适用于新高考新教材广西专版2024届高考物理一轮总复习第11章电磁感应第1节电磁感应现象楞次定律课件

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A.A、C两点处在同一水平高度 B.从A到B的过程中,圆环对桌面压力大于圆环重力 C.从A到B的过程中,圆环受到的摩擦力方向水平向左 D.从B到C的过程中,圆环受到的摩擦力方向水平向左
答案 B 解析 磁体运动过程使圆环产生了感应电流而发热,损失了部分重力势能, 故A到C过程圆环不能回到与A相同高度即A、C两点不在同一水平高度,故 A错误;设桌面给圆环的支持力为F,根据受力平衡得F=mg+F安,F安为圆环 受到的安培力总和,根据牛顿第三定律可知,圆环给桌面的压力大小与F相 等且大于重力,故B正确;A到B过程圆环为了阻碍磁通量增加而受到的安培 力驱使圆环远离磁体,有向左的运动趋势,B到C过程,圆环为了阻碍磁通量 减小而有向左的运动趋势,两个过程的运动趋势相同,受到的摩擦力均向右, 故C、D错误。
审题指导
关键词句
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在方向垂直于纸面向里的匀强磁场 导体切割磁感线,产生感应电动势
中……现让金属杆PQ突然向右运动
增素能 精准突破
考点一 电磁感应现象的理解及判断[自主探究] 常见的产生感应电流的三种情况
【对点演练】 1.假如有一航天员登上火星后,利用手边的一只灵敏电流表和一个小线圈, 想探测一下火星表面是否有磁场,则下列说法正确的是( ) A.直接将电流表放于火星表面,看是否有示数来判断磁场的有无 B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表无示 数,则可判断火星表面无磁场 C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如果电流表有示 数,则可判断火星表面有磁场 D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如 果电流表无示数,则可判断火星表面无磁场
强基础 增分策略
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 垂直 的乘积。 2.公式:Φ= BS 。 适用条件: 匀强 磁场。 3.S为 垂直 磁场的有效面积。 4.磁通量是标量。
没有方向,但有正负
的面积S与B
5.磁通量的意义: (1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。 (2)同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量 最大 ;当它跟磁场方 向平行时,磁通量为 零 ;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的 磁感线条数一样多时,磁通量为 零 。 易错辨析 (1)磁通量大小与线圈匝数有关。( × ) (2)磁通量是标量,但有正负,正负只表示磁感线从闭合回路的哪个面穿过。
正方向,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为FN,则( ) A.在0~t1时间内,FN>G,P有收缩的趋势 B.在t1~t2时间内,FN=G,穿过P的磁通量不变 C.在t2~t4时间内,线圈所受安培力方向不变 D.在t3时刻,FN>G,P有收缩的趋势
答案 AB 解析 在0~t1时间内,螺线管中电流增大时,其形成的磁场不断增强,因此线 圈P中的磁通量增大,根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大,故线 圈有远离和收缩的趋势,即FN>G,P有收缩的趋势,A项正确;在t1~t2时间内, 螺线管中电流不变时,其形成磁场不变,线圈P中的磁通量不变,因此线圈P 中无感应电流产生,则在t2~t3时间内FN=G,B项正确;在t2~t4时间内,穿过线 圈的磁通量先减小后增大,根据楞次定律可知,为阻碍磁通量的变化,线圈 所受安培力先向上后向下,C项错误;t3时刻,螺线管Q中电流为0,但P中磁通 量变化,此时P中有感应电流,但二者无相互作用力,故t3时刻FN=G,此时P没 有收缩的趋势,D项错误。
考点二 楞次定律的理解及应用[名师破题] 楞次定律中“阻碍”的含义
【典例突破】 典例1.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
答案 AD 解析 B环不闭合,磁体插向B环时,产生感应电动势,不产生感应电流,环不受 力,横杆不转动,故B、C错误;A环闭合,磁体插向A环时,环内产生感应电动 势和感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动,故A、D正确。
3.(人教版教材选择性必修第二册P27例题改编)如图所示,在通有电流I的长 直导线附近有一个矩形线圈ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内。线 圈在导线的一侧,垂直于导线左右平移时,其中产生了A→B→C→D→A方 向的电流。已知距离载流直导线较近的位置磁场较强。请判断:线圈在向 哪个方向移动?如果通电导线电流减小,线圈将向哪个方向运动?如果矩形 线圈周长不变,由矩形突然变成圆形,在这过程中,线圈中有无感应电流?
答案 A 解析 在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设的是“通电线圈”,汽车上大 部分是金属,当汽车通过线圈时会引起通电线圈的磁通量变化,从而产生电 磁感应现象,产生感应电动势,线圈会产生感应电流,故A正确;汽车速度越 大,经过线圈时产生的感应电动势越大,感应电流越大,故B错误;若线圈出 现断路,汽车经过线圈还会产生感应电动势,不会产生感应电流,故C错误; 如果某个线圈出现故障,没有电流,就会无法计时起点或终点,“电子眼”不 能正常工作,故D错误。
扩”
增反减同”
例 证
磁铁靠近线 圈,B 感与 B 原 方向相反
磁铁靠近,有斥力 磁铁远离,有引力
P、Q 是光滑固定导 闭合开关 轨,a、b 是可动金属棒, S,B 先亮 磁铁下移,a、b 靠近
请体会下列小题: 1.(多选)如图甲所示,圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方固 定一螺线管Q,P和Q共轴,Q中的 电流i随时间t变化的规律如图 乙所示,取图甲中电流方向为
第十一章 第1节 电磁感应现象 楞次定律

