高二物理 电磁感应(一) -电子版

第四章电磁感应第1、2节划时代的发现探究感应电流的产生条件对应学生用书P11.划时代的发现(1)奥斯特梦圆“电生磁”：1820年，丹麦物理学家发现通电导线能使小磁针发生偏转，这种作用称为。

(2)法拉第心系“磁生电”①英国物理学家发现了电磁感应现象。

在电磁感应中产生的电流叫做电流。

②法拉第把引起感应电流的原因概括为五类：的电流、的磁场、运动的恒定电流、的磁铁、在磁场中运动的导体，它们都与变化和运动相联系。

2.探究感应电流的产生条件(1)探究导体棒在磁场中运动是否产生电流①实验装置②分析论证：闭合电路包围的面积时，电路中有电流产生；包围的面积时，电路中无电流产生。

(2)探究磁铁在线圈中运动是否产生电流①实验装置②分析论证：线圈中的磁场时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场时，线圈中无感应电流。

(3)模仿法拉第的实验①实验装置②分析论证：线圈B中磁场时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场时，线圈B中无感应电流。

(4)归纳结论只要穿过导体回路的发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。

第3节楞次定律对应学生用书P31.探究感应电流的方向(1)实验器材：条形磁铁、电流表、线圈、导线、两节干电池(用来查明电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。

(2)探究电流表指针偏转方向和电流方向之间的关系。

结论：电流从哪一侧接线柱流入，指针就向哪一侧偏转。

即左进偏，右进偏。

(3)实验现象：如图所示，在四种情况下，将实验结果填入下表。

①线圈内磁通量增加时的情况②线圈内磁通量减少时的情况(4)实验结论表述一：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；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。

表述二：当磁铁靠近线圈时，两者；当磁铁远离线圈时，两者。

2.楞次定律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。

注意：阻碍不是阻止，最终引起感应电流的磁通量的变化不能被抵消，磁通量还是发生了变化，是“阻而未止”。

阻碍不是相反，当电路中的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，减少时，感应电流的磁场与原磁场方向相同(增反减同)。

3.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；让磁感线从进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时所指的方向就是感应电流的方向。

(2)适用范围：适用于闭合回路部分导体产生感应电流的情况。

阶段回顾(第1～3节)对应学生用书P7易错点一对产生感应电流的条件理解有误1.在一通电直导线附近放置一个导线圆环，有三种情况：(甲)长直导线穿过导线环中心，并和导线环所在平面垂直；(乙)导线环左右对称地放在长直导线的一侧；(丙)长直导线放在导线环旁边。

当长直导线中的电流减小时，导线圆环里会产生感应电流的是()A.只有甲B.只有甲和丙C.只有乙和丙D.只有丙2. 法拉第在研究电磁感应现象时，将两个线圈绕在同一个铁环上，简化电路如图所示，下列关于法拉第研究过程的说法正确的是()A.闭合开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流B.闭合开关S以后，右侧线圈中产生稳定的感应电流C.断开开关S的瞬间，右侧线圈中产生感应电流D.断开开关S的瞬间，右侧线圈中不产生感应电流易错点二不理解“切割”磁感线的含义3.(多选)下列选项表示的是闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为b→a的是()易错点三混淆“左、右”手定则4.(多选)如图所示，导体ab、cd可在水平轨道上自由滑动，且两水平轨道在中央交叉处互不相通。

当导体ab向左移动时()A.ab中感应电流的方向为a到bB.ab中感应电流的方向为b到aC.cd向左移动D.cd向右移动5.如图所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时()A.圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生B.整个环中有顺时针方向的电流C.整个环中有逆时针方向的电流D.ef的右侧环上有逆时针方向的电流，ef的左侧环上有顺时针方向的电流易错点四混淆感应电流的“磁场”与“原磁场”6.如图所示，一闭合小线框从蹄形磁铁的N极正上方水平移动到S极的正上方，从上往下看，此过程中小线框中感应电流的方向()A.始终顺时针B.始终逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针7.如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是()A.先向左，再向右B.先向右，再向左C.始终向右D.始终向左8.如图所示，某同学用一个闭合线圈套入蹄形磁铁，由1位置经2位置到3位置，最后从下方S极拉出，则在这一过程中，线圈中的感应电流的方向是()A.沿abcd不变B.沿adcb不变C.先沿abcd，后沿adcbD.先沿adcb，后沿abcd对应学生用书P8重难点一楞次定律与图象的综合问题1.如图甲所示，通电螺线管A与用绝缘绳悬挂的线圈B的中心轴在同一水平直线上，A中通有如图乙所示的变化电流，t＝0时电流方向如图甲中箭头所示。

