2025年高三一轮复习物理课件第十二章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律

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情况
阻碍原电流的变
化——“增反减
同”(即自感现象)
楞次定律
27
例证
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(2024 届北京二模)在匀强磁场中放置一个金属圆环,磁场方向与圆环平面垂直。
规定图 1 所示磁场方向为正。当磁感应强度 B 随时间 t 按图 2 所示的正弦规律变化时,
下列说法正确的是( C )。
A.t2 时刻,圆环中无感应电流
的磁通量增大,A 不符合题意;开关闭合时将滑动变阻器的
滑片向左滑动,A 线圈中的电流增大,则 B 线圈中的磁通量
增大,B 项不符合题意;开关闭合时将 A 线圈从 B 线圈中拔
出,则 B 线圈中的磁通量减小,C 项符合题意;开关闭合时
将 A 线圈倒置,再重新插入 B 线圈中,则 B 线圈中反向的
磁通量增大,D 项符合题意。
向。
3.判断磁通量是否变化的方法
(1)根据公式 Φ=BSsin θ(θ 为 B 与 S 间的夹角)判断。
(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
角度 2 电磁感应现象及其应用
判断感应
电流有无
的方法
产生感应
电流的三
种常见情

8
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(多选)下列各图所描述的物理情境中,能产生感应电流的是( BCD )。
2.电磁感应现象
(1)定义:当穿过闭合导体回路的 磁通量 发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产
生,这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。
(2)感应电流的产生条件:穿过 闭合 导体电路的 磁通量 发生变化。
4
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
如图所示,矩形线框 abcd 的面积为 S,分布区域足够大的磁感应强度为 B 的匀强磁
D.开关闭合时将 A 线圈倒置再重新插入 B 线圈中
(2)为确切判断 B 线圈中的感应电流方向,应在实验前先查明灵敏电流计
指针偏转方向与流入电流方向 的关系。
(3)如图 2,乙同学将条形磁体从 B 线圈上方由静止释放,使其笔直落入 B 线圈中,多次改
变释放高度,发现释放高度越高,灵敏电流计指针偏转的角度越大。该现象说明线圈中
B,穿过线圈的磁通量为 Φ,若线圈绕 OO'轴转过 60°的过程中,磁通量的变化量为 ΔΦ,则
Φ 和 ΔΦ 的大小分别为( A )。
A.
B.
2 2
,
2 4
2 2
2
,
4
2
C.BL2,
2
2
2
D.NBL ,
2
6
第1讲
解析
电磁感应现象
楞次定律
2
在题图所示位置,穿过线圈的磁通量 Φ=BS=
线圈时,只有灯 C
(选填“C”或“D”)短暂亮起。
解析 (1)断开开关时,A 线圈中电流迅速减小,则 B 线圈中的磁通量减小,出现感应
电流,使灵敏电流计指针向右偏转;为了使指针向右偏转,应减小 B 线圈中的磁通量或增
大与 B 线圈中磁通量反向的磁通量。闭合开关,A 线圈中的电流突然增大,则 B 线圈中
15
第1讲

电磁感应现象
楞次定律
5.注意事项
实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系,判
断的方法是采用如图所示的电路,把电池与电流表串联,由于电流
表量程较小,所以在电路中应接入滑动变阻器 R,用限流接法,电池
采用旧电池,开关 S 闭合后立即断开,记录电流表指针偏转方向。
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第1讲
电磁感应现象
磁通量变化率
(选填“磁通量”、“磁通量变化量”或“磁通量变化率”)越大,产生的
感应电流越大。
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(4)丙同学设计了如图 3 所示的装置来判断感应电流的方向。他先使用多用电表的欧姆
挡对二极管正极、负极进行确认,某次测量时发现多用电表指针几乎没有偏转,说明此
时黑表笔接触的是二极管的 负极 (选填“正极”或“负极”)。实验操作时将磁体插入
电磁感应现象
楞次定律
(2024 届汕头一模)如图所示,在交通信号灯前方路面埋设传感器,这个包含线圈的
传感器电路与交通信号灯的时间控制电路连接,当车辆通过传感器线圈上方的路面时,
会引起线圈中的电流变化,系统根据电流变化的情况确定信号灯亮的时间长短。下列
判断正确的是( A )。
A.汽车通过线圈时,线圈中会产生感应电流
