注意以下三点： (1)应用楞次定律和右手定则判断感应电流 的方向． (2)结合各种图象(如Φ－t图象、B－t图象和 i－t图象)，考查感应电流的产生条件及其 方向的判定，导体切割磁感线产生感应电 动势的计算． (3)电磁感应现象与磁场、电路、力学等知 识的综合，以及电磁感应与实际相结合的 题目．
高三物理一轮复习 第九章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 愣次定律课件
第九章 电 磁 感 应
第1讲 电磁感应现象 愣次定律
请做：题组层级快练 （三十四）
谢谢观赏！
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****
MOMODA POቤተ መጻሕፍቲ ባይዱERPOINT
2016届高三物理一轮复习教案(人教版)第9章第1节《电磁感应现象、楞次定律》
2016高考导航考纲展示1．电磁感应现象Ⅰ2．磁通量Ⅰ3．法拉第电磁感应定律Ⅱ4．楞次定律Ⅱ5．自感、涡流Ⅰ说明：1.导体切割磁感线时，感应电动势的计算，只限于l垂直于B、v的情况．2．在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低．3．不要求用自感系数计算自感电动势．热点视角1．感应电流的产生条件、方向判断和电动势的简单计算，磁感应强度、磁通量、电动势、电压、电流随时间变化的图象，以及感应电动势、感应电流随线框位移变化的图象，是高频考点，以选择题为主．2．滑轨类问题、线框穿越有界匀强磁场、电磁感应中的能量转化等综合问题，能很好地考查考生的能力，备受命题专家的青睐．第一节电磁感应现象楞次定律一、磁通量1．定义：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和B的乘积．2．公式：Φ＝B·S.3．单位：1 Wb＝1_T·m2.4．标矢性：磁通量是标量，但有正、负．1.(多选)如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，cd为平行于ab的弦，在过ab的竖直平面内有一通电导线ef，且ef平行于ab，下列情况下，穿过圆的磁通量发生变化的是( )A．导线中电流变大B．ef竖直向上平移C．以ab为轴转过90°D．ef水平移动到弦cd上方答案：CD二、电磁感应1．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象．2．产生感应电流的条件(1)电路闭合；(2)磁通量变化．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电能．特别提醒：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线圈中就有感应电动势产生．2.(多选)下列情形中金属框或线圈中能产生感应电流的是( )答案：BCD三、感应电流方向的判断1．楞次定律(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：所有的电磁感应现象．2．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，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电流的方向．(2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流．3.(多选)下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，由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况，其中正确的是( )答案：CD考点一电磁感应现象的判断判断电路中能否产生感应电流的一般流程：(单选)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，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小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θ角(0°<θ<90°)[解析] ab向右运动，回路面积增大，θ减小，cos θ增大，由Φ＝BScos θ知，Φ增大，故A正确．同理可判断B、C、D中Φ不一定变化，不一定产生感应电流．[答案] A[总结提升] 判断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的磁通量是否发生了变化．磁通量的变化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多种形式，主要有：(1)S、θ不变，B改变，这时ΔΦ＝ΔB·Ssin θ；(2)B、θ不变，S改变，这时ΔΦ＝ΔS·Bsin θ；(3)B、S不变，θ改变，这时ΔΦ＝BS(sin θ2－sin θ1)．1.(单选)如图所示的条形磁铁的上方放置一矩形线框，线框平面水平且与条形磁铁平行，则线框在由N端匀速平移到S端的过程中，线框中的感应电流的情况是( )A．线框中始终无感应电流B．线框中始终有感应电流C．线框中开始有感应电流，当线框运动到磁铁中部上方时无感应电流，以后又有了感应电流D．开始无感应电流，当运动到磁铁中部上方时有感应电流，后来又没有感应电流答案：B考点二楞次定律的理解及应用[学生用书P175]1．楞次定律中“阻碍”的含义2．应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(多选)(2015·南京模拟)匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图甲所示．在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示．令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，f1、f2、f3分别表示电流为I1、I2、I3时，金属环上很小一段受到的安培力．则( )A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向C．f1方向指向圆心，f2方向指向圆心D．f2方向背离圆心向外，f3方向指向圆心[解析] 在Oa段，磁场垂直纸面向里且均匀增强，根据楞次定律可判断产生的感应电流的方向是逆时针的，同理，ab、bc段产生的感应电流的方向是顺时针的，A正确，B错；根据左手定则可判断Oa、ab、bc段对应金属圆环上很小一段受到的安培力的方向，f1、f3方向指向圆心，而f2背离圆心向外，C错，D正确.[答案] AD2.(单选)(2015·南昌模拟)1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”.1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，那么，从上向下看，超导线圈上将出现( )A．先是逆时针方向的感应电流，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向的感应电流，然后是逆时针方向的感应电流C．顺时针方向持续流动的感应电流D．逆时针方向持续流动的感应电流解析：选D.当磁单极子从上向下靠近超导线圈时，线圈中的磁通量增加，且磁场方向从上向下，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针；当磁单极子远离超导线圈时，超导线圈中的磁通量减少，且磁场方向从下向上，由楞次定律可知，感应电流的磁场方向从下向上，再由安培定则可确定感应电流方向为逆时针，因此线圈中产生的感应电流方向不变，又由于超导线圈没有电阻，不消耗电能，所以超导线圈中的电流不会消失，选项D正确，A、B、C均错误．考点三“一定律三定则”的综合应用1．“三个定则与一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对电流的作用磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是涉及磁力都用左手判断．“电生磁”或“磁生电”均用右手判断．(单选)置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连．套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上，如图所示．导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法正确的是( )A．圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动B．圆盘顺时针匀速转动时，ab棒将向右运动C．圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动D．圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动[解析] 由右手定则知，圆盘顺时针加速转动时，感应电流从圆心流向边缘，线圈A 中产生的磁场方向向下且磁场增强．