2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-第1課時(shí)-電磁感應(yīng)現(xiàn)象-楞次定律課件-人教大綱版2

第十二章電磁感應(yīng)第1課時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律考綱要求三年考情熱點(diǎn)考向考點(diǎn)要求2007年2008年2009年電磁感應(yīng)現(xiàn)象、磁通量、楞次定律、右手定則Ⅱ全國理綜(T21·選擇)寧夏理綜(T20·選擇)重慶理綜(T18·選擇)四川理綜(T17·選擇)寧夏理綜(T16·選擇)安徽卷(T20·選擇)浙江卷(T17·選擇)重慶卷(T20·選擇)海南卷(T4·選擇)從近幾年的高考題中可看出，高考對用楞次定律、右手定則判定感應(yīng)電流的方向的考查頻率較高，在高考中也往往與Φ－t圖象、I－t圖象及電路問題綜合考查，題型多是選擇題第一頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第一頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．磁通量的計(jì)算(1)公式：Φ＝

.(2)適用條件：①

磁場；②S是

磁場的有效面積．(3)單位：

，1Wb＝1T·m2.BS勻強(qiáng)垂直韋伯第二頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2．磁通量的物理意義(1)可以形象地理解為磁通量就是穿過某一面積的

．(2)同一個(gè)平面，當(dāng)它跟磁場方向垂直時(shí)，磁通量

，當(dāng)它跟磁場方向

時(shí)，磁通量為零．磁感線的條數(shù)最大平行第三頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第三頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．對磁通量的理解及計(jì)算(1)Φ＝B·S的含義：Φ＝BS只適用于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S垂直的情況．當(dāng)S與垂直于B的平面間的夾角為θ時(shí)，則有Φ＝BScosθ.可理解為

Φ＝B(Scosθ)，即Φ等于B與S在垂直于B方向上投影面積的乘積．也可理解為Φ＝(Bcosθ)S，即Φ等于B在垂直于S方向上的分量與S的乘積．如圖12－1－1(a)所示．第四頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第四頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。(2)面積S的含義：S不一定是某個(gè)線圈的真正面積，而是線圈在磁場范圍內(nèi)的面積．如圖12－1－1(b)所示，S應(yīng)為線圈面積的一半．(3)多匝線圈的磁通量：多匝線圈內(nèi)磁通量的大小與線圈匝數(shù)無關(guān)，因?yàn)椴徽摼€圈匝數(shù)多少，穿過線圈的磁感線條數(shù)相同，而磁感線條數(shù)可表示磁通量的大?。谖屙摚庉嬘谛瞧谝唬菏c(diǎn)五十七分。第五頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2．磁通量變化的計(jì)算 (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化時(shí)，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B·ΔS. (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線穿過的有效面積S不變時(shí)，則穿過回路中的磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔB·S. (3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)變化時(shí)，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1. (4)由于磁通量與線圈的匝數(shù)無關(guān)，同理，磁通量的變化ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受線圈匝數(shù)的影響．第六頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第六頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．如圖12－1－2所示，一矩形線圈與通有相同大小電流的平行直導(dǎo)線位于同一平面內(nèi)，而且處在兩導(dǎo)線的中央，則()A．兩電流同向時(shí)，穿過線圈的磁通量為零B．兩電流反向時(shí)，穿過線圈的磁通量為零C．兩電流同向或反向，穿過線圈的磁通量都相等D．因兩電流產(chǎn)生的磁場是不均勻的，因此不能判定穿過線圈的磁通量是否為零第七頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第七頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：根據(jù)安培定則和通電直導(dǎo)線周圍的磁場分布情況，可知當(dāng)兩電流同向時(shí)，正向和反向穿過線圈平面的磁感線條數(shù)相同，其磁通量為零，故選項(xiàng)A正確，B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：A第八頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第八頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合電路的磁通量

時(shí)，電路中有

產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)．2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件(1)

回路．(2)

變化．3．能量轉(zhuǎn)化發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為

．發(fā)生變化電流閉合磁通量電能第九頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第九頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。引起磁通量變化的兩種方式1．面積變化：由Φ＝BS，S為閉合線圈在勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場方向的有效面積，有兩種情況： (1)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動． 如圖12－1－3，閉合線圈的部分導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(位置1)，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流．整個(gè)線圈在磁場中運(yùn)動(位置2)，導(dǎo)體中無感應(yīng)電流．

