第52讲 三定则、一定律的综合应用(讲义)（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

这是一份第52讲 三定则、一定律的综合应用(讲义)（原卷版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考），共13页。
01、考情透视，目标导航TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc22398" 02、知识导图，思维引航 PAGEREF _Tc22398 \h 2
03、考点突破，考法探究 \l "_Tc12296" PAGEREF _Tc12296 \h 3
\l "_Tc22471" 考点一.实验：探究影响感应电流方向的因素 PAGEREF _Tc22471 \h 3
\l "_Tc3091" 考点二.对电磁感应现象的理解 PAGEREF _Tc3091 \h 6
\l "_Tc9924" 知识点1．磁通量大小及其变化分析 PAGEREF _Tc9924 \h 6
\l "_Tc16737" 知识点2．判断感应电流有无的方法 PAGEREF _Tc16737 \h 7
\l "_Tc15660" 考向1．磁通量大小的计算 PAGEREF _Tc15660 \h 7
\l "_Tc980" 考向2．磁通量的变化量的比较 PAGEREF _Tc980 \h 7
\l "_Tc27379" 考向3．感应电流有无的判断 PAGEREF _Tc27379 \h 8
\l "_Tc2242" 考点三.感应电流方向的判断 PAGEREF _Tc2242 \h 8
\l "_Tc26750" 知识点1.楞次定律应用步骤 PAGEREF _Tc26750 \h 9
\l "_Tc17857" 知识点2.右手定则的理解和应用 PAGEREF _Tc17857 \h 9
\l "_Tc203" 考向1 应用楞次定律判断感应电流的方向 PAGEREF _Tc203 \h 9
\l "_Tc16035" 考向2 应用右手定则判断感应电流的方向 PAGEREF _Tc16035 \h 9
\l "_Tc16870" 考点四.楞次定律的推广应用 PAGEREF _Tc16870 \h 10
\l "_Tc9386" 考向1 阻碍原磁通量变化——“增斥减吸” PAGEREF _Tc9386 \h 10
\l "_Tc3562" 考向2 阻碍相对运动——“来拒去留” PAGEREF _Tc3562 \h 11
\l "_Tc22517" 考向3 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩” PAGEREF _Tc22517 \h 11
\l "_Tc31006" 考点五.“三定则、一定律”的应用 PAGEREF _Tc31006 \h 12
\l "_Tc9653" 知识点1．“三定则、一定律”的比较 PAGEREF _Tc9653 \h 12
\l "_Tc1520" 知识点2．“三定则、一定律”的联系 PAGEREF _Tc1520 \h 12
\l "_Tc12459" 考向1 楞次定律、安培定则及左手定则的综合应用 PAGEREF _Tc12459 \h 12
\l "_Tc5600" 考向2.“二次感应”问题 PAGEREF _Tc5600 \h 13
\l "_Tc7936" 04、真题练习，命题洞见 PAGEREF _Tc7936 \h 14
考点一.实验：探究影响感应电流方向的因素
1.实验原理
改变穿过闭合回路的磁通量，回路中有感应电流，利用电流表指针偏转方向确定影响感应电流方向的因素。
2.实验操作
(1)探究电流表指针偏转方向与电流方向的关系，电路图如图所示。
(2)查明线圈绕向：观察线圈，查明线圈绕向。
(3)按如图所示连接线圈和电流表，将磁体插入或抽出，观察电流方向。
①磁体N极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。
②磁体S极向下插入或向上拔出，观察并记录电流表指针偏转方向和电流方向。
3.实验记录与分析
(1)以下面四种情况为例，实验结果如下：
(2)实验结论
当线圈中磁通量增加时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向_____。
当线圈中磁通量减少时，感应电流的磁场方向跟磁体的磁场方向_____。
4.注意事项
(1)灵敏电流表满偏电流很小，查明电流表指针的偏转方向和电流方向的关系时，应使用一节干电池。
(2)电流表选用零刻度在中间的灵敏电流表，实验前要弄清线圈导线的绕向。
(3)为了使实验现象更加明显，磁体要快速插入或抽出；进行一种操作后等电流表指针回零后再进行下一步操作。
1. 为探究“影响感应电流方向的因素”，某同学实验如下：
(1)首先按图甲所示连接电路，闭合开关后，发现灵敏电流表指针向左偏转；再按图乙所示连接电路，闭合开关后，发现电流表指针向右偏转。进行上述实验的目的是检验________。
A.各仪器及导线是否完好
B.干电池是否为新电池
C.电流表测量的电流是否准确
D.电流表指针偏转方向与电流方向的关系
(2)接下来用如图所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁体插入螺线管的过程中，观察到电流表指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向，由此可推断磁体下端的磁极为________极。
(3)用通电螺线管代替条形磁体，实验器材如图所示，请完善实物连接图。
(4)连好电路，并将B线圈插入A线圈中。在闭合开关瞬间，发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，滑动变阻器的滑片应向________滑动。