在t1～t2时间内，对于线圈B的电流方向(从左往右看)及运动方向，下列判断正确的是()A.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向右摆动B.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向左摆动C.线圈B内有顺时针方向的电流、线圈向右摆动D.线圈B内有逆时针方向的电流、线圈向左摆动2.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中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙所示，t1时刻电流方向如图甲中箭头所示。

P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F N，则()A.t1时刻F N＞G，P有收缩的趋势B.t2时刻F N＝G，此时穿过P的磁通量为0C.t3时刻F N＝G，此时P中无感应电流D.t4时刻F N＜G，此时穿过P的磁通量最小重难点二楞次定律与力学的综合问题3.如图所示，两个相同的铝环穿在一根光滑杆上，将一根条形磁铁向左插入铝环的过程中，两环的运动情况是()A.同时向左运动，间距增大B.同时向左运动，间距不变C.同时向左运动，间距变小D.同时向右运动，间距增大4.如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。

当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是()A.F N先小于mg后大于mg，运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg，运动趋势向左C.F N先小于mg后大于mg，运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg，运动趋势向右5. 如图所示，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重难点三楞次定律与能量守恒的综合问题6. (多选)在一水平通电直导线的正下方，有一半圆形光滑圆弧轨道，一导体圆环自轨道左侧的A点无初速度释放，则下列说法中正确的是()A.圆环中有感应电流产生B.圆环能滑到轨道右侧与A点等高处CC.圆环最终停在轨道的最低点B处D.圆环运动过程中机械能守恒7.如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断正确的是()A.金属环在下落过程中的机械能守恒B.金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C.金属环的机械能先减小后增大D.磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力第4节法拉第电磁感应定律对应学生用书P91.感应电动势(1)概念：在现象中产生的电动势。

(2)产生：只要穿过回路的发生变化，就能产生感应电动势，与电路是否闭合无关。

(3)方向：产生感应电动势的电路(导体或线圈)相当于电源，电源的正、负极可由或判断。

(4)感应电流与感应电动势的关系：遵循定律，即I＝。

2.法拉第电磁感应定律(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的成正比。

(2)公式：E＝，n为线圈匝数。

注意：①感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有直接联系。

②当ΔΦ仅由B的变化引起时，则E＝n SΔBΔt；当ΔΦ仅由S的变化引起时，则E＝nBΔSΔt。

③磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t图象上某点切线的斜率。

3.导体切割磁感线时的感应电动势4.反电动势(1)定义：电动机转动时，线圈中产生感应电动势，这个感应电动势总要电源电动势的作用，我们把这个电动势称为反电动势。

(2)作用：反电动势的作用是线圈的转动。

如果要使线圈维持原来的转动，电源就要向电动机提供能量，此时，电能转化为其他形式的能。

第5节电磁感应现象的两类情况对应学生用书P111.电磁感应现象中的感生电场(1)感生电场麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，它与静电场不同，不是由产生的，我们把它叫做感生电场。

(2)感生电动势由感生电场产生的感应电动势。

(3)感生电动势中的非静电力就是对的作用。

(4)感生电场的方向判断由磁场的方向和强弱变化，根据定律、定则判断。

(5)感生电场的产生条件空间中发生变化，与是否存在闭合导体无关。

注意：感生电场的电场线与磁场方向垂直，感生电场的强弱与磁感应强度的变化率有关。

2.电磁感应现象中的洛伦兹力(1)动生电动势由于导体做运动而产生的感应电动势。

(2)动生电动势中的“非静电力”自由电荷因随导体棒运动而受到，非静电力与有关。

(3)动生电动势中的功能关系闭合回路中，导体棒做切割磁感线运动时，克服力做功，其他形式的能转化为。

注意：产生动生电动势时，洛伦兹力对导体棒中的自由电荷不做功。

阶段回顾(第4～5节)对应学生用书P21易错点一 混淆公式的适用范围1.如图所示，平行导轨间距为d ，一端跨接一个电阻R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于平行金属导轨所在平面。

一根金属棒MN 与导轨成θ角放置，金属棒与导轨的电阻均不计。

当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定的速度v 在金属导轨上滑行时，通过电阻R 的电流是( )A.Bd v RB.Bd v sin θRC.Bd v cos θR D.Bd vR sin θ易错点二 电势差、电势的高低判断不准确2. 如图所示，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上。

当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c 。