由楞次定律知，线圈B 中的感应磁场方向向上，由右手螺旋定则知，ab 棒中感应电流方向由a→b.由左手定则知，ab 棒受的安培力方向向左，将向左运动．故A 错；同理B 、D 错，C 对．[答案] C3.(多选)如图所示，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，则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D ．向左减速运动解析：选BC.MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里――→左手定则 MN 中的感应电流由M→N ――→安培定则 L 1中感应电流的磁场方向向上――→楞次定律 ⎩⎪⎨⎪⎧L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强；若L 2中磁场方向向上减弱――→安培定则PQ 中电流为Q →P 且减小――→右手定则 向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强――→安培定则 PQ 中电流为P→Q 且增大――→右手定则向左加速运动．方法技巧——楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因，推论如下：(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”．(多选)如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时( )A．P、Q将相互靠拢B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g[解析] 法一：设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞决定律可判断出P、Q中的感应电流方向如图所示，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向．可见，P、Q将相互靠拢．由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，因而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选A、D；法二：根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果总要反抗产生感应电流的原因．本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近．所以，P、Q将相互靠拢且磁铁的加速度小于g，应选A、D.[答案] AD4.(单选)(2014·高考广东卷)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A．在P和Q中都做自由落体运动B．在两个下落过程中的机械能都守恒C．在P中的下落时间比在Q中的长D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大解析：选C.小磁块在铜管中下落，产生电磁感应现象，根据楞次定律的推论——阻碍相对运动可知，小磁块下落过程中受到向上的电磁阻力，而在塑料管中下落，没有电磁感应现象，小磁块做自由落体运动，故C正确．1．(单选)(2015·惠州调研)如图所示，甲、乙两个矩形线圈同处在纸面内，甲的ab边与乙的cd边平行且靠得较近，甲、乙两线圈分别处在垂直纸面方向的匀强磁场中，穿过甲的磁场的磁感应强度为B1，方向指向纸面内，穿过乙的磁场的磁感应强度为B2，方向指向纸面外，两个磁场可同时变化，当发现ab边和cd边之间有排斥力时，磁场的变化情况可能是( )A．B1变小，B2变大B．B1变大，B2变大C．B1变小，B2变小D．B1不变，B2变小解析：选A.ab边与cd边有斥力，则两边通过的电流方向一定相反，由楞次定律可知，当B1变小，B2变大时，ab边与cd边中的电流方向相反．2．(单选)(2015·北京朝阳模拟)某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是( )A．开关S由断开到闭合的瞬间B．开关S由闭合到断开的瞬间C．保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向右滑动D．保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动解析：选A.若发现钻头M突然向右运动，则两螺线管互相排斥，根据楞次定律，可能是开关S由断开到闭合的瞬间，选项A正确．3．(单选)(2015·汕头质检)圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( )A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大解析：选D.通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律可知，a线圈中所产生的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B错误；根据楞次定律可知，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力增大，C错误，D正确．4．(单选)如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中，线圈中感应电流( )A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动解析：选A.由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少．线圈从位置Ⅰ到Ⅱ，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置Ⅱ到Ⅲ，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.故本题答案为A.5．(单选)如图所示，MN、GH为光滑的水平平行金属导轨，ab、cd为跨在导轨上的两根金属杆，垂直纸面向外的匀强磁场垂直穿过MN、GH所在的平面，则( )A．若固定ab，使cd向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为a→b→d→c→aB．若ab、cd以相同的速度一起向右滑动，则abdc回路有电流，电流方向为a→c→d→b→a。
高考物理一轮复习第9章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律模拟新人教版选修3-2
电磁感应现象楞次定律1．(2015·北京理综)利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。
IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。
公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。
刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。
下列说法正确的是导学号( B )A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息[解析]A项，IC卡由电感线圈产生感应电流为电容充电，故A项错误。
B项，LC振荡电路接收与其固有频率相同频率的电磁波，读卡机发出电磁波频率与之匹配，才能得到最优的充电效果，使电容电压达到预定值，才能进行数据传输，故B项正确。
C项，如果是其他频率的电磁波，根据法拉第电磁感应定律，依然会有电磁感应现象，有感应电流，故C项错误。
D项，IC卡能接收读卡机发射的电磁波，同时将存储的信息传输到读卡机中进行识别，故D项错误。
综上所述，本题正确答案为B。
2．(2017·江苏苏北四市联考)如图所示，螺线管与灵敏电流计相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管。
下列说法正确的是导学号( D )A．电流计中的电流先由a到b，后由b到aB．a点的电势始终低于b点的电势C．磁铁减少的重力势能等于回路中产生的热量D．磁铁刚离开螺线管时的加速度小于重力加速度[解析]电流计中的电流先由b到a，后由a到b，A错误；a点的电势先比b点低，后比b点高，B错误；磁铁减少的机械能等于回路中产生的热量，C错误；根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁铁与闭合回路间的相对运动，磁铁刚离开螺线管时，受到向上的磁场力，加速度小于重力加速度，D正确。
高考一轮物理复习课件(人教版选修3-2)：第九章第1节 电磁感应现象、楞次定律
跟踪训练 1
面积为 S 的矩形框 abcd，处在磁感应
强度为 B 的匀强磁场中， 磁场方向与线框平面成 θ 角(见 下图)．当线框以 ab 为轴逆时针转 90° 过程中，穿过 abcd 的磁通量变化量 ΔΦ＝______.
