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(共38張PPT)
第1講　電磁感應現(xiàn)象　楞次定律
必備知識·自主排查
關(guān)鍵能力·分層突破
必備知識·自主排查
一、磁通量
1．定義：在磁感應強度為B的勻強磁場中，與磁場方向________的面積S與B的乘積．(如圖所示)．
2．公式：Φ＝________．
3．單位：1 Wb＝________．
4．標矢性：磁通量是________(選填“標量”或“矢量”)，但有正負．
垂直
BS
1 T·m2
標量
二、電磁感應現(xiàn)象
1．電磁感應現(xiàn)象：當穿過閉合回路的________發(fā)生變化時，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象．
2．產(chǎn)生感應電流的條件
(1)電路________．
(2)________發(fā)生變化．
3.實質(zhì)：磁通量發(fā)生變化時，電路中產(chǎn)生感應電動勢，如果電路閉合，則有____________；如果電路不閉合，則只有____________，而無感應電流．

磁通量
閉合　
磁通量　
感應電流　
感應電動勢
三、楞次定律
1．楞次定律
(1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要_____引起感應電流的_____的變化．
(2)適用范圍：適用于一切回路中________變化的情況．
阻礙　
磁通量　
磁通量
2．右手定則
(1)使用方法．
①讓磁感線穿入________．
②使大拇指指向________的方向．
③其余四指指向________的方向．
(2)適用范圍：適用于部分導體在磁場中________磁感線的運動．
右手手心　
導體運動　
感應電流　
切割　
教材拓展
1.[人教版選修3－2P13T3改編]如圖所示，CDEF是金屬框，框內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場．當導體AB向右移動時，金屬框中CD、EF邊的感應電流的方向為(　　)
A．C→D，E→F
B．D→C，E→F
C．C→D，F(xiàn)→E
D．D→C，F(xiàn)→E
答案：C
2.[魯科版選修3－2P8T3]如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下面幾種說法中正確的是(　　)
A．螺線管中不會產(chǎn)生感應電流
B．螺線管中會產(chǎn)生感應電流
C．只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產(chǎn)生感應電流
D．只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產(chǎn)生感應電流
答案：B
關(guān)鍵能力·分層突破
考點一　電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷
判斷是否產(chǎn)生感應電流的流程
(1)確定研究的回路．
(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定穿過該回路的磁通量Φ.
(3)Φ不變→無感應電流
Φ變化→
跟進訓練
1．如圖所示，一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如箭頭所示方向的瞬時感應電流，下列方法可行的是(　　)
A．使勻強磁場的磁感應強度均勻增大
B．使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉(zhuǎn)動30°
C．使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動30°
D．保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動
答案：A
解析：原磁場的方向豎直向上，圓環(huán)中感應電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，與原磁場的方向相反，根據(jù)楞次定律，說明圓環(huán)的磁通量在增大．使勻強磁場的磁感應強度均勻增大，穿過圓環(huán)的磁通量增大，A正確；使圓環(huán)繞水平軸ab或cd轉(zhuǎn)動30°，圓環(huán)在中性面上的投影面積減小，磁通量減小，只會產(chǎn)生與圖示方向反向的感應電流，B、C錯誤；保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓環(huán)仍與磁場垂直，磁通量不變，不會產(chǎn)生感應電流，D錯誤．
2．如圖所示的各圖所描述的物理情境中，沒有產(chǎn)生感應電流的是(　　)
解析：開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，穿過線圈N的磁通量保持不變，線圈N中不會產(chǎn)生感應電流，故A符合題意；磁鐵向鋁環(huán)A靠近，穿過鋁環(huán)的磁通量增大，鋁環(huán)中會產(chǎn)生感應電流，故B不符合題意；金屬框中從A位置向B位置運動，穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，金屬框中會產(chǎn)生感應電流，故C不符合題意；銅盤在磁場中按圖示方向轉(zhuǎn)動，銅盤的一部分切割磁感線，回路中會產(chǎn)生感應電流，故D不符合題意．
答案：A
3．[2022·廣西南寧統(tǒng)考]為探討磁場對腦部神經(jīng)組織的影響及臨床醫(yī)學應用，某小組查閱資料得知：“將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處，給線圈通以上千安培、歷時約幾毫秒的脈沖電流，電流流經(jīng)線圈產(chǎn)生瞬間的高強度脈沖磁場，磁場穿過頭顱對腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應電場及感應電流，而對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用，其裝置如圖所示．”同學們討論得出的下列結(jié)論正確的是(　　)
A．脈沖電流流經(jīng)線圈，會產(chǎn)生高強度的磁場是電磁感應現(xiàn)象
B．脈沖磁場產(chǎn)生感應電場是電流的磁效應
C．若將脈沖電流改為恒定電流，可持續(xù)對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用
D．若脈沖電流最大強度不變，但縮短脈沖電流時間，則在腦部產(chǎn)生的感應電場及感應電流增強
答案：D
解析：脈沖電流流經(jīng)線圈，產(chǎn)生磁場，屬于電流產(chǎn)生磁場，是電流的磁效應，不是電磁感應現(xiàn)象，選項A錯誤；脈沖磁場產(chǎn)生感應電場是變化的磁場產(chǎn)生電場，不是電流的磁效應，選項B錯誤；若將脈沖電流改為恒定電流，只能產(chǎn)生恒定磁場，不能產(chǎn)生感應電場，不能對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用，選項C錯誤；若脈沖電流最大強度不變，但是縮短脈沖電流時間，則電流變化率增大，流經(jīng)線圈產(chǎn)生的磁場的變化率增大，導致在腦部產(chǎn)生的感應電場及感應電流增強，選項D正確．
考點二　判斷感應電流方向的兩種方法
1．判斷感應電流的方法
(1)楞次定律．
(2)右手定則．
2．用楞次定律判斷感應電流方向的“四步法”：
角度1由楞次定律判斷感應電流方向
例1. 兩根互相垂直的絕緣通電長直導線放在水平面上，兩個相同的閉合圓形線圈a、b放在同一水平面上，兩線圈的圓心到兩導線的距離都相等．設兩直導線中的電流大小相等，方向如圖所示．若兩直導線中的電流以相同的變化率均勻減小，下列說法正確的是(　　)
