人教版高考物理一轮总复习教学案设计第50讲电磁感应现象楞次定律
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第十一章 电磁感应[研读考纲明方向]考纲要求 复习指南内容 要求 考情分析： 电磁感应是历年高考考查的重点，题型多为选择题和计算题。
选择题主要考查有关电磁感应现象的定性分析、感应电动势的计算及各种相关的图象问题；计算题主要考查电磁感应与电路、能量、动量、动力学等结合的综合问题。
命题趋势：1．会继续考查应用楞次定律和右手定则判定感应电流的方向。
2．结合各种图象(Φt 图象、B-t 图象等)，考查感应电流方向、感应电动势的计算。
3．会继续考查电磁感应与电路、能量、动量、动力学等结合的综合问题，特别是电磁感应与生产、生活实际的结合。
电磁感应现象 Ⅰ 磁通量 Ⅰ 法拉第电磁感应定律Ⅱ 楞次定律Ⅱ自感、涡流Ⅰ[重读教材定方法]1.P 7图4.2－7，要使电流表偏转，摇绳的两同学应南北站立还是东西站立？ 提示：东西站立。
2．P 7[问题与练习]T 1，甲、乙、丙三种情况，哪种产生感应电流？哪种产生感应电动势？提示：乙、丙产生感应电动势，丙产生感应电流。
3．P9[问题与练习]T7，为使MN棒中不产生感应电流，磁感应强度B与t的关系如何？。
提示：由B0l2＝Bl(l＋vt)，得B＝B0ll＋vt4．P11阅读教材，思考：感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反吗？提示：不一定。
5．P12[思考与讨论]导体棒AB中的感应电流沿什么方向？提示：沿A→B。
6．P13[问题与练习]T4，线圈在B位置时，穿过它的磁通量为零，产生的感应电流也为零吗？提示：磁通量为零，感应电流不为零。
7．P16阅读教材，思考：E＝Blv中，l指导线实际长度吗？提示：不是。
l是有效切割长度。
8．P16[思考与讨论]感应电动势是加强了电源产生的电流，还是削弱了它？是有利于线圈的转动，还是阻碍了线圈的转动？提示：根据楞次定律可知，感应电动势削弱了电源产生的电流，阻碍了线圈的转动。
9．P20[思考与讨论]导体棒哪端电势高？若外接用电器，导体棒电流沿什么方向？此时导体棒中哪端电势高？提示：C端电势高；电流从D→C；C端电势高。
10．P23图4.6－4，思考：开关S断开后灯泡A中的电流方向是什么？提示：从右向左。
11．P23图4.6－5，图甲中，若开关S断开，电流表示数立即变为零还是逐渐变为零？提示：立即变为零。
12．P24阅读“磁场的能量”。
13．P27图4.7－7，连接正负接线柱的导线有什么作用？提示：使电流表中形成闭合电路，起到电磁阻尼作用，预防指针振动过大。
第50讲电磁感应现象楞次定律基础命题点一电磁感应现象一、磁通量1．磁通量(1)定义：磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S01乘积。
(2)公式：Φ02BS(B⊥S)；单位：韦伯(Wb)。
(3)03标量，但有正负。
2．磁通量的变化量：ΔΦ04Φ2－Φ1。
3．磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)：05磁通量的变化量与所用时间的比，与线圈的匝数无关。
值，即ΔΦΔt4．磁通量发生变化的三种常见情况(1)磁感应强度不变，回路的有效面积改变。
(2)有效面积不变，磁感应强度改变。
(3)磁感应强度和有效面积都改变。
二、电磁感应现象106磁通量发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流。
2．产生感应电流的条件07电路闭合；08磁通量发生变化。
3．实质：电磁感应现象的实质是产生09感应电动势，如果电路闭合，则有10感应电流；如果电路不闭合，则只有11感应电动势，而无12感应电流。
1. 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则()A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1＝ΔΦ2C．ΔΦ1<ΔΦ2D．无法确定答案 C解析设闭合线框在位置1时的磁通量大小为Φ1，在位置2时的磁通量大小为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强，故Φ1>Φ2。
将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)。
故正确选项为C。
2．[教材母题](人教版选修3－2 P8·T3)如图所示，垂直于纸面的匀强磁场局限在虚线框内，闭合线圈由位置1穿过虚线框运动到位置2。
线圈在运动过程中什么时候有感应电流，什么时候没有感应电流？为什么？[变式子题]图中能产生感应电流的是()答案 B解析A项中线圈不是闭合的，不能产生感应电流；B项中回路的面积增大，穿过回路的磁通量增大，能够产生感应电流；C项中由于直导线在线圈对称轴的正上方，所以穿过线圈的磁通量等于0，电流增大，穿过线圈的磁通量仍然是0，不能产生感应电流；D项中线圈整体沿垂直于匀强磁场方向运动，穿过线圈的磁通量始终最大且没有发生变化，不能产生感应电流。
故选B。
3．(2019·北京人大附中高三期末)(多选)如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B的里面。
