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(共41张PPT)
第54讲 电磁感应现象 楞次定律
2024
高考一轮复习
01
复习目标
02
网络构建
03
知识梳理
题型归纳
04
真题感悟
目录
CONTENTS
内容索引
知识考点 考点1：电磁感应现象 考点2：探究影响感应电流方向的因素 考点3：楞次定律和右手定则 考点4：“三定则、一定律”的综合应用
夯基·必备基础知识梳理 知识点1磁通量及磁通量的变化 知识点1 实验思路 知识点1 楞次定律 知识点1 规律比较
知识点2 右手定则 知识点2 感应电流产生的条件 知识点2 实验现象 知识点2 相互联系
知识点3 楞次定律的推论 提升·必考题型归纳 考向1 磁通量及磁通量的变化 考向 实验原理及操作 考向1 楞次定律的理解及应用 考向 三定则、一定律”的综合应用
考向2 右手定则的应用 考向2 感应电流产生的条件 考向3 楞次定律推论的应用
复习目标
1、理解和掌握楞次定律、右手定则。
2、能够利用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。
考情分析
考点要求 考题统计 考情分析
（1）楞次定律 （2）右手定则 2023年北京卷第9题 2023年海南卷第6题 2023年1月浙江卷第13题 高考对楞次定律和右手定则的考查形式多以选择题的形式，题目较为简单，同时，这两部分内容会在某些有关电磁感应的综合性的计算题中会有应用。
网络构建
01
电磁感应现象
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点1 磁通量及磁通量的变化
1.磁通量的计算(1)公式：Φ＝BS。适用条件：①匀强磁场；②磁场与平面垂直。(2)若磁场与平面不垂直，应为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积，Φ＝BScos θ。式中Scos θ即为平面S在垂直于磁场方向上的投影面积，也称为“有效面积”(如图所示)。
夯基·必备基础知识
知识点1 磁通量及磁通量的变化
2．判断磁通量是否变化的方法
(1)根据公式Φ＝BS sin θ(θ为B与S间的夹角)判断。
(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。
夯基·必备基础知识
知识点2 感应电流产生的条件
1．判断感应电流有无的方法
夯基·必备基础知识
知识点2 感应电流产生的条件
2．产生感应电流的三种常见情况
1．如图所示，水平放置的N匝矩形线框abcd面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与水平面成角斜向上，现使矩形框以ad边为轴顺时针转过到竖直的虚线位置，在此过程中（　　）
A．磁通量的变化量的大小为
B．磁通量的变化量的大小为
C．线框中产生的感应电流方向一直为adcba
D．线框中产生的感应电流方向先abcda后adcba
提升·必备题型归纳
考向1 磁通量及磁通量的变化
AC
提升·必备题型归纳
2．如图所示，直导线MN竖直放置并通以向上的电流I，矩形金属线框abcd与MN处在同一平面，ab边与MN平行，则（　　）
A．线框向左平移时，线框中有感应电流
B．线框竖直向上平移时，线框中有感应电流
C．线框以bc为轴转动时，线框中有感应电流
D．线框以MN为轴转动时，线框中有感应电流
提升·必备题型归纳
考向2 感应电流产生的条件
AC
提升·必备题型归纳
【答案】AC【详解】A．线框向左平移时，通过线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流，故A正确；B．线框竖直向上平移时，通过线框的磁通量不变，线框中没有感应电流，故B错误；C．线框以bc为轴转动时，通过线框的磁通量发生变化，线框中有感应电流，故C正确；D．线框以MN为轴转动时，通过线框的磁通量不变，线框中没有感应电流，故D错误。故选AC。
02
探究影响感应电流方向的因素
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点1 实验思路
条形磁体通过插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，利用电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。
夯基·必备基础知识
知识点2 实验现象
如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置，连好电路后，闭合开关时，灵敏电流计的指针向左偏了一下。 （1）合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将 偏转；（填“向左”“向右”或“不”）（2）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向右偏转，可采取的操作是： ；A．拔出A线圈 B．插入铁芯 C．变阻器的滑片向左滑动 D．断开电键S瞬间
提升·必备题型归纳
考向 实验原理及操作
提升·必备题型归纳
（3）如图1所示，G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图2中的条形磁铁的运动方向是向 （填“上”、“下”）；图3中的条形磁铁上端为 极（填“N”、“S”）。
提升·必备题型归纳
【答案】 向左 AD/DA 下 N
【详解】（1）[1]依据题意，磁通量增加时，灵敏电流计指针向左偏转。则合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以电流计指针将向左偏转。
（2）[2]若要使灵敏电流计的指针向右偏转，根据楞次定律知，磁通量应该减小。
A．拔出A线圈，B线圈中的磁通量减小，A正确；
B．插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，B错误；
C．变阻器的滑片向左滑动，电流变大，B线圈中的磁通量增加，C错误；
D．断开电键S瞬间，电流变小，B线圈中的磁通量减小，D正确。
故选AD。
（3）[3]图2中指针向左偏，可知感应电流的方向是顺时针（俯视线圈），感应电流的磁场方向向下，条形磁铁的磁场方向向上，由楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁应该向下运动。
[4]图3中指针向右偏，可知感应电流的方向是逆时针（俯视线圈），感应电流的磁场方向向上，条形磁铁向上运动，即磁通量减小，由楞次定律可知，条形磁铁的磁场方向应该向上，所以条形磁铁上端为N极，下端为S极。
03
楞次定律和右手定则