2.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流表指针将________(选填“向左”“向右”或“不”)偏转。
(2)连接好电路后，并将A线圈插入B线圈中，若要使灵敏电流表的指针向左偏转，可采取的操作是________(多选)。
A.插入铁芯
B.拔出A线圈
C.变阻器的滑片向左滑动
D.断开开关S瞬间
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向________(选填“上”或“下”)；图丙中的条形磁体下端为________(选填“N”或“S”)极。
考点二.对电磁感应现象的理解
知识点1．磁通量大小及其变化分析
(1)定量计算：通过公式Φ＝_____来定量计算，计算磁通量时应注意的问题：
①明确磁场是否为匀强磁场，知道磁感应强度的大小。
②平面的面积S应为磁感线通过的_____。当平面与磁场方向不垂直时，应明确所研究的平面与磁感应强度方向的夹角，准确求出_____。
③穿过线圈的磁通量及其变化与线圈匝数_____，即磁通量的大小不受线圈_____的影响。
(2)定性判断：磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过该面积时，此时的磁通量为各磁场穿过该面积磁通量的_____。
知识点2．判断感应电流有无的方法
考向1．磁通量大小的计算
1.如图所示，矩形线圈abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知α＝53°，线圈面积为S，磁感应强度为B，现将线圈以bc边为轴顺时针转过90°，其磁通量的变化量大小为(sin 53°＝0.8)( )
A．0 B．eq \f(1,5)BS
C．BS D．eq \f(7,5)BS
考向2．磁通量的变化量的比较
2.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，设前后两次通过线框的磁通量的变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则( )
A．ΔΦ1＞ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2
C．ΔΦ1＜ΔΦ2 D．无法确定
考向3．感应电流有无的判断
3.下列关于甲、乙、丙、丁四幅图的说法，正确的是( )
A．图甲中，当两导体棒以相同的速度在导轨上匀速向右运动时，导体棒中能产生感应电流
B．图乙中，当导体棒ab在匀强磁场中以恒定的角速度转动时，导体棒中能产生感应电流
C．图丙中，当闭合圆环导体(水平放置)某一直径正上方的直导线中通有恒定电流时，闭合圆环导体中能产生感应电流
D．图丁中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，不闭合的导体环中能产生感应电流
考点三.感应电流方向的判断
知识点1.楞次定律应用步骤
知识点2.右手定则的理解和应用
(1)右手定则是楞次定律的一种特殊形式，用右手定则能解决的问题，用楞次定律均可代替解决。
(2)应用右手定则“三注意”：
①磁感线必须垂直穿入_____。
②_____指向导体运动的方向。
③四指所指的方向为_____的方向。
考向1 应用楞次定律判断感应电流的方向
1．(2023·海南高考)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同
考向2 应用右手定则判断感应电流的方向
2．下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情境，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )
考点四.楞次定律的推广应用
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。具体表现常见如下几种形式：
考向1 阻碍原磁通量变化——“增斥减吸”
1．国产航母福建舰上的舰载机起飞采用了先进的电磁弹射技术。电磁驱动原理示意图如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，不计所有接触面间的摩擦，则闭合开关S的瞬间( )
A．铝环向右运动，铜环向左运动
B．铝环和铜环都向右运动
C．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
D．从左向右看，两环中的感应电流均沿逆时针方向
考向2 阻碍相对运动——“来拒去留”
2．如图所示，右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是( )
A．灯泡的亮暗不会发生变化
B．磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力
C．从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向
D．若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会减小
考向3 使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
3(多选)如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者直径相同、轴线重合，螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向上滑动，下列说法正确的是( )
A．线圈a中将产生顺时针方向(俯视)的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变大
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力大于自身重力
考点五.“三定则、一定律”的应用
知识点1．“三定则、一定律”的比较
