2021届全国新高考物理备考-电磁感应现象-楞次定律课件.pptx

1、课标要求热点考向1.收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神.2.通过实验，理解感应电流的产生条件.举例说明电磁感应在生活和生产中的应用.3.通过探究，理解楞次定律.理解法拉第电磁感应定律.4.通过实验，了解自感现象和涡流现象.举例说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用.1.根据楞次定律判断感应电流的方向.2.结合安培定则、左手定则、楞次定律判断导体受力或运动方向.3.法拉第电磁感应定律 E和 EBlv 的比较应用.4.电磁感应的图象、受力、运动、能量、科技应用等综合问题.2021届全国新高考物理精品备考电磁感应现象楞次定律考点 1 磁通量1.定义：在

2、磁感应强度为 B 的匀强磁场中，与磁场方向_的面积 S 和 B 的乘积.2.公式：_.适用条件：(1)_磁场.(2)S 为_磁场的有效面积.垂直BS匀强垂直3.磁通量是_(填“标量”或“矢量”).4.磁通量的意义标量磁感线垂直(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的_的条数.(2)同一线圈平面，当它跟磁场方向_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一样多时，磁通量为零.考点 2 电磁感应现象1.电磁感应(1)定义：只要穿过闭合回路的_发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流.(2)产生

3、感应电流的条件：闭合回路中的_发生变化.磁通量磁通量表述 1：闭合电路的一部分导体在磁场内做_运动.切割磁感线发生变化表述 2：穿过闭合电路的磁通量_.(3)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的_发生变化，线圈中就有感应电动势产生.磁通量电能(4)电磁感应中的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_.物理量单位物理意义磁通量Wb表示某时刻或某位置，穿过某一面积的_的多少磁通量的变化量Wb表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少磁通量的变化率Wb/s表示穿过某一面积的磁通量变化的_2.正确区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量的变化率(1)三者的区别磁感线

4、条数快慢斜率考点 3 楞次定律和右手定则1.楞次定律内容：感应电流的磁场总要阻碍_的变化.引起感应电流的磁通量感应电流2.右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，并使拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是_的方向.【基础自测】1.如图 9-1-1 所示，一个 U 形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒 ab，有一个磁感应强度为 B 的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是()A.ab 向右运动，同时使减小B.使磁感应强度 B 减小，角同时也减小C.ab 向左运动，同时增大

5、磁感应强度 B图 9-1-1D.ab 向右运动，同时增大磁感应强度 B 和角(090)解析：依题意，磁通量BScos，对于 A 选项，棒向右运动，S 增大，同时减小，cos 增大，则一定增大，回路中一定有感应电流产生；对于 B 选项，B 减小，同时减小，cos 增大，可能不变，不一定产生感应电流；对于 C 选项，棒向左运动，S 减小，同时 B 增大，可能不变，也不一定产生感应电流；对于 D 选项，棒向右运动，S 增大，同时 B 增大，增大即 cos 减小，可能不变，也不一定产生感应电流.答案：A2.如图 9-1-2 所示，要使 Q 线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有()图 9-1-2A.闭

6、合电键 K 的瞬间B.闭合电键 K 后，把 R 的滑动头向右移C.闭合电键 K 后，把 P 中的铁芯从左边抽出D.闭合电键 K 后，把 Q 远离 P解析：闭合电键 K 时，线圈中电流从无到有，铁芯中产生向右的磁场，穿过 Q 的磁通量增加，根据楞次定律，Q 中产生图示方向的电流，A 正确；R 的滑动头向右移时，P 中电流减小，穿过 Q 的磁通量减小，根据楞次定律，Q 中产生与图示相反方向的电流，B 错误；将铁芯抽出或 Q 远离 P 时，穿过 Q 的磁通量都减小.根据楞次定律，Q 中产生与图示相反方向的电流，C、D 错误.答案：A3.如图 9-1-3 所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在匀强磁