诱思启导 (1)初始位置与磁场垂直的面积多大？分解 B 可以 吗？ (2)末位置 abc′d′时磁场与平面的夹角多大？
【解析】 初始位置与磁场垂直的面积 S′＝Ssinθ， 则 Φ1＝BS′＝BSsinθ.也可分解 B，B 与 abcd 面垂直的 分量 B′＝Bsinθ， 同样可求 Φ1.末位置， 与平面 abc′d′ 垂直的磁感应强度的分量为 B′＝Bcosθ，则 Φ2＝B′S ＝ BScosθ ， 所 以 该 过 程 磁 通 量 变 化 ΔΦ ＝ Φ2 － Φ1 ＝ BS(cosθ－sinθ)．
①垂直于磁场 磁感应强度
②垂直于磁场
③1 T· m
2Leabharlann Φ ④S⑤⑥磁通量发生变化
⑦切割磁感线
⑧阻
碍引起感应电流的磁通量 ⑪磁感线 感线
⑨电磁感应
⑩其余四指 ⑭切割磁
⑫导体运动的方向
⑬感应电流
一、磁通量的计算和理解 规律方法 1．求磁通量时要明确是穿过哪一面积的磁通量．且 这一面积必须是磁场内的．
2．求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条 数．任何一个面都有正、反两个方向；磁感线从面的正 方向穿入时，穿过该面的磁通量为正．反之，磁通量为 负．所求磁通量为正、反两面磁通量的代数和．
第九章
电磁感应
1．电磁感应现象(Ⅰ) 2．法拉第电磁感应定律(Ⅱ) 3．楞次定律(Ⅱ) 4．自感、涡流(Ⅰ)
1．本章知识涉及的知识面广，难度大．主要涉及力 学中的力和运动的关系、功能关系，电磁学中的电路知 识及磁场知识．它是高中物理重点知识综合运用的纽带．
第9章_1电磁感应现象__楞次定律
3.本章有关电磁感应的产生条件和规律，都是通 过实验总结出来的，所以在学习过程中应该重视 有关电磁感应的实验装置、实验过程、实验现象、 实验分析和实验结论等，即重视“过程与方法”， 从而达到认识、理解和掌握电磁感应知识的目的.
而在高考中对本章重点考查的是对电磁感应 的理解和应用，以及解决与其他知识相联系 的综合问题的能力，所以深刻理解、掌握基 本概念和规律，是解决复杂问题的基础，没 有对基本知识的深刻理解和熟练掌握，就不 可能很好地加以应用.
点评：应用楞次定律时，特别要注意感应 电流的磁场阻碍的是引起感应电流的磁通量的 变化．不能把“阻碍变化”简单地理解为原磁 场均匀减少，电流就是顺时针；原磁场均匀增 加，感应电流就是逆时针．应用楞次定律解题 要先判断原磁通的方向及其变化趋势，再用 “阻碍变化”的原则来判断感应电流的磁场的 方向，最后用安培定则来判断感应电流的方 向．
2.本章揭示了“电”与“磁”的又一本质联系， 使“电”与“磁”成为既相对独立又密不可分的 “连接体”，所以这一章是电磁学中的重点；而 电磁学是高中阶段继力学之后的又一重点，故电 磁感应这一章在高中物理中的地位是非常重要的. 而且电磁感应在现实生活及航天科技、医药科技 等科技生产中有很多应用，所以多年来，本章一 直是高考的热点部分.
感应电动势的大小
导体切割磁感线：E=BLv(B、 L、v三者相互垂直） 当B和v方向间的夹角为θ,但L 与磁感线保持垂直时， E=BLvsinθ 法拉第电磁感应定律：
En t
(E为感应电动势
的平均值）
自感现象：由于导体本身的电流 发生变化而产生的电磁感应现象 自感电动势：在自感现象中产生 自感 的感应电动势 自感电流 自感系数 互感 条件 互感和自感 应用和防止 涡流：当线圈中的电流发生变 化时，会在附近产生涡旋电场， 涡流 使附近导体中形成涡流 电磁阻尼 电磁驱动
【三维设计】高考物理一轮复习 第九章 第1单元 电磁感应现象 楞次定律课件 新人教版(安徽 北京专版
“阻碍”作用确定磁铁的加速度。还可以根据楞次定律
的一些结论直接解答。
[解析] 法一：设磁铁下端为N极，如 图所示，根据楞次定律可判断出P、Q 中的感应电流方向，根据左手定则可判 断P、Q所受安培力的方向。可见，P、 Q将互相靠拢。由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿 第三定律，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g。 当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果。
由落体运动是匀变速直线运动
解析：焦耳发现了电流的热效应规律，并提出焦耳定律， A错误。库仑总结了点电荷间相互作用的规律，提出了库 仑定律，B正确。奥斯特发现了电流的磁效应，C错。伽 利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体 运动是匀变速直线运动，D错。 答案：B
(1)若金属棒ab向左减速运动，则c、d两点哪点电势高？ (2)若保持金属棒ab不动，磁感应强度均匀增大，则c、d两 点的电势又会怎样？
解析：(1)ab向左减速运动，由右手定则知电流沿顺时针方 向且减小，由安培定则得右边线圈中的磁场向下减小，由 楞次定律知线圈中电流由d端流出，故d点电势高于c点。 (2)回路中磁通量均匀增大，由楞次定律和法拉第电磁感应 定律知，左侧回路中产生顺时针方向电流，且大小不变； 由安培定则知右侧线圈中的磁场不变，即右线圈中无感应 电流，电势相等。 答案：(1)d点电势高 (2)电势相等
穿过线圈的磁通量是否为零
解析：两电流同向时，在线圈范围内，产生的磁场方 向相反，大小对称，穿过线圈的磁通量为零。故正确 答案为A。 答案：A
[思维启动]
用如图9－1－4所示的实验装置来验证楞
次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定
的线圈时，通过电流计的感应电流方向
是：
当条形磁铁进入线圈时________；
高中物理第一轮总复习 第9章 第1讲 电磁感应现象楞次定律学案(教师版)新人教版
高中物理第一轮总复习第9章第1讲电磁感应现象楞次定律学案（教师版）新人教版感应电流的方向右手定则楞次定律电磁感应感应电动势的大小电磁感应近导体形成涡流1．不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生，这种因变化的磁场而产生电流的现象叫电磁感应现象；产生感应电流的条件是闭合回路的磁通量发生改变.2．在匀强磁场中B与S(垂直于磁感线方向的投影面积)的乘积叫穿过这个面的磁通量．单位为Wb，符号为Φ.物理意义是穿过某一面积的磁感线条数；磁通量是标量，但有正负之分．3．磁通量发生变化有如下三种情况：(1)磁感应强度B发生变化；(2)在垂直于磁场方向上的投影面积发生变化；(3)两者都发生变化.4．楞次定律：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为(1)明确原磁场的方向，(2)判断磁通量的变化情况，(3)确定感应电流产生的磁场的方向，(4)利用安培定则反推感应电流的方向．5．导体切割磁感线产生感应电流的方向用右手定则来判断较为简便．其内容是：伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入掌心，大拇指指向导体运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向.6．楞次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因．当问题不涉及感应电流的方向时，用这种表述判断比较方便．1．电流的磁效应与电磁感应现象的区别与联系．解答：(1)“动电生磁”和“动磁生电”是两个不同的过程，要抓住过程和本质．动电生磁是指运动电荷周围能产生磁场；动磁生电是指线圈内的磁通量发生变化而在闭合线圈内产生了感应电流．要从本质上区分它们．(2)联系：二者都反映了电流与磁场之间的关系．2．怎样理解“磁通量变化”的含义？解答：(1)B、S、θ只要其中任何一个变化都会导致磁通量变化．(2)“磁通量变化”可以理解为：穿过闭合回路面积的初、末状态的磁通量发生改变．(3)只有穿过闭合回路的磁通量变化，该闭合电路中才有感应电流产生；如电路不闭合，即使穿过该电路的磁通量发生变化，也没有感应电流产生．