资源简介 (共47张PPT)第十一章电磁感应课标要求 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 E=Blv 的比较和应用4.电磁感应的图像、受力、运动、能量、科技应用等综合问题第1节电磁感应现象楞次定律一、磁通量垂直1.定义:在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,与磁场方向______BS的面积 S 和 B 的乘积.2.公式:Φ=________.垂直适用条件:(1)________磁场.(2)S 为________磁场的有效面积.匀强3.磁通量是__________(填“标量”或“矢量”).标量4.磁通量的意义.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,磁通量为零.二、电磁感应现象磁通量磁通量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.产生感应电流的条件:闭合回路中的__________发生变化.(1)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磁通量(2)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.三、楞次定律和右手定则1.楞次定律.引起感应电流的磁通量(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍_______________________的变化.(2)适用范围:一切电磁感应现象.2.右手定则.(1)内容: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.如图所示.(2)适用情况:导线______________产生感应电流.感应电流切割磁感线【基础自测】1.判断下列题目的正误.(1)穿过线圈的磁通量和线圈的匝数无关.()(2)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.()(3)闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生.()(4)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.()(5)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化.()答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√2.(多选,2024 年北京卷)用如图 1 所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素.如图 2 所示,分别把条形磁体的 N 极或 S 极插入、拔出螺线管,观察并标记感应电流的方向.甲乙丙丁图 1图 2关于本实验,下列说法正确的是________(填字母).A.需要记录感应电流的大小B.通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向C.图 2 中甲和乙表明,感应电流的方向与条形磁体的插入端是 N 极还是 S 极有关答案:BC3.(多选)如图所示,软导线放在水平面上,空间存在竖直方向的匀强磁场,由于磁场发生变化,回路形状由图甲变为图乙.关于该磁场的方向以及强弱的变化,下列说法可能正确的是()A.方向竖直向上,逐渐增强B.方向竖直向上,逐渐减弱C.方向竖直向下,逐渐增强D.方向竖直向下,逐渐减弱答案:AC4.(2022 年广东广州二模)如图,长直导线 MN 置于三角形金属线框 abc 上,彼此绝缘,线框被导线分成面积相等的两部分.)导线通入由 M 到 N 的电流,当电流逐渐增大时,线框中( )A.磁通量变化量为零C.感应电流方向为 abcaB.没有产生感应电流D.感应电流方向为 acba解析:虽然线框被导线分成面积相等的两部分,但离导线越远,磁场越弱.所以根据磁通量相互抵消一部分可得:导线通入由M 到 N 的电流,当电流逐渐增大时,通过导线框与下方磁场方向相同的磁通量增大,会产生感应电流,A、B 错误;根据 MN 中电流的方向,结合楞次定律则可判断 abc 中感应电流方向为 abca,C 正确,D 错误.答案:C热点 1 电磁感应现象的理解和判断1.常见的产生感应电流的三种情况.2.判断电路中能否产生感应电流的一般流程.【典题1】(多选,2024 年广东佛山期中)下列关于甲、乙、丙、丁四幅图中感应电流的说法正确的是()甲乙丙丁A.图甲中,当条形磁铁落向闭合线圈时,闭合线圈中有感应电流B.图乙中,水平放置的闭合导体圆环的一条直径正上方的水平直导线中通有交变电流,则圆环中有感应电流C.图丙中,绕轴 O1O2 旋转导体框,导体框中没有感应电流D.图丁中,将条形磁铁靠近不闭合的线圈,线圈中没有感应电流答案:AD热点 2 楞次定律的理解及应用考向 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 2】(2023 年海南卷)汽车测速利用了电磁感应现象,如图所示,汽车可简化为一个矩形线圈 abcd,埋在地下的线圈分别为1、2,通上顺时针(俯视)方向电流,当汽车经过线圈时()A.线圈 1、2 产生的磁场方向竖直向上B.汽车进入线圈 1 过程产生感应电流方向为 abcdC.汽车离开线圈 1 过程产生感应电流方向为 abcdD.汽车进入线圈 2 过程受到的安培力方向与速度方向相同解析:根据右手螺旋定则可知,线圈 1、2 产生的磁场方向竖直向下,A 错误;汽车进入线圈 1 过程中,磁通量增大,根据楞次定律可知产生感应电流方向为 adcb(逆时针),B 错误;汽车离开线圈 1 过程中,磁通量减小,根据楞次定律可知产生感应电流方向为 abcd(顺时针),C 正确;汽车进入线圈 2 过程中,磁通量增大,根据楞次定律可知产生感应电流方向为 adcb(逆时针),再根据左手定则,可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反,D 错误.答案:C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节) 合上 S,B 先亮(续表)【典题 3】(2022 年北京西城一模)如图所示,光滑的水平绝缘桌面上有一个铝制圆环,圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁.若条形磁铁沿水平方向向右匀速运动,则()A.圆环和磁铁以相同的速度一起向右运动B.圆环对桌面的压力可能为零C.圆环对桌面的压力大于它的重力D.磁铁对圆环做的功等于圆环中增加的内能解析:根据楞次定律,来拒去留,条形磁铁向右移动时,闭合圆环将跟随磁铁向右运动,但圆环的速度一定与磁铁的速度不相等,A 错误;金属圆环受安培力向右上方,则圆环对桌面的压力小于其重力,圆环对桌面的压力可能为零,B 正确,C 错误;根据功能关系,磁铁对圆环做的功等于圆环中增加的内能和圆环增加的动能,D 错误.