2024年高考物理一轮复习第十一章第1节电磁感应现象楞次定律课件

这是一份2024年高考物理一轮复习第十一章第1节电磁感应现象楞次定律课件，共43页。PPT课件主要包含了磁通量，磁通量的意义，磁感线，电磁感应现象，切割磁感线，发生变化，楞次定律，引起感应电流的磁通量，图11-1-1，感应电流等内容，欢迎下载使用。
第1节 电磁感应现象 楞次定律
1.定义：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，与磁场方向_____
的面积 S 和 B 的乘积.2.公式：Φ＝________.
适用条件：(1)________磁场.(2)S 为________磁场的有效面积.
3.磁通量是__________(填“标量”或“矢量”).
(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.
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_____________
(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)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 11-1-1 所示.(2)适用情况：导线______________产生感应电
【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
(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
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.某同学搬运如图 11-1-2 所示的磁电式电流表时，发现表针剧烈晃动且不易停止.该同学依据所学物理知识，在两接线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且很快停止.下列说
A.电流表未接导线与接导线，均不会产生感应电动势B.电流表未接导线时不产生感应电动势，接导线时产生感应电动势C.电流表未接导线与接导线均不会产生感应电流D.电流表未接导线时不产生感应电流，接导线时产
解析：电流表未接导线与接导线时，表针晃动的过程中均会带动内部线圈切割磁感线，从而产生感应电动势，而未接导线时不是闭合回路，不会产生感应电流，接导线时构成闭合回路，会产生感应电流，从而阻碍表针的晃动.综上所述可知 D 正确.
3.(多选)如图 11-1-3 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：AC
4.(2022 年广东广州二模)如图 11-1-4，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，
A.磁通量变化量为零B.没有产生感应电流
C.感应电流方向为 abcaD.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.
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】(2021年广东广州模拟)如图 11-1-5，1831年 8 月29日，法拉第在一个软铁圆环上绕两个互相绝缘的线圈 a 和 b.a 与电池、开关组成回路，b 的两端用导线连接，导线正下方有一枚小磁
针.使法拉第在“磁生电”方面取得突破性进展的现象是(图 11-1-5
A.闭合开关瞬间，观察到小磁针发生偏转B.闭合开关后，观察到小磁针保持偏转状态C.断开开关瞬间，观察到小磁针不发生偏转D.断开开关后，观察到小磁针保持偏转状态答案：A
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】(2022 年广东广州月考)如图 11-1-6 所示，AOC 是光滑的金属轨道，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向，PQ 是一根金属直杆如图 11-1-6 所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中 Q 端始终在 OC 上，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，则在 PQ 杆滑动的过程中，下列判断
A.感应电流的方向始终是由 P→QB.感应电流的方向始终是由 Q→PC.PQ 受磁场力的方向垂直杆向左
D.PQ 受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上解析：在 PQ 杆滑动的过程中，△POQ 的面积先增大，后减小，穿过△POQ 磁通量先增大，后减小，根据楞次定律可知：感应电流的方向先是由 P 到 Q，后由 Q 到 P，A、B 错误.由左手定则判断得到：PQ 受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上，D 正确，C 错误.
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：
【典题 3】(2022 年北京西城一模)如图 11-1-7 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.
【迁移拓展 1】如图 11-1-8 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
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.
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：
【典题 4】(多选)如图 11-1-9 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，
A.电键 S 闭合瞬间
B.电键 S 由闭合到断开瞬间C.电键 S 是闭合的，变阻器滑片 P 向左迅速滑动D.电键 S 是闭合的，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，滑动变阻器滑动触头向左迅速滑动，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，滑动变阻器滑动触头向右迅速滑动，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.
【迁移拓展 2】(2021 年广东江门质检)如图 11-1-10 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.
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 5】(多选)如图 11-1-11 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 11-1-11
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.
考向 2 逆向推理法
【典题 6】(多选)如图 11-1-12 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
A.向右加速运动B.向左加速运动C.向右减速运动