3．怎么透彻理解楞次定律中“阻碍”的含义？解答：(1)谁起阻碍作用？要明确起阻碍作用的是“感应电流的磁场”．(2)阻碍什么？感应电流的磁场阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，而不是阻碍原磁场，也不是阻碍原磁通量．(3)怎样阻碍？当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相反，感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原磁场的方向相同，感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少．(4)“阻碍”不等于“阻止”，当由于原磁通量的增加引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，其作用仅仅使原磁通量的增加变慢了，但磁通量仍在增加；当由于原磁通量的减少而引起感应电流时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，其作用仅仅使原磁通量的减少变慢了，但磁通量仍在减少．“阻碍”也并不意味着“相反”．在理解楞次定律时，有些同学错误地把“阻碍”作用认定为感应电流产生磁场的方向和原磁场方向相反，事实上，它们可能同向，也可能反向，需根据磁通量的变化情况判断．(5)感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化，是矛盾存在的一种方式，原磁通量要增加，则感应电流的磁场就阻碍其增加；原磁通量要减少，则感应电流的磁场要阻碍其减少．这种矛盾是普遍存在的．4．楞次定律与右手定则的区别和联系．解答：(1)从研究对象上说，楞次定律研究的是整个闭合电路，右手定则研究的是闭合电路的一部分，即一段导体做切割磁感线运动时的特殊情况．(2)从适用范围上说，楞次定律可应用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况．右手定则只适用于一段导体在磁场中做切割磁感线运动的情况，导体不动时不能应用．(3)有的问题只能用楞次定律不能用右手定则来判定，有的问题则两者都能用．关于是选用楞次定律还是右手定则，则要具体问题具体分析．对一个具体的问题，能用楞次定律判断出感应电流方向，用右手定则不一定能判断出来．若是导体不动，回路中的磁通量变化，能用楞次定律判断感应电流方向，而不能用右手定则判断；若是回路中的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流，用右手定则判断较为简单．用楞次定律也能进行判断，但较为麻烦．图9111．探究感应电流的产生例1：磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内，有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd，沿垂直于磁感线方向，以速度v 匀速通过磁场，如图911所示，从ab边进入磁场算起．(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象；(2)说明线框中感应电流的方向．解析：线框穿过磁场的过程可分为三个阶段．进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)，在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)，离开磁场阶段(只有cd 边在磁场中)．(1)①线框进入磁场阶段：t为0～l/v.线框进入磁场中的面积线性增加，S＝l·v·t，最后Φ＝B·S＝Bl2.②线框在磁场中运动阶段：t为l/v～2l/v，线框磁通量为Φ＝B·S＝Bl2，保持不变．③线框离开磁场阶段，t为2l/v～3l/v，线框磁通量线性减少，最后为零．(2)线框进入磁场阶段，穿过线框的磁通量增加，线框中将产生感应电流，由右手定则可知，感应电流方向为逆时针方向；线框在磁场中运动阶段，穿过线框的磁通量保持不变，无感应电流产生；线框离开磁场阶段，穿过线框的磁通量减少，线框中将产生感应电流，由右手定则可知，感应电流方向为顺时针方向．方法点拨：理清磁通量的变化是顺利解决产生感应电流的前提，也是正确解决感应电流图象类问题的保证，所以要仔细审题，分段处理．变式训练1:某实验小组用如图912所示的实验装置来验证楞次定律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是( ) A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD ．先b →G →a ，后a →G →b图912解析：①确定原磁场的方向：条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下．②明确回路中磁通量变化情况：向下的磁通量增加．③由楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上．④应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针方向，同理可以判断条形磁铁穿出时情况．答案：Ｄ图9132．楞次定律的应用例２：(2010·镇江模拟)如图913甲所示，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 中通以如图乙所示的变化电流，t ＝0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示)．在t 1～t 2时间内，对于线圈B ，下列说法中正确的是( )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D ．线圈B 内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势解析：在t 1～t 2时间内，通入线圈A 中的电流是正向增大的，即逆时针方向增大的，其内部会产生增大的向外的磁场，穿过B 的磁通量增大，由楞次定律可判定线圈B 中会产生顺时针方向的感应电流．线圈B 中电流为顺时针方向，与A 中的电流方向相反，有排斥作用，故线圈B 将有扩张的趋势．综上所述，A 项正确．【答案】A方法点拨：应用楞次定律重要结论判断感应电流方向实质上还是对“阻碍”两字的诠释．变式训练２：如图914，一水平放置的圆形通电线圈1固定，电流强度为I ，方向如图所示．另一个较小的圆形线圈2从1的正上方下落，在下落的过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈2从1的正上方下落至1的正下方的过程中，从上向下看线圈2，应是( )A ．无感应电流产生B ．有顺时针方向的感应电流C ．有先顺时针后逆时针方向的感应电流D．有先逆时针后顺时针方向的感应电流图914解析：由楞次定律可知，感应电流在原磁场所受到的作用力阻碍它们的相对运动．则在下落过程中应是斥力，反向电流相斥，故2中电流顺时针，在远离过程中应是引力，同向电流相吸，故2中电流逆时针，应选C.答案：C3．探究电磁感应现象的实验例3：在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图915所示：①电流表；②直流电源；③带铁芯的线圈A；④线圈B；⑤电键；⑥滑动变阻器(用来控制电流以改变磁场强弱)．试按实验的要求在实物图上连线(图中已连接好一根导线)．若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流表指针将____________．(填“左偏”“右偏”或“不偏”)图915【答案】(1)左偏；(2)按实验的要求在实物图上连线．方法点拨：此例的分析必须熟悉发生电磁感应现象和产生感应电流的条件，熟悉楞次定律．变式训练3：绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图916所示．闭合电键的瞬间，铝环跳起一定高度．保持电键闭合，下面哪一个现象是正确的( )D图916。