答案:B【迁移拓展 1】如图所示,ab 是一个可绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器 R 的滑片自左向右滑动时,线框 ab 的运动情况是( )A.保持静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动的方向解析:根据题图所示电路,线框 ab 所处位置的磁场是水平方向的,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电路中电阻增大,电流减弱,则穿过闭合导线框 ab 的磁通量将减少,且Φ=BSsin θ,θ为线圈平面与磁场方向的夹角,根据楞次定律,感应电流的磁场将阻碍原磁通量的减少,则线框 ab 只有顺时针旋转使θ角增大,而使穿过线圈的磁通量增加,注意此题并不需要明确电源的极性.答案:C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 左手定则热点 3楞次定律和右手定则、左手定则、安培定则的综合应用[热点归纳]规律比较:名称 基本现象 因果关系 应用的定则或定律电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则闭合回路磁通量变化 因磁生电 楞次定律(续表)【典题 4】(多选)如图所示,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,发现电子向 M 板偏转,则可能是()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,滑动变阻器滑片 P 向左迅速滑动D.开关 S 是闭合的,滑动变阻器滑片 P 向右迅速滑动解析:开关 S 闭合瞬间,根据安培定则,穿过线圈的磁通量向右增加,由楞次定律知,在右侧线圈中感应电流的磁场方向向左,产生左正右负的电动势,电子向 M 板偏转,A 正确;断开开关 S 的瞬间,穿过线圈的磁通量减少,由楞次定律知,在右侧线圈中产生左负右正的电动势,电子向 N 板偏转,B 错误;接通 S 后,滑动变阻器滑片 P 向左迅速滑动,电阻减小,电流增大,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律知在右侧线圈中产生左正右负的电动势,电子向 M 板偏转,C 正确;接通 S 后,滑动变阻器滑片 P 向右迅速滑动,电阻增大,电流减小,穿过线圈的磁通量减小,由楞次定律知在右侧线圈中产生左负右正的电动势,电子向 N板偏转,D 错误.答案:AC【迁移拓展 2】(2021 年广东江门质检)如图所示,在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨,导轨电阻不计,导轨上金属杆 ab 与导轨接触良好.磁感线垂直导轨平面向上(俯视图),导轨与处于磁场外的大线圈 M 相接,欲使置于 M 内的小闭)合线圈 N 产生顺时针方向的感应电流,下列做法可行的是(A.ab 匀速向右运动B.ab 加速向右运动C.ab 不动而突然撤去磁场D.ab 不动而突然增强磁场解析:ab 匀速向右运动,匀速向右切割磁感线,在 M 中产生顺时针的恒定感应电流,形成的磁场恒定,不会在 N 中产生感应电流,A错误;当ab加速向右运动时,形成顺时针的感应电流增大,在 M 中形成向内的磁场增大,由楞次定律可知,N 中会产生逆时针的感应电流,B 错误;ab 不动而突然撤去磁场,使磁通量减小,M 中产生逆时针的感应电流,环中形成向外的磁场,导致 N 中磁通量增大,由楞次定律可知,N 中会产生顺时针方向的电流,C正确;同理可知,当 ab 不动而突然增强磁场时 N 中会产生逆时针方向的电流,D 错误.答案:C热点 4 楞次定律的实验探究【典题5】(2024 年广东汕头二模)同学们在学习了感应电流产生的条件后,想通过实验探究影响感应电流方向的因素,实验过程如下:甲乙(1)按照图甲所示电路连接器材,闭合电键,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作.该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与________方向的对应关系.(2)按照图乙所示电路连接器材,查明线圈中导线的绕向,以确定感应电流产生的磁场方向.(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向,观察指针偏转方向,使用表格记录数据;根据第 1 步探究的对应关系,表中实验 4 中标有“▲”空格应填________(填“向上”“向下”“向左”或“向右”).实验序号 磁体磁场的方向(正视) 磁体运动情况 指针偏转情况 感应电流的磁场方向(正视)1 向下 插入线圈 向左 向上2 向下 拔出线圈 向右 向下3 向上 插入线圈 向右 向下4 向上 拔出线圈 向左 ▲(4)根据表中所记录数据,进行如下分析:①由实验 1 和______(填实验序号)可得出结论:感应电流方向与磁体运动情况有关;②由实验 2、4 得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向______(填“相同”“相反”或“无关”).(5)经过进一步讨论和学习,同学们掌握了影响感应电流方向的因素及其结论,为电磁感应定律的学习打下了基础.解析:(1)电流流向不同,对应指针偏转方向不同,所以该步骤目的是获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系.(3)磁体磁场的方向向上,拔出线圈,根据安培定则可知,感应电流的磁场方向向上.(4)①要探究感应电流方向与磁体运动情况,需保证磁体磁场的方向和指针偏转情况相同,故由实验 1 和 2 可得出结论;②由实验 2、4 得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同.答案:(1)电流 (3)向上 (4)①2 ②相同利用程序法和逆向推理法分析二次感应问题考向 1 程序法(正向推理法)【典题 6】(多选)如图所示装置中,cd 杆原来静止.当ab 杆做如下哪些运动时,cd 杆将向右移动( )A.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( )A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向左减速运动解析:MN 向右运动,说明 MN 受到向右的安培力,因为 ab在 MN 处的磁场垂直纸面向里MN 中的感应电流由M→NL1 中 感 应 电 流 的 磁 场 方 向 向 上电流为 Q→P 且减小向右减速运动.若 L2 中磁场方向向PQ 中电流为 P→Q 且增大向左加速运动,下增强BC 正确.答案:BC 展开更多...... 收起↑ 资源预览