下列说法正确的()A．开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针向相反的方向偏转D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才会偏转答案AC解析开关闭合后，线圈A插入或拔出时穿过B的磁通量都会发生变化，产生感应电流，引起电流计指针偏转，A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过B的磁通量会发生变化，产生感应电流，电流计指针会偏转，B错误；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过B的磁通量分别会增加和减小，且磁通量的方向相同，故会产生相反方向的感应电流，电流计指针向相反的方向偏转，C正确；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论如何滑动，线圈A中电流都会变化，穿过B的磁通量都会发生变化，产生感应电流，电流计指针都会偏转，D错误。
基础命题点二感应电流的方向1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要01阻碍引起感应电流的02磁通量的变化。
(2)适用范围：一切电磁感应现象。
(3)应用楞次定律的思路：2．右手定则(1)内容：如图所示，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在03磁感线从掌心进入，并使拇指指向04导体运动的方向，这时05感应电流的方向。
(2)06切割磁感线产生感应电流。
1．[教材母题](人教版选修3－2 P13·T3)在如图中CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。
当导体AB向右移动时，请用楞次定律判断ABCD和ABFE两个电路中感应电流的方向。
[变式子题](2017·全国卷Ⅲ)如图，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，下列说法正确的是() 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07安培定则洛伦兹力、安培力磁场对运动电荷、电流有作用力因磁受力08左手定则电磁感应闭合回路磁通量变化因磁生电09楞次定律部分导体做切割磁感线运动因动生电10右手定则A．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中沿顺时针方向答案 D解析金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，闭合回路PQRS中磁场方向垂直纸面向里，磁通量增大，由楞次定律可判断，闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场垂直纸面向外，由安培定则可判断感应电流方向为逆时针；由于闭合回路PQRS中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向外，与原磁场方向相反，则T 中磁通量减小，由楞次定律可判断，T中感应电流产生的磁场方向垂直纸面向里，由安培定则可知T中感应电流方向为顺时针，D正确。
2. (多选)两根互相平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上导体棒AB和CD可以自由滑动。
当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法正确的是()A．CD内有电流通过，方向是D→CB．CD向左运动C．磁场对CD作用力向左D．磁场对AB作用力向左答案AD解析AB在外力F作用下向右做切割磁感线运动，根据右手定则判断可知AB内电流的方向是B→A，故CD内电流的方向是D→C，所以A正确。
由左手定则可知D正确，B、C错误。
能力命题点楞次定律的理解及推论1．楞次定律中“阻碍”的含义2．楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为电磁感应的效果总要阻碍引起电磁感应的原因，列表举例说明如下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原反向阻碍相对运动——“来拒去留”磁铁靠近，是斥力磁铁远离，是引力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，回路面积应减小，a、b靠近B减小，线圈扩张阻碍原电流的变化——“增反减同”合上S，B先亮如图甲所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图乙所示的变化电流，t＝0时电流的方向为顺时针方向(如图中箭头所示)，在t1～t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是()A．线圈B内有顺时针方向的电流，且线圈B有扩张的趋势B．线圈B内有顺时针方向的电流，且线圈B有收缩的趋势C．线圈B内有逆时针方向的电流，且线圈B有扩张的趋势D．线圈B内有逆时针方向的电流，且线圈B有收缩的趋势解析t1～t2时间内，线圈A中的电流方向为逆时针方向，根据安培定则可知在线圈A内部产生的磁场方向向外，线圈外部产生的磁场方向向里，线圈B内的合磁通量是向外的。
由于线圈A中的电流增大，故穿过线圈B的磁通量增加，因而根据楞次定律和安培定则，在线圈B中将产生顺时针方向的感应电流，由楞次定律的推论可知，线圈B有扩张的趋势。
故A正确。
答案 A线圈大小的变化趋势常有两种判断方法(1)微元法：取线圈B上一小段导线，若取足够小，则可看成一条直线段，根据其中感应电流的方向，所在处磁场的方向及左手定则，可知该段导线的受力方向，以此推出线圈是有收缩的趋势还是有扩张的趋势。
(2)推论法：电磁感应的效果总要阻碍引起电磁感应的原因。