【创新设计】高考物理一轮复习 第9章第1讲 电磁感应现象 楞次定律
第1讲电磁感应现象楞次定律1.的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积2．公式：Φ＝BS.3．单位：1 Wb＝1_T·m2.4．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.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(1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)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．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)磁通量是标量，但有正、负之分．( )(2)磁通量与线圈的匝数无关．( )(3)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生．( )(4)电路的磁通量变化，电路中就一定有感应电流．( )答案(1)√(2)√(3)×(4)×判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反．( )(2)感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化．( )(3)穿过不闭合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的变化．( )答案(1)×(2)×(3)×(4)√基础自测图9－1－11．(单选)如图9－1－1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．逐渐变大B．逐渐减小C．始终为零D．不为零，但始终保持不变解析穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为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．答案 C2．(单选)(2013·宁波市期末)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．答案 B图9－1－23．(单选)如图9－1－2所示，绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是( )．A．线圈中通以恒定的电流B．通电时，使滑动变阻器的滑片P匀速移动C．通电时，使滑动变阻器的滑片P加速移动D．将电键突然断开的瞬间解析当线圈中通恒定电流时，产生的磁场为稳恒磁场，通过铜环A的磁通量不发生变化，不会产生感应电流．答案 A图9－1－34．(单选)如图9－1－3所示，接有理想电压表的三角形导线框abc，在匀强磁场中向右运动，问：框中有无感应电流？a、b两点间有无电势差？电压表有无读数(示数不为零称有读数)( )．A．无、无、无B．无、有、有C．无、有、无D．有、有、有解析应注意到产生感应电动势及感应电流的条件，同时还应了解电压表的工作原理．由于穿过三角形导线框的磁通量不变，所以框中没有感应电流产生；由于ab边和bc边均做切割磁感线的运动，所以均将产生b端为正极的感应电动势，a、b两点间有电势差；由于没有电流流过电压表，所以其表头指针将不发生偏转，即电压表无读数(示数为零)．综上所述：应选C.答案 C图9－1－45．(单选)某实验小组用如图9－1－4所示的实验装置来验证楞次定律．当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流方向是( )．A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b解析①确定原磁场的方向：条形磁铁在穿入线圈的过程中，磁场方向向下．②明确回路中磁通量的变化情况：线圈中向下的磁通量增加．③由楞次定律的“增反减同”可知：线圈中感应电流产生的磁场方向向上．④应用安培定则可以判断感应电流的方向为逆时针(俯视)即：b→G→a.同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，由楞次定律可得线圈中将产生顺时针方向的感应电流(俯视)，电流从a→G→b.答案 D热点一电磁感应现象的判断1．判断电磁感应现象是否发生的一般流程2．磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁场强弱不变，回路面积改变；(2)回路面积不变，磁场强弱改变；(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变．【典例1】图9－1－5如图9－1－5所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )．A．ΔΦ1>ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现B．ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现C．ΔΦ1<ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现D．ΔΦ1<ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现解析设金属框在位置Ⅰ的磁通量为ΦⅠ，金属框在位置Ⅱ的磁通量为ΦⅡ，由题可知：ΔΦ1＝|ΦⅡ－ΦⅠ|，ΔΦ2＝|－ΦⅡ－ΦⅠ|，所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1<ΔΦ2，由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流，C对．答案 C反思总结加深对磁通量概念的理解，走出误区(1)磁通量是一个双向标量，考虑通过某个面内的磁通量时，应取磁通量的代数和．(2)利用Φ＝BS求磁通量时，S应为某平面在垂直于磁感线方向上的投影面积．【跟踪短训】图9－1－61．如图9－1－6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，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小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θ角(0°<θ<90°)解析设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BS cos θ，对A，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确，对B，B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误．对C，S减小，B增大，Φ可能不变，C错误．对D，S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误．故只有A正确．答案 A热点二楞次定律的理解及应用1．判断感应电流方向的“四步法”2．用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线．判断时注意掌心、四指、拇指的方向：(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．【典例2】下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，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况，其中正确的是( )．