当平面转至 cd 边右侧水平时,磁通量变化了 BS(1+cos θ)。
5
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
角度 1 磁通量及其变化
如图所示,正方形线圈 abcd 位于纸面内,边长为 L,匝数为 N,过 ab 中点和 cd 中点
的连线 OO'恰好位于垂直于纸面向里的匀强磁场的右边界上,匀强磁场的磁感应强度为
楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。
根据引起感应电流的情境,常见以下四种具体推论:
内容
例证
阻碍原磁通量
变化——“增
反减同”
阻碍相对运动
——“来拒去
留”
26
第1讲
电磁感应现象
内容
使回路面积有扩
大或缩小的趋势
——“增缩减扩”
注意:此结论只
适用于磁感线单
方向穿过回路的
Φ 的变化情况
增加
减少
减少
增加
线圈中感应电流的方向
自下而上
自上而下
自下而上
自上而下
感应电流的磁场方向(线圈中)
向上
向下
向上
向下
感应电流的磁场方向与原磁场
相反
相同
相同
相反
方向的关系
4.实验结论
当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通
量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
楞次定律
(2024 届聊城期末)甲、乙、丙三位同学利用如图所示装置探究影响感应电流方
向的因素。
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(1)如图 1,甲同学在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转,下列操作中同样能使指
针向右偏转的是 CD 。
A.闭合开关
B.开关闭合时将滑动变阻器的滑片向左滑动
C.开关闭合时将 A 线圈从 B 线圈中拔出
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
1.实验设计
如图所示,将条形磁体插入或拔出螺线管改变穿过螺线管的
磁通量,利用电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。
2.实验器材
电流表、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻
器等。
14
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
3.实验现象与分析
相对运动情况
原磁场方向
向下
向下
向上
向上
B.t3 时刻,圆环上各点受到的安培力最大
C.t1~t3 时间内,圆环中感应电流方向始终
沿顺时针方向
D.t2~t4 时间内,圆环先出现扩张趋势,后出现收缩趋势
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
解析 在 t2 时刻,磁感应强度为零,但是磁通量的变化率最大,则感应电流最大,A 项
错误;在 t3 时刻,磁感应强度最大,但是磁通量的变化率为零,则感应电流为零,圆环上各
BS ,单位符号是 Wb。
(2)公式:Φ=
(3)适用条件:a.匀强磁场;b.S 为垂直于磁场的 有效面积 。
(4)物理意义:相当于穿过某一面积的 磁感线 的条数。
(5)标矢性:磁通量是 标量 ,但有正负。
(6)磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1。
3
的平面,其面积 S 与 B
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
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:导线 切割磁感线 产生感应电流。
22
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
按图将磁体插入线圈中和从线圈中拔出,观察现象并
记录结果,思考以下问题:
(1)当线圈内磁通量增大时,感应电流的磁场有助于磁
通量的增大还是阻碍了磁通量的增大?
(2)当线圈内磁通量减小时,感应电流的磁场有助于磁
通量的减小还是阻碍了磁通量的减小?
答案 (1)感应电流的磁场方向与原磁场方向相反,阻碍了磁通量的增大 (2)感应
电流的磁场方向与原磁场方向相同,阻碍了磁通量的减少
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
角度 1 楞次定律的理解与应用
楞次定律中“阻碍”
的含义
用楞次定律判断感
场与水平面 a'b'cd 垂直。矩形线框 abcd 与水平面成 θ 角。
(1)将线框绕转轴 ab 转至竖直,穿过线框的磁通量变化了多少?
(2)将线框绕转轴 cd 转至水平,穿过线框的磁通量变化了多少?