7、场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是()A.向左拉出和向右拉出时，环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿顺时针方向的图 9-1-3C.向左或向右拉出时，环中的感应电流方向都是沿逆时针方向的D.环在离开磁场之后，仍然有感应电流解析：不管将金属圆环从哪边拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍原磁通量的减少.感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用安培定则可以判断出感应电流的方向是顺时针方向的，B 正确，A、C 错误.另外在圆环离开磁场后，无磁通量穿过圆环，该种情况无感应电流，D 错误.答案：B4.闭合线圈 a

8、bcd 运动到如图 9-1-4 所示的位置时，bc 边所受到的磁场力的方向向下，那么线圈的运动情况是()图 9-1-4A.向左平动进入磁场C.向上平动B.向右平动进入磁场D.向下平动解析：当 bc 受力向下时，说明感应电流方向由 b 指向 c，当线圈向左进入磁场时，磁通量增加，感应电流的磁场方向应该与原磁场方向相反，垂直纸面向里，用右手螺旋定则可以判断感应电流方向为顺时针方向.答案：A热点 1 磁通量的计算与电磁感应现象的判断考向 1 磁通量的计算【典题 1】(2019 年广东广州联考)如图 9-1-5所示，闭合线圈 abcd 水平放置，其面积为 S，匝数为 n，线圈与匀强磁场 B 夹角为45

9、.现将线圈以 ab 边为轴顺时针转动 90，则线圈在初、末位置磁通量的改变量的大小为()图 9-1-5答案：B考向 2 电磁感应现象能否发生的判断常见的产生感应电流的三种情况【典题 2】下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是()A.电键 S 闭合稳定后，线圈 N 中C.金属框从 A 向 B运动，金属框中B.磁铁向铝环 A 靠近，铝环 A 中D.铜盘在磁场中按图示方向转动，电阻 R 中解析：电键 S 闭合稳定后，穿过线圈的磁通量保持不变，线圈不产生感应电流，故 A 符合题意；磁铁向铝环 A 靠近，穿过线圈的磁通量在增大，线圈产生感应电流，故 B 不符合题意；金属框从 A 向 B 运动，穿过

10、线圈的磁通量时刻在变化，线圈产生感应电流，故 C 不符合题意；铜盘在磁场中按图示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，产生感应电流，故 D 不符合题意.答案：A热点 2 楞次定律的应用考向 1 楞次定律的基本应用热点归纳1.楞次定律中“阻碍”的含义2.应用楞次定律的基本步骤：【典题 3】(2017 年新课标卷)如图 9-1-6 所示，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

11、法正确的是(图 9-1-6A.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 中沿顺时针方向解析：因为 PQ 突然向右运动，由右手定则可知，PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流，穿过 T 中的磁通量减小，由楞次定律可知，T 中有沿顺时针方向的感应电流，D 正确，A、B、C 错误.答案：D内容例证阻碍原磁通量变化“增反减同”磁铁靠近线圈，B感与B原反向考向 2 楞次定律推论的应用热点归纳楞次定律中“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，列表说明

12、如下：内容例证阻碍相对运动“来拒去留”磁铁靠近，是斥力 磁铁远离，是引力(续表)内容例证使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”P、Q 是光滑固定导轨，a、b 是可 动金属棒，磁铁下移，面积应减小，a、b 靠近B 减小，线圈扩张阻碍原电流的变化“增反减同”(见第2讲)合上 S，B 先亮(续表)【典题 4】(2019 年湖南娄底二模)如图 9-1-7 所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环正上方，有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，起始高度为 h，最后落在水平地面上.若不计空气阻力，重力加速度取 g，下列说法中正确的是()图 9-1-7A.磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流

13、方向始终为顺时针方向(俯视圆环)B.磁铁落地时的速率一定等于C.磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D.磁铁在整个下落过程中，圆环受到它的作用力总是竖直向下的解析：当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(俯视圆环)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(俯视圆环)，A 错误；若磁铁从高度 h 处做自由落体运动，其落地时的速度 v ，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于 ，B 错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，机械能不守恒，C 错误