审题指导解析根据楞次定律可确定感应电流的方向：以C选项为例，当磁铁向下运动时：(1)闭合线圈原磁场的方向——向上；(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)利用安培定则判断感应电流的方向——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．答案CD【跟踪短训】图9－1－72．如图9－1－7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极解析金属棒ab沿导轨向右运动时，安培力方向向左，以“阻碍”其运动，选项A、B错误；金属棒ab 沿导轨向右运动时，感应电动势E ＝Blv ，感应电流I ＝E /R ，安培力F ＝BIl ＝B 2l 2vR，可见，选项C 正确；根据右手定则可知，流过金属棒ab 的感应电流的方向是从b 流向a ，所以流过螺线管的电流方向是从A 端到达B 端，根据右手螺旋定则可知，螺线管的A 端为S 极，选项D 错误． 答案 C热点三 楞次定律的推广应用楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”． 【典例3】图9－1－8如图9－1－8所示，光滑固定导轨M 、N 水平放置，两根导体棒P 、Q 平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )． A ．P 、Q 将互相靠拢 B ．P 、Q 将互相远离 C ．磁铁的加速度仍为g D ．磁铁的加速度大于g解析 方法一 根据楞次定律的另一表述：感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因．本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近．所以，P 、Q 将互相靠拢且磁铁的加速度小于g ，应选A.方法二 设磁铁下端为N 极，如图所示，根据楞次定律可判断出P 、Q 中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向，可见，P、Q将相互靠拢．由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律知，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结论．所以，本题应选A.答案 A反思总结根据楞次定律的一些结论直接解答此题，比直接利用楞次定律、安培定则判断要简单明了．【跟踪短训】图9－1－93．如图9－1－9所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴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解析当P向右滑动时，电路中电阻减小，电流增大，穿过线圈ab的磁通量增大，根据楞次定律判断，线圈ab将顺时针转动．答案 C图9－1－104．如图9－1－10所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A 的轴线OO′重合．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则( )．A．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大解析使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，金属环B内磁通量增大，根据楞次定律，金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小，选项B正确．答案 B思想方法15.“三个定则、一个定律”的综合应用技巧1．应用现象及规律比较多定则应用的关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁(I→B)→安培定则；(2)因动而生电(v、B→I)→右手定则；(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则．3．一般解题步骤(1)分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒．(2)结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律．(3)正确地利用所选择的规律进行分析和判断．【典例】图9－1－11如图9－1－11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．则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D ．向左减速运动审题指导 由MN 的运动情况―→确定MN 所受的安培力方向――→安培定则MN 处的磁场方向――→左手定则MN 中的感应电流方向――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向――→楞次定律L 2中磁场方向及变化情况――→安培定则PQ 中电流方向及大小变化――→右手定则确定PQ 所做的运动．解析 MN 向右运动，说明MN 受到向右的安培力，因为ab 在MN 处的磁场垂直纸面向里――→左手定则MN 中的感应电流由M →N――→安培定则L 1中感应电流的磁场方向向上――→楞次定律⎩⎪⎨⎪⎧L 2中磁场方向向上减弱L 2中磁场方向向下增强；若L 2中磁场方向向上减弱――→安培定则PQ 中电流为Q →P 且减小――→右手定则向右减速运动；若L 2中磁场方向向下增强――→安培定则PQ 中电流为P →Q 且增大――→右手定则向左加速运动． 答案 BC图9－1－12即学即练 如图9－1－12所示，金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，铜制线圈c 中将有感应电流产生且被螺线管吸引( )． A ．向右做匀速运动 B ．向左做减速运动 C ．向右做减速运动 D ．向右做加速运动解析 当导体棒向右匀速运动时产生恒定的电流，线圈中的磁通量恒定不变，无感应电流出现，A 错；当导体棒向左减速运动时，由右手定则可判定回路中出现从b →a 的感应电流且减小，由安培定则知螺线管中感应电流的磁场向左在减弱，由楞次定律知c 中出现顺时针感应电流(从右向左看)且被螺线管吸引，B 对；同理可判定C 对、D 错． 答案 BC 附：对应高考题组课件文本，见教师用书1．(2011·海南高考)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是( )．A ．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B ．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系解析奥斯特发现的电流的磁效应表明了电能生磁，A正确．欧姆定律描述了电流与电阻、电压或电动势之间的关系，焦耳定律才揭示了热现象与电现象间的联系，B错误、D正确．法拉第发现的电磁感应现象表明了磁能生电，C正确．答案ACD2．(2011·上海单科，13)如图，均匀带正电的绝缘圆环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C．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转解析由楞次定律，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，a环的旋转情况应该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，故选B.答案 B3．