01 强基础 增分策略


02 增素能 精准突破

【课程标准】
1.收集资料,了解电磁感应现象的发现过程,体会科学探索中科学思想和科 学态度的重要作用。 2.通过实验,探究并了解感应电流产生的条件。探究影响感应电流方向的 因素,理解楞次定律。 3.理解法拉第电磁感应定律。通过实验,了解自感现象和涡流现象。能举 例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。 4.能分析电磁感应中的电路、动力学、能量、动量问题以及生产生活中 的应用
2.如图所示,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属 圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感
应电流的是( )
A.同时增大B1减小B2 B.同时减小B1增大B2 C.同时以相同的变化率增大B1和B2 D.同时以相同的变化率减小B1和B2
答案 B
解析 同时增大B1减小B2,向里的磁通量增大,根据楞次定律,产生逆时针方 向的感应电流,选项A错误;同时减小B1增大B2,向外的磁通量增大,根据楞 次定律,产生顺时针方向的感应电流,选项B正确;同时以相同的变化率增大
应用提升2.(多选)(人教版教材选择性必修第二册P29习题改编)如图所示,一 轻质绝缘横杆两侧各固定一铝环,横杆可绕中心点自由转动。拿一条形磁 体插向A环,后又取出插向B环,看到的现象及现象分析正确的是( )
A.磁体插向A环,横杆发生转动 B.磁体插向B环,横杆发生转动 C.磁体插向B环,B环中不产生感应电动势和感应电流 D.磁体插向A环,A环中产生感应电动势和感应电流
答案 向左 向左 有 解析 选择矩形线圈为研究对象,画出通电直导线一侧的磁感线 分布图如图,磁感线方向垂直纸面向里,用“×”表示。已知矩形 线圈中感应电流的方向是A→B→C→D→A,根据右手螺旋定则, 感应电流的磁场方向是垂直纸面向外的(即指向读者的,用矩形 中心的圆点“·”表示)。根据楞次定律,感应电流的磁场应该是阻 碍穿过线圈的磁通量变化的。现在已经判明感应电流的磁场 垂直纸面向外指向读者,跟原来磁场的方向相反。因此线圈移动时通过它的磁 通量一定是在增大。这说明线圈在向左移动。如果通电导线电流减小,穿过线 圈的磁通量将减少,根据楞次定律,感应电流的磁场将阻碍其减小,线圈将向左运 动。由矩形突然变成圆形,穿过线圈的磁通量发生变化,在这过程中,线圈中有感 应电流。
感应电流
的现象。
时,电路中产生
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
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
运动。 。
三、感应电流方向的判定
阻碍 磁通量
运动方向
切割
易错辨析 (3)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。( × ) (4)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。( √ ) (5)当导体切割磁感线时,一定产生感应电动势。( √ ) (6)感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。( × ) (7)楞次定律和右手定则都可以判断感应电流的方向,二者没什么区别。 (×) (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。( × )
规律总结 互感现象中,由于产生感应电流而受安培力的方向、线圈的运动 (趋势)的判断可以利用楞次定律中“阻碍”的含义去判断。
2.(2022黑龙江哈尔滨期末)如图所示,用轻绳将一条形磁体竖直悬挂于O点, 在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁体从A处由静止释 放,经过最低处B,再摆到左侧最高处C,圆环始终保持静止,则( )
旁栏边角 人教版教材选择性必修第二册P28 阅读“科学方法”——归纳推理 楞次定律中“阻碍”的含义可以归纳为:感应电流的效果总是阻碍引起感应 电流的原因。列表说明如下:
阻碍原磁通
使回路面积有扩大或缩 阻碍原电流

阻碍相对运动——
量变化——“
小的趋势——“增缩减 的变化——“

“来拒去留”
增反减同”
答案 C 解析 穿过闭合回路的磁通量发生改变时,回路中有感应电流产生,若电流 表没有接入电路或有一个恒定的磁场,电流表都不会有示数,A项错误;将电 流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一个与磁场平行的平面内沿各个方 向运动,也不会有示数,因此不能断定火星表面无磁场,B、D两项错误;电流 表有示数则说明穿过线圈的磁通量发生变化,一定有磁场,C项正确。
(√ )
应用提升1.如图所示,匀强磁场方向与圆形线圈平面垂直,b线圈的面积是a 线圈面积的2倍,穿过a线圈的磁通量为Φ,则穿过b线圈的磁通量为( ) A.0 B.Φ C.12Φ D.项B正确。
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 发生变化
B1和B2或者以相同的变化率减小B1和B2,磁通量不变,没有感应电流,选项C、 D错误。
3.(2022陕西西安模拟)右图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子 眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈,当车辆通过线圈上方的 道路时,会引起线圈中电流的变化,系统根据两次电流变化的时间及线圈之 间的距离,对超速车辆进行抓拍。下列判断正确的是( ) A.汽车经过线圈会产生感应电流 B.汽车速度越大,经过线圈时产生的感应电流越小 C.若线圈出现断路,汽车经过线圈还会产生感应电流 D.如果某个线圈出现故障,没有电流,“电子眼”还可以 正常工作
【核心素养】
【试题情境】
生活实 践类
电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接术、磁电式速度传感器、真 空管道超高速列车、磁悬浮列车、电磁轨道炮、电磁驱动、电磁 阻尼等各种实际应用模型
学习探 杆轨模型问题,电磁感应与动力学、能量、动量结合问题,电磁感应
索类 的图像问题
【考向预测】
本章内容属于高考考查的热点,多为选择题、又有计算题,考查的具体内容 主要包括以下几个方面:①对楞次定律和法拉第电磁感应定律理解的考查; ②结合新情境的电磁感应问题、电磁感应的图像问题;③电磁感应与动力 学、能量、电路、动量等相结合的综合问题
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