2018年高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象、楞次定律教学案（含解析）

。 。 。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第1讲 电磁感应现象、楞次定律

? 教材知识梳理

一、磁通量 1．磁通量

(1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的________． (2)公式：Φ＝________(B⊥S)；单位：韦伯(Wb)． (3)矢标性：磁通量是________，但有正负． 2．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1.

3．磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)：磁通量的变化量与所用时间的比值，即数无关．

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时，电路中有________产生的现象． 2．产生感应电流的条件

(1)闭合电路；(2)________发生变化． 三、感应电流的方向

1．楞次定律：感应电流的磁场总要________引起感应电流的________的变化．适用于一切电磁感应现象．

2．右手定则：伸开右手，使拇指与四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线穿入掌心，右手拇指指向________方向，这时其余四指指向就是感应电流的方向．适用于导线________产生感应电流．

ΔΦ

，与线圈的匝Δt

1

答案：一、1.(1)乘积 (2)BS (3)标量 二、1.感应电流 2.(2)磁通量

三、1.阻碍 磁通量 2.导线运动 切割磁感线 【思维辨析】

(1)闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生．( ) (2)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关．( )

(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．( )

(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)磁通量变化量越大，感应电动势越大．( ) (7)自感现象是电磁感应现象的应用．( )

答案：(1)(×) (2)(√) (3)(√) (4)(√) (5)(×) (6)(×) (7)(√)

? 考点互动探究

考点一 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．判断是否产生感应电流的流程 (1)确定研究的回路．

(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 (3)?

????Φ变化→??不闭合，无感应电流，但有感应电动势

??回路闭合，有感应电流1 图10-26-1中能产生感应电流的是( )

2

图10-26-1

答案：B [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．

式题 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

答案：D [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．

考点二 楞次定律的理解与应用 楞次定律中“阻碍”的含义

考向一 应用楞次定律判断感应电流方向的“四步法”

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2 某实验小组用如图10-26-2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，通过电流表G的感应电流方向是( )

图10-26-2

A．a→G→b

B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a

D．先b→G→a，后a→G→b 答案：D

[解析] 解答本题时可按以下顺序进行：

(1)条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下． (2)穿过线圈向下的磁通量增加．

(3)由楞次定律可知：感应电流的磁场方向向上．

(4)应用安培定则可判断：感应电流的方向为逆时针(俯视)，即由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，感应电流产生的磁场方向向下，感应电流的方向为顺时针(俯视)，即由a→G→b.

式题 (多选)如图10-26-3所示，一电子以初速度v沿与金属板平行的方向飞入M、N极板间，突然

发现电子向M板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的原因可能是( )

图10-26-3

A．开关S闭合瞬间 B．开关S由闭合到断开瞬间

C．开关S是闭合的，变阻器滑片P向右迅速滑动 D．开关S是闭合的，变阻器滑片P向左迅速滑动

答案：AD [解析] 电子向M板偏转，说明M板为正极，则感应电流如图：由安培定则得，感应电流磁场方向水平向左，而原磁场方向水平向右，由楞次定律得原磁场增强，即原电流增加，故A、D正确．

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考向二 利用楞次定律的推论速解电磁感应问题

电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律，对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因，可由以下四种方式呈现：

(1)阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”． (2)阻碍相对运动，即“来拒去留”．

(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”． (4)阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”．

3 如图10-26-4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( )

图10-26-4

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 答案：A

[解析] 解法一：根据楞次定律的另一表述：感应电流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，归根结底是因为磁铁靠近回路，“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，选项A正确．

解法二：设磁铁下端为N极，画出的磁感线如图所示，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．所以本题选项A正确．

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