第十頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。 (2)閉合線圈在磁場中轉(zhuǎn)動． 如圖12－1－4，閉合線圈繞垂直于磁感線方向的軸轉(zhuǎn)動，線圈中有感應(yīng)電流，閉合線圈繞平行于磁感線方向的軸轉(zhuǎn)動，線圈中無感應(yīng)電流．2．磁場變化：由于空間分布的磁場發(fā)生變化，引起回路磁通量變化．有兩種情況： ①永磁體靠近或遠(yuǎn)離閉合線圈． ②電磁鐵(通電螺線管)通過的電流發(fā)生變化．第十一頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十一頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2．如圖12－1－5所示，一個(gè)金屬薄圓盤水平放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，下列做法中能使圓盤中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動C．圓盤在磁場中向右勻速平移D．勻強(qiáng)磁場均勻增加第十二頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十二頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動和在磁場中勻速平移，都不會使其磁通量發(fā)生變化，故不會有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；圓盤繞水平軸轉(zhuǎn)動或磁場均勻增加，都會使圓盤中的磁通量發(fā)生變化，故有感應(yīng)電流產(chǎn)生，B、D兩項(xiàng)正確．答案：BD第十三頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十三頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1．楞次定律(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總是要

引起感應(yīng)電流的

的變化． (2)適用情況：所有電磁感應(yīng)現(xiàn)象．阻礙磁通量2．右手定則(1)內(nèi)容：伸開右手，讓大拇指跟其余四指

，并且都跟手掌在同一

，讓磁感線垂直穿入掌心，大拇指指向

的方向，其余四指所指的方向，就是感應(yīng)電流的方向． (2)適用情況：

產(chǎn)生感應(yīng)電流．垂直平面內(nèi)導(dǎo)體運(yùn)動部分導(dǎo)體運(yùn)動切割磁感線第十四頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十四頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。楞次定律的理解和應(yīng)用1．因果關(guān)系：應(yīng)用楞次定律實(shí)際上就是尋求電磁感應(yīng)中的因果關(guān)系．磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果，原因產(chǎn)生結(jié)果，結(jié)果又反過來影響原因．第十五頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十五頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2．楞次定律中“阻礙”的含義第十六頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十六頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。3．楞次定律的推廣含義的應(yīng)用 (1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”． (2)阻礙(導(dǎo)體的)相對運(yùn)動——“來拒去留”． (3)磁通量增加，線圈面積“縮小”，磁通量減小，線圈面積“擴(kuò)張”． (4)阻礙線圈自身電流的變化(自感現(xiàn)象)．第十七頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十七頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。3．(2009·浙江卷，17)如圖12－1－6所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，有一質(zhì)量為m，阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕緣輕質(zhì)細(xì)桿懸掛在O點(diǎn)，并可繞O點(diǎn)擺動．金屬線框從右側(cè)某一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，細(xì)桿和金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應(yīng)電流的方向是()A.a→b→c→d→a

B.d→c→b→a→d

C.先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a

D.先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d

第十八頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十八頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：線框從右側(cè)擺到最低點(diǎn)的過程中，穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐→c→b→a→d，從最低點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn)的過程中，穿過線框的磁通量增大，由楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閐→c→b→a→d，所以選B項(xiàng).