(2011·上海单科，20)如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中( )．A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向解析圆环从位置a运动的磁场分界线前，磁通量向里增大，感应电流为逆时针；跨越分界线过程中，磁通量由向里最大变为向外最大，感应电流为顺时针；再摆到b的过程中，磁通量向外减小，感应电流为逆时针，所以选项A正确；由于圆环所在处的磁场，上下对称，所受安培力竖直方向平衡，因此总的安培力沿水平方向，故D正确．答案AD4．(2012·山东卷，14)以下叙述正确的是( )．A．法拉第发现了电磁感应现象B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因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然结果解析电磁感应现象的发现者是法拉第，故选项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一量度，故选项B错误；伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故选项C错误；楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的表现，故选项D 正确．答案AD5．(2012·课标全国卷，20)如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是( )．解析因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力与左边框受力的方向相同．因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，根据安培定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A正确，选项B、C、D错误．答案 AA 对点训练——练熟基础知识题组一电磁感应现象图9－1－131．(多选)如图9－1－13所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环．以下判断中正确的是( )．A．释放圆环，环下落时产生感应电流B．释放圆环，环下落时无感应电流C．释放圆环，环下落时环的机械能守恒D．释放圆环，环下落时环的机械能不守恒解析由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，铜环下落时机械能守恒，故A、D错误，B、C正确．答案BC2．(单选)现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图9－1－14所示连接．下列说法中正确的是( )．图9－1－14A．电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C．电键闭合后，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．电键闭合后，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电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间，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；电键闭合后，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的电流发生变化，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．答案 A图9－1－153．(多选)如图9－1－15所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出．已知匀强磁场区域的宽度L大于线框的高度h，下列说法正确的是( )．A．线框只在进入和穿出磁场的过程中，才有感应电流产生B．线框从进入到穿出磁场的整个过程中，都有感应电流产生C．线框在进入和穿出磁场的过程中，都是机械能转化成电能D．整个线框都在磁场中运动时，机械能转化成电能解析产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线框全部在磁场中时，磁通量不变，不产生感应电流，故选项B、D错误．线框进入和穿出磁场的过程中磁通量发生变化，产生了感应电流，故选项A正确．在产生感应电流的过程中线框消耗了机械能，故选项C正确．答案AC题组二楞次定律的应用图9－1－164．如图9－1－16所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，环中的感应电流(自左向右看)( )．A．沿顺时针方向B．先沿顺时针方向后沿逆时针方向C．沿逆时针方向D．先沿逆时针方向后沿顺时针方向解析条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，向右的磁通量一直增加，根据楞次定律，环中的感应电流(自左向右看)为逆时针方向，C对．答案 C图9－1－175．(单选)(2013·乌鲁木齐一诊)如图9－1－17所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点做切线OO′，OO′与线圈在同一平面上．在线圈以OO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流流向( )．A．始终由A→B→C→AB．始终由A→C→B→AC．先由A→C→B→A再由A→B→C→AD．先由A→B→C→A再由A→C→B→A解析在线圈以OO′为轴翻转0～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂直桌面下，由右手定则可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手定则可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确．答案 A图9－1－186．(单选)如图9－1－18所示，通电螺线管左侧和内部分别静止吊一导体环a和b，当滑动变阻器R的滑动触头c向左滑动时( )．A．a向左摆，b向右摆B．a向右摆，b向左摆C．a向左摆，b不动D．a向右摆，b不动解析当滑动变阻器R的滑动触头c向左滑动时，电路中的电流变大，螺线管产生的磁场逐渐增强，穿过a的磁通量变大，根据楞次定律可知，a向左摆动；b处于螺线管内部，其周围的磁场为匀强磁场，方向水平向左，圆环中虽然也产生感应电流，但根据左手定则可判断出，安培力与b在同一个平面内，产生的效果是使圆环面积缩小，并不使其摆动，所以C项正确．答案 C图9－1－197．(2012·海南高考)(单选)如图9－1－19所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属环中穿过．现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁到达位置Ⅱ.设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2，重力加速度大小为g，则( )．A．T1>mg，T2>mg B．T1<mg，T2<mgC．T1>mg，T2<mg D．T1<mg，T2>mg解析环从位置Ⅰ释放下落，环经过磁铁上端和下端附近时，环中磁通量都变化，都产生感应电流，由楞次定律可知，磁铁阻碍环下落，磁铁对圆环有向上的作用力．根据牛顿第三定律，圆环对磁铁有向下的作用力，所以T1>mg，T2>mg，选项A正确．答案 A图9－1－208．(单选)如图9－1－20所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成闭合回路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是( )．A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力F N将增大解析通过螺线管b的电流沿顺时针方向(俯视)，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定律，线圈a中所产生的感应电流产生的感应磁场方向竖直向上，再由右手螺旋定则可得线圈a中的电流沿逆时针方向(俯视)，A选项错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增强，线圈a中的磁通量应变大，B选项错误；根据楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a缩小，线圈a对水平桌面的压力增大，C 选项错误，D选项正确．答案 D。