14、；据楞次定律的推论“来拒去留”，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，而圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下的，故 D 正确.答案：D【迁移拓展】(2018 年合肥一模)如图 9-1-8 所示，条形磁铁用细线悬挂于 O 点，一金属圆环放置在 O 点正下方的水平绝缘桌面上.现将磁铁拉至左侧某一高度后由静止释放，磁铁在竖直面内摆动，在其第一次摆至右侧最高点的过程中，圆环始终静止.则下列说法正确的是()A.磁铁始终受到圆环的斥力作用B.圆环中的感应电流方向保持不变C.桌面对圆环始终有摩擦力作用图 9-1-8D.磁铁在 O 点两侧最高点的重力势能不相等解析：由楞次定律可知，磁铁靠近圆

15、环时受到斥力作用，远离圆环时受到引力作用，A 错误；在一个周期之内，穿过圆环的磁通量先增大，后减小，再增大，最后又减小，穿过圆环磁场方向不变，磁通量变化趋势改变，感应电流方向发生改变，因此在一个周期内，感应电流方向改变 3 次，B 错误；磁铁经过最低点时，感应电流为 0，因此线圈不受磁铁的作用力，故桌面对圆环没有摩擦力作用，C 错误；磁铁的机械能转化成电能，因此在 O 点两侧最高点的重力势能不相等，D 正确.答案：D名称基本现象因果关系应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动因

16、动生电右手定则闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律热点 3楞次定律和右手定则、左手定则、安培定则三定则的综合应用热点归纳1.规律比较：2.相互联系：(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则.(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定.【典题 5】如图 9-1-9 所示，金属棒 ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒 ab 在匀强磁场 B 中沿导轨向右运动，则()图 9-1-9A.ab 棒不受安培力作用B.ab 棒所受安培力的方向向右C.ab 棒向右运动速度 v 越大，所受安培力越大D.螺线管产生的磁场，A

17、端为 N 极解析：金属棒 ab 向右运动切割磁感线，根据右手定则判断感应电流方向由 ba，再根据左手定则判断棒所受安培力水平向左，故 A、B 错误；ab 的速度越大，感应电流越大，所受安培力就越大，C 正确；根据安培定则可判定螺线管的 B 端为 N极，A 端为 S 极，D 错误.答案：C方法技巧：左、右手定则的区分：(1)右手定则与左手定则的区别：抓住“因果关系”才能无误，“因动而电”用右手；“因电而动”用左手.(2)左手定则和右手定则很容易混淆，为了便于区分，可把两个定则简单地总结为“通电受力用左手，运动生电用右手”.“力”的最后一笔“丿”方向向左，用左手；“电”的最后一笔“乚”方向向右，用

18、右手.【迁移拓展】(多选，2018 年新课标卷)如图 9-1-10，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路.将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态.下列说法正确的是()图 9-1-10A.开关闭合后的瞬间，小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的 N 极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的 N极朝垂直纸面向外的方向转动解析：开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量

19、变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的 N 极朝垂直纸面向里的方向转动，A 正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，B、C 错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的 N 极朝垂直纸面向外的方向转动，D 正确.答案：AD利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题考

20、向 1 程序法(正向推理法)【典题 6】(多选)如图 9-1-11 所示装置中，cd 杆原来静止.)当 ab 杆做如下哪些运动时，cd 杆将向右移动(图 9-1-11A.向右匀速运动C.向左加速运动B.向右加速运动D.向左减速运动解析：ab 匀速运动时，ab 中感应电流恒定，L1 中磁通量不变，穿过 L2 的磁通量不变，L2 中无感应电流产生，cd 保持静止，A 错误；ab 向右加速运动时，根据右手定则，知在 ab 杆上产生增大的从 a 到 b 的电流，根据安培定则，在 L1 中产生向上增强的磁场，该磁场向下通过 L2，根据楞次定律可知通过 cd 的感应电流方向向下，由左手定则可知 cd 向右移动，B 正确；同理可得 C 错误，D 正确.答案：BD考向 2 逆向推理法【典题 7】(多选)如图 9-1-12 所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，MN 的左边有一闭合电路.当 PQ 在外力的作用下运动时，MN 向右运动，则 PQ 所做的运动可能是()图 9-1-12A.向右加速运动C.向右减速运动B.向左加速运动D.向左减速运动答案：BC