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点1 楞次定律
1.内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。2.适用范围：一切电磁感应现象
夯基·必备基础知识
知识点1 楞次定律
3.“阻碍”的含义及步骤
1.内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。2.适用情况：导线切割磁感线产生感应电流。3.右手定则应用“三注意”： ①磁感线必须垂直穿入掌心。 ②拇指指向导体运动的方向。③四指所指的方向为感应电流方向。
夯基·必备基础知识
知识点2 右手定则
夯基·必备基础知识
知识点3 楞次定律的推论
1．某实验小组的同学用如图所示装置研究电磁感应现象，软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈与电源和滑动变阻器相连，N线圈与电流表相连，闭合开关S的瞬间，观察到电流表指针向右偏转。下列说法正确的是（　　）
A．闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，电流表指针不偏转
B．闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，电流表指针向左偏转
C．断开S的瞬间，电流表指针不发生偏转
D．断开S的瞬间，电流表指针向右偏转
提升·必备题型归纳
考向1 楞次定律的理解及应用
B
提升·必备题型归纳
【答案】B【详解】A．闭合S后，滑片P匀速向上滑动的过程中，线圈M中电流逐渐减小，线圈N中磁通量逐渐减小，电流表指针向左偏转，故A错误；B．闭合S后，滑片P加速向上滑动的过程中，线圈M中电流逐渐减小，线圈N中磁通量逐渐减小，电流表指针向左偏转，故B正确；CD．断开S的瞬间，线圈M中电流变为零，线圈N中磁通量减小，电流表指针向左偏转，故CD错误。故选B。
2．如图，一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面。若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的M极板上（　　）
A．带有一定量的正电荷
B．带有一定量的负电荷
C．带有越来越多的正电荷
D．带有越来越多的负电荷
提升·必备题型归纳
考向2 右手定则的应用
B
提升·必备题型归纳
【答案】B【详解】导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，由右手定则可知ab中的感应电流方向为b→a，由安培定则可知铁芯右边的磁感应方向向上，且由于导体棒做匀加速直线运动，磁通量均匀增加，所以铁芯左边的磁感应方向向下，且磁通量均匀增加。由楞次定律可知，电容器的M极板带负电荷，且均匀增加的磁场产生恒定的电场，所以电容器的M极板上带一定量的负电荷，B正确。故选B。
3．如图所示，在光滑水平桌面上有两个闭合金属圆环，在它们圆心连线中点正上方有一个条形磁铁，当给条形磁铁一竖直向上的初速度后，在条形磁铁向上运动的过程中，将会出现的情况是（　　）
A．磁铁的加速度会大于g
B．两金属环将相互远离（不考虑金属环之间的作用）
C．俯视观察，左边金属圆环会产生顺时针感应电流
D．金属环对桌面压力大于自身重力
提升·必备题型归纳
考向3 楞次定律推论的应用
A
提升·必备题型归纳
【答案】A【详解】AD．条形磁铁向上运动，穿过两个圆环的磁通量减小，金属环产生感应电流，金属环受到向上的安培力，而磁铁受到向下的磁场力，所以磁铁向上运动的加速度会大于g，金属环对桌面压力小于自身重力，故A正确，D错误B．当给条形磁铁一竖直向上的初速度后，穿过两个圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化，所以两个圆环要向磁通量增大的方向运动，则知a、b两线圈相互吸引，故B错误；C．穿过金属环的磁通量向上减小，根据楞次定律可知俯视观察，左边金属圆环会产生逆时针感应电流，C错误。故选A。
04
“三定则、一定律”的综合应用
PART ONE
夯基·必备基础知识
知识点1 规律比较
夯基·必备基础知识
知识点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的方向，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。
如图所示装置中，金属杆cd原来静止。要使金属杆cd将向右运动，可以使金属杆ab（　　）
A．向右匀速运动
B．向右加速运动
C．向左加速运动
D．向左减速运动
提升·必备题型归纳
考向 三定则、一定律”的综合应用
BD
提升·必备题型归纳
【答案】BD【详解】A．ab匀速运动时，ab中感应电流恒定，穿过L1的磁通量不变，穿过L2的磁通量不变，L2中无感应电流产生，cd保持静止，故A错误；B．ab向右加速运动时，L2中的磁通量向下增大，根据楞次定律，通过cd的电流方向由c到d，cd受到向右的安培力，向右移动，故B正确；C．ab向左加速运动时，L2中的磁通量向上增大，根据楞次定律，通过cd的电流方向由d到c，cd受到向左的安培力，向左移动，故C错误；D．ab向左减速运动时，L2中的磁通量向上减小，根据楞次定律，通过cd的电流方向由c到d，cd受到向右的安培力，向右移动，故D正确。故选BD。
PART ONE
真题感悟
（2023年海南卷高考真题）汽车测速利用了电磁感应现象，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abcd
C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd
D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相反
真题感悟
提升·必备题型归纳
【答案】CD【详解】A．由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针（俯视）方向的电流，则根据右手定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，故A错误；B．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），故B错误；C．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），故C正确；D．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，故D正确。故选CD。
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