答案 (1)BScos θ。 (2)当平面转至 cd 边左侧水平时,磁通量变化了 BS(1-cos θ);
第十二章 电磁感应
第1讲 电磁感应现象 楞次定律
考点一
磁通量
电磁感应现象
考点二
实验:探究影响感应电流方向的因素
考点三
楞次定律与安培定则
练创新试题知命题考向
考点一 磁通量 电磁感应现象
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
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 乘积 叫作穿过这个面积的磁通量。
C.汽车离开线圈 1 的过程中,产生的感应电流方向为 abcd
D.汽车进入线圈 2 的过程中,受到的安培力方向与速度方向相同
解析 埋在地下的线圈 1、2 通上顺时针(俯视)方向的电流,根据安培定则,可知线
圈 1、2 产生的磁场方向竖直向下,A 项错误;汽车进入线圈 1 过程中,磁通量增大,根据
楞次定律可知产生的感应电流方向为 adcb(逆时针),B 项错误;汽车离开线圈 1 过程中,
应电流,A 项不符合题意;磁铁向铝环 A 靠近,穿过铝环的磁通量在增大,铝环中产生感应
电流,B 项符合题意;金属框从 A 向 B 运动,穿过金属框的磁通量时刻在变化,金属框中产
生感应电流,C 项符合题意;铜盘在磁场中按题图所示方向转动,铜盘的一部分切割磁感
线,产生感应电流,D 项符合题意。
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第1讲
图所示方向的电流,灯 C 短暂亮起。
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考点三 楞次定律与安培定则
第1讲
电磁感应现象
楞次定律
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)适用范围:一切电磁感应现象。
2.右手定则
(1)内容:如图,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
磁通量减少,根据楞次定律可知产生的感应电流方向为 abcd(顺时针),C 项正确;汽车进
入线圈 2 过程中,磁通量增大,根据楞次定律可知产生的感应电流方向为 adcb(逆时针),
再根据左手定则,可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反,D 项错误。
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
角度 2 楞次定律的推论及应用
B.汽车通过线圈时,线圈激发的磁场不变
C.若线圈断了,系统依然能检测到汽车通过的电流信息
D.线圈中的电流完全是汽车通过线圈时发生电磁感应现象产生的
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
解析 汽车底盘大部分是金属,汽车通过线圈时,汽车中会产生感应电流,感应电流
在变化,会使线圈中产生感应电流,A 项正确;汽车通过线圈时,线圈由于电磁感应使自身
电流发生变化,激发的磁场也发生变化,B 项错误;若线圈断了,没有闭合回路,系统不能
检测到汽车通过的电流信息,C 项错误;线圈本身就是通电线圈,线圈中的电流不是汽车
通过线圈时发生电磁感应引起的,汽车通过产生的电磁感应现象只是引起线圈中电流
的变化,D 项错误。
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考点二 实验:探究影响感应电流方向的因素
应电流方向的流程
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(2023 年海南卷)汽车测速利用了电磁感应现象,汽车可简化为一个矩形线圈 abcd,
埋在地下的线圈分别为 1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时( C )。
A.线圈 1、2 产生的磁场方向竖直向上
B.汽车进入线圈 1 的过程中,产生的感应电流方向为 abcd
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
(2)判断感应电流具体流向,应先查明灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向的
关系。
(3)释放高度越高,磁体落入线圈的速度越大,则线圈中磁通量变化率越大,产生的
感应电流越大。
(4)欧姆挡指针没有偏转时,说明二极管的负极与电源正极相连,根据多用电表红进
黑出的操作原则,此时黑表笔接触的是二极管的负极;当磁体插入线圈时,线圈中出现如
2
穿过线圈的磁通量 Φ'=BScos 60°=
2
=-
4
7
2
,即 Φ 和 ΔΦ 的大小分别为
2
4
,当线圈绕 OO'轴转过 60°时,
2 2
,则此过程中磁通量的变化量 ΔΦ=Φ'-Φ=
2

2
4
4
-
2
,A 项正确。
【核心归纳】
1.线圈中的磁通量与线圈匝数无关。
2.磁通量是标量,但有正负,计算磁通量的变化量 ΔΦ=Φ2-Φ1 时,需要规定磁通量的正方
A.图 1 开关 S 闭合,电路稳定后,线圈 N 中
B.图 2 磁铁向铝环 A 靠近,铝环 A 中
C.图 3 金属框从 A 向 B 运动,金属框中
D.图 4 铜盘在磁场中按图示方向转动,电阻 R 中
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第1讲
电磁感应现象
楞次定律
解析 开关 S 闭合,电路稳定后,穿过线圈 N 的磁通量保持不变,线圈 N 中不产生感
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