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考点
内 容 要求 法拉 第电 磁感 应定 Ⅱ
题型
把握考情 从近几年高考试题来看，高 考对本章内容的考查，重点 有感应电流的产生、感应电 动势方向的判断、感应电动 势大小的计算等知识。常以
二、法拉 律
第电磁感
应定律自 感和涡流 自感、 涡流 Ⅰ
选择、
计算
找 规
选择题形式考查对基础知识、
基本规律的理解与应用，以 计算题的形式考查综合性知
方法二
用右手定则判断
该方法适用于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：
(Hale Waihona Puke )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。
[多角练通] 1． (2015· 四川自贡一诊)长直导线与闭合金属线框位
于同一平面内，长直导线中的电流 i 随时间 t 的
答案：B
2． (2014· 连云港摸底)矩形闭合线圈 abcd 竖直放置， OO′是它 的对称轴，通电直导线 AB 与 OO′平行，且 AB、OO′所 在平面与线圈平面垂直。若要在线圈中产生 abcda 方向的 感应电流，可行的做法是 A．AB 中电流 I 逐渐增大 B．AB 中电流 I 先增大后减小 C．AB 正对 OO′，逐渐靠近线圈 D．线圈绕 OO′轴逆时针转动 90° (俯视)
律
识，如运动学、力学、能量、
电路、图像等知识与电磁感 应结合的问题，一般难度较
大，分值较高。
考点
三、电磁感
内 容 要求
题型
把握考情
预计在2016年高考中仍 将以法拉第电磁感应定
应中的电路 和图像问题
选择、
四、电磁感 应的动力学 和能量综合 问题
律为核心，考查与之相 计算 关的力、电综合问题。 明 将重点考查学生的分析 热 综合能力及运用数学知 点 识解决物理问题的能力， 在复习过程中还要多关 选择、 注电磁感应现象与现代 计算 科技、生活相结合的新 情景题目。
第九章 电磁感应
考点 内容
电磁感 应现象 磁通量
[备考指南]
要求 题型
Ⅰ Ⅰ
把握考情
一、电磁感应 现象楞次定律
楞次 定律 Ⅱ
从近几年高考试题来看，高考对 本章内容的考查，重点有感应电 流的产生、感应电动势方向的判 断、感应电动势大小的计算等知 找 识。常以选择题形式考查对基础 选择 规 知识、基本规律的理解与应用， 律 以计算题的形式考查综合性知识， 如运动学、力学、能量、电路、 图像等知识与电磁感应结合的问 题，一般难度较大，分值较高。
图 913 T 变化关系如图 913 所示。在 0～ 时间内，直导线中电流向 2 T 上。则在 ～T 时间内，线框中感应电流的方向与所受安培 2 力情况是 ( ) A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左
B．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右 C．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右 D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左
图 912
(
)
解析：若要在线圈中产生 abcda 方向的感应电流，可行的 做法是线圈绕 OO′轴逆时针转动 90° ，选项 D 正确。 答案：D
3．(2014· 全国卷Ⅰ)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：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，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， 能观察到电流表的变化， D 正确。
答案：D
要点二
应用楞次定律判断感应电流的方向
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
T 解析：在 ～T 时间内，由楞次定律可知，线框中感应电流 2 的方向为顺时针，由左手定则可判断线框受安培力的合力方 向向右，选项 B 正确。
答案：B
2．北半球地磁场的竖直分量向下。如图 914 所示， 在北京某中学实验室的水平桌面上，放置着边长 为 L 的正方形闭合导体线圈 abcd，线圈的 ab 边 图 914 沿南北方向，ad 边沿东西方向。下列说法中正确的是( A．若使线圈向东平动，则 a 点的电势比 b 点的电势高 B．若使线圈向北平动，则 a 点的电势比 b 点的电势低 C．若以 ab 边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方 向为 a→b→c→d→a D．若以 ab 边为轴将线圈向上翻转，则线圈中的感应电流方 向为 a→d→c→b→a )
第1节
电磁感应现象
楞次定律
(1)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。
( ×)
(2)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产 生。 (× )
(3)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。
(4)当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势。
(√ )
(√ )
(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量 Φ。
Φ不变→无感应电流 回路闭合，有感应电流 (3) Φ变化→ 不闭合，无感应电流，但有感应电动势
[多角练通]
1．图 911 中能产生感应电流的是
(
)
图 911
解析：根据产生感应电流的条件：A 中，电路没闭合，无感应 电流；B 中，磁感应强度不变，面积增大，闭合电路的磁通量 增大，有感应电流；C 中，穿过线圈的磁感线相互抵消，Φ 恒 为零，无感应电流；D 中，磁通量不发生变化，无感应电流。
(5)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。 (×)
(6)回路不闭合， 穿过回路的磁通量变化时， 也会产生“阻碍” 作用。 (× )
(7)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的 变化。 (√ )
(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。
要点一 对电磁感应现象的理解与判断 1．磁通量发生变化的三种常见情况 (1)磁场强弱不变，回路面积改变； (2)回路面积不变，磁场强弱改变；
(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变。
2．判断感应电流的流程 (1)确定研究的回路。