答案：

B第十九頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第十九頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。4．如圖12－1－7所示，在長載流直導(dǎo)線近旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B，導(dǎo)軌與直導(dǎo)線平行且在同一水平面內(nèi)，在導(dǎo)軌上有兩可自由滑動的導(dǎo)體ab和cd.當(dāng)載流直導(dǎo)線中的電流逐漸增強(qiáng)時(shí)，導(dǎo)體ab和cd的運(yùn)動情況是() A．一起向左運(yùn)動 B．一起向右運(yùn)動 C．a(chǎn)b和cd相向運(yùn)動，相互靠近 D．a(chǎn)b和cd相背運(yùn)動，相互遠(yuǎn)離第二十頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：電流增強(qiáng)時(shí)，電流在abdc回路中產(chǎn)生的垂直向里的磁場增強(qiáng)，回路磁通量增大，根據(jù)運(yùn)動阻變法，可知回路要減小面積以阻礙磁通量的增加，因此，兩導(dǎo)體要相向運(yùn)動，相互靠攏．答案：C第二十一頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十一頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分?！纠?】如圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運(yùn)動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中表示正確的是()第二十二頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十二頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：根據(jù)楞次定律可確定感應(yīng)電流的方向：對C選項(xiàng)，當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動時(shí)：(1)閉合線圈原磁場的方向——向上；(2)穿過閉合線圈的磁通量的變化——增加；(3)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向——向下；(4)利用安培定則判斷感應(yīng)電流的方向——與圖中箭頭方向相同．線圈的上端為S極，磁鐵與線圈相互排斥．綜合以上分析知，選項(xiàng)C、D正確．答案：CD第二十三頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十三頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。感應(yīng)電流方向的判斷方法：方法一：右手定則(適用于部分導(dǎo)體切割磁感線)方法二：楞次定律楞次定律的應(yīng)用步驟第二十四頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十四頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。1－1如圖12－1－8所示，A、B是兩根互相平行的、固定的長直通電導(dǎo)線，二 者電流大小和方向都相同．一個(gè)矩形閉合金屬線圈與A、B在同一平面內(nèi)，并且ab邊保持與通電導(dǎo)線平行，線圈從圖中的位置1勻速向左移動，經(jīng)過位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中間，則下面的說法 中正確的是()第二十五頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十五頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：由右手螺旋定則知A正確，此時(shí)穿過線圈的磁通量的變化率最大；從位置1到位置3的整個(gè)過程中，穿過線圈的磁通量是先向外逐漸減小到零，然后向里逐漸增大，由楞次定律知C錯(cuò)，D對．答案：AD第二十六頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十六頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分?！纠?】如圖12－1－9所示，老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是()A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動C．無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動D．無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動第二十七頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十七頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：由于左環(huán)沒有閉合，在磁鐵插入過程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動．故A、D兩項(xiàng)都錯(cuò)誤；由楞次定律知道，感應(yīng)電流導(dǎo)致的結(jié)果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，磁體與線圈之間發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)，感應(yīng)電流施加的磁場力總是阻礙磁極相對運(yùn)動的．右環(huán)閉合，相當(dāng)于一線圈，在磁鐵插入過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動．故C項(xiàng)錯(cuò)誤，只有B項(xiàng)正確．第二十八頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十八頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。感應(yīng)電流在原磁場中必然受安培力，因此楞次定律可以有多種表述，記住這些表述，分析問題更簡便．(1)阻礙原磁通量變化——“增反減同”(2)阻礙導(dǎo)體與磁體間相對運(yùn)動——“來拒去留”(3)使回路的面積發(fā)生變化或變化趨勢(4)阻礙原電流的變化——“自感”第二十九頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第二十九頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2－1如圖12－1－10所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上，當(dāng)螺線管中電流I

減小時(shí)() A．環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小 B．環(huán)有擴(kuò)大的趨勢以阻礙原磁通量的減小C．環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大D．環(huán)有擴(kuò)大的趨勢以阻礙原磁通量的增大12－1－10解析：由于電流I減小，閉合金屬環(huán)的磁通量變小，故環(huán)通過減小面積來阻礙磁通量減小，即環(huán)有縮小的趨勢，A項(xiàng)正確．答案：A第三十頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第三十頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分?！纠?】如圖12－1－11所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒 PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動時(shí)，MN在磁場力的作用下向右運(yùn)動，則PQ所做的運(yùn)動可能是() A．向右加速運(yùn)動 B．向左加速運(yùn)動 C．向右減速運(yùn)動 D．向左減速運(yùn)動第三十一頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第三十一頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。(2)執(zhí)因索果法：將上面的箭頭倒過來即可，下面采用該法求解．

第三十二頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第三十二頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：由右手定則，PQ向右加速運(yùn)動，穿過L1的磁通量向上且增加，由楞次定律和左手定則可判斷MN向左運(yùn)動，故A項(xiàng)錯(cuò)．若PQ向左加速運(yùn)動，情況正好和A項(xiàng)相反，故B項(xiàng)對．若PQ向右減速運(yùn)動，由右手定則，穿過L1的磁通量向上且減小，由楞次定律和左手定則可判知MN向右運(yùn)動，故C項(xiàng)對．若PQ向左減速運(yùn)動，情況恰好和C項(xiàng)相反，故D項(xiàng)錯(cuò)，故選B、C.第三十三頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第三十三頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較及應(yīng)用1．規(guī)律比較基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律運(yùn)動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則磁場對運(yùn)動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律第三十四頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第三十四頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。2．應(yīng)用區(qū)別關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：

（1）因電而生磁（I→B）→安培定則；

（2）因動而生電（v、B→I安）→右手定則；（3）因電而受力（I、B→F安）→左手定則.第三十五頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第三十五頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。3－1如圖12－1－12所示，在勻強(qiáng)磁場中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大導(dǎo)線圈M相 連接，要使小導(dǎo)線圈N獲得順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則放在導(dǎo)軌中的裸金屬棒ab的運(yùn)動情況是(兩導(dǎo)線圈共面放置)() A．向右勻速運(yùn)動B．向左加速運(yùn)動 C．向右減速運(yùn)動D．向右加速運(yùn)動第三十六頁，編輯于星期一：十三點(diǎn)五十七分。第三十六頁，編輯于星期四：二十點(diǎn)三十二分。解析：欲使N產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場垂直紙面向里，由楞次定律可知有兩種情況：一是M中有順時(shí)針方向逐漸減小的電