知识点2．“三定则、一定律”的联系
(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。
(2)判断感应电流所受安培力方向的“两法”：
①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。
②直接应用楞次定律的推论确定——“来拒去留”“增斥减吸”等。
考向1 楞次定律、安培定则及左手定则的综合应用
1.(多选)如图所示，在长直通电导线MN附近有一个矩形闭合金属线圈ABCD，线圈与导线放在光滑绝缘水平面上，且导线MN固定。下列说法正确的是( )
A．若MN中通有从N流向M的电流且电流增大，则线圈的CD边受到向右的安培力
B．若MN中通有从N流向M的电流且电流增大，则线圈ABCD会向右运动
C．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，发现线圈中感应出A→B→C→D→A流向的电流，原因可能是线圈向左运动了
D．如果MN中通有从N流向M的恒定电流，且让线圈向右运动，则线圈有收缩趋势
考向2.“二次感应”问题
2.(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在一外力的作用下运动时，MN由静止开始向右运动，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
1．（2024·北京·高考真题）如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B．闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C．断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D．断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
2．（2024·江苏·高考真题）如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在垂直纸面向里的匀强磁场中，线圈b位于右侧无磁场区域，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（ ）
A．顺时针，顺时针B．顺时针，逆时针
C．逆时针，顺时针D．逆时针，逆时针
3．（2023·海南·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同
故选C。
4．（2024·广东·高考真题）电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（ ）
A．穿过线圈的磁通量为
B．永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大
C．永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小
D．永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向
5．（2023·河北·高考真题）如图，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中（ ）
A．金属杆所围回路中电流方向保持不变
B．通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
C．金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反
D．金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同
6．（2024·北京·高考真题）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。
关于本实验，下列说法正确的是 （填选项前的字母）。
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
考情分析
2024·北京·高考物理第3题
2024·江苏·高考物理第4题
2024·北京·高考物理第9题
2024·广东·高考物理第4题
2023·河北·高考物理第9题
复习目标
目标1.通过实验探究影响感应电流方向的因素。
目标2.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。
目标3.会根据楞次定律判断感应电流的方向，会应用楞次定律的推论分析问题。
目标4.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。
图号
磁场方向及磁通量变化
感应电流的方向(从上往下看)
感应电流的磁场方向
甲
磁场方向向下，磁通量增加
逆时针
_____
乙
磁场方向向上，磁通量增加
顺时针
_____
丙
磁场方向向下，磁通量减少
顺时针
_____
丁
磁场方向向上，磁通量减少
逆时针
_____
内容
例证
阻碍原磁通量变化——“增斥减吸”
阻碍相对运动——“来拒去留”
使回路面积有变化趋势——“增缩减扩”
注意：此结论只适用于磁感线单方向穿过回路的情境
阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象)
定则或定律
适用的现象
因果关系
安培定则
电流的磁效应——电流、运动电荷产生的磁场
因电生磁
左手定则
(1)安培力——磁场对通电导线的作用力
(2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力
因电受力
右手定则
导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象
因动生电
楞次定律
闭合回路中磁通量变化产生的电磁感应现象
因磁生电