A．a(chǎn)中無感應電流，b中有順時針方向的感應電流
B．a(chǎn)中無感應電流，b中有逆時針方向的感應電流
C.a中有順時針方向的感應電流，b中無感應電流
D.a中有逆時針方向的感應電流，b中無感應電流
答案：B
解析：由安培定則可知通電導線產(chǎn)生的磁場方向，并根據(jù)疊加原理可知a所在區(qū)域的兩個磁場方向相反，穿過a環(huán)的磁通量為0且保持不變，所以a中無感應電流；b所在區(qū)域兩個磁場方向相同，合磁場不為零，當電流減小時，b中磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知b中有逆時針方向的感應電流，故B選項正確．
角度2由右手定則判斷感應電流方向
例2. ab為一金屬桿，它處在如圖所示的垂直于紙面向里的勻強磁場中，可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動；S為以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)；在桿轉(zhuǎn)動過程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸；A為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與a點良好接觸．當桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，某時刻ab桿的位置如圖，則此時刻(　　)
A.有電流通過電流表，方向c→d；作用于ab的安培力向右
B．有電流通過電流表，方向c→d；作用于ab的安培力向左
C．有電流通過電流表，方向d→c；作用于ab的安培力向左
D．無電流通過電流表，作用于ab的安培力為零
答案：C
解析：當桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)右手定則，判斷出ab桿中感應電流方向b→a，有電流通過電流表，方向d→c，根據(jù)左手定則，作用于ab的安培力向左，C正確，A、B、D錯誤．
跟進訓練
4.如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直．金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導軌共面．現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應電流的方向，下列說法正確的是(　　)
A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向
B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向
C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向
D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向
答案：D
解析：金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，PQRS中有沿逆時針方向的感應電流，穿過圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小，由楞次定律可知，T中有沿順時針方向的感應電流，故選項D正確，A、B、C錯誤．
考點三　楞次定律的推廣及三定則一定律的綜合應用

角度1楞次定律的推廣應用
楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因．列表說明如下．
內(nèi)容 阻礙原磁通量的變化——“增反減同” 阻礙相對運動——“來拒去留” 使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴” 阻礙原電流的變化——“增反減同”
例3. 如圖所示，在水平放置的螺線管的中央，放著一個可繞水平軸OO′自由轉(zhuǎn)動的閉合線圈abcd，軸OO′與螺線管的軸線垂直，ab邊在OO′軸的左上方，閉合K的瞬間，關(guān)于線圈的運動情況，下列說法正確的是(　　)
A.不轉(zhuǎn)動
B．a(chǎn)b邊向左轉(zhuǎn)動
C．a(chǎn)b邊向右轉(zhuǎn)動
D．轉(zhuǎn)動的方向與螺線管中的電流方向有關(guān)
解析：閉合K的瞬間，通過閉合線圈abcd的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈ab邊向左轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的方向與螺線管中的電流方向無關(guān)，選項B正確．
答案：B
角度2三定則一定律的綜合應用
例4. (多選)如圖所示，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導線連接成回路．將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)．下列說法正確的是(　　)
A．開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直于紙面向里的方向轉(zhuǎn)動
B．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直于紙面向里的方向
C．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直于紙面向外的方向
D．開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直于紙面向外的方向轉(zhuǎn)動
答案：AD
解析：開關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)安培定則可知，兩線圈內(nèi)的磁場方向水平向右．因為線圈內(nèi)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷直導線內(nèi)的電流方向由南到北，再根據(jù)安培定則可知直導線內(nèi)的電流在其正上方產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向里，則小磁針的N極朝垂直于紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，故選項A正確；開關(guān)閉合并保持一段時間后，與直導線相連的線圈內(nèi)磁通量不變，則直導線內(nèi)沒有感應電流，故小磁針不動，故選項B、C錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，與直導線相連的線圈內(nèi)磁通量減少，根據(jù)楞次定律可判斷直導線內(nèi)的電流方向由北到南，小磁針的N極朝垂直于紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，故選項D正確．
跟進訓練
5.美國明尼蘇達大學的研究人員發(fā)現(xiàn)：一種具有獨特屬性的新型合金能夠?qū)?nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能．具體而言，只要略微提高溫度，這種合金就會變成強磁性合金，從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流，其簡化模型如圖所示．A為圓柱形合金材料，B為線圈，套在圓柱形合金材料上，線圈的半徑大于合金材料的半徑．現(xiàn)對A進行加熱，則(　　)
A.B中將產(chǎn)生逆時針方向的電流
B．B中將產(chǎn)生順時針方向的電流
C．B線圈有收縮的趨勢
D．B線圈有擴張的趨勢
答案：D
解析：提高溫度，這種合金會從非磁性合金變成強磁性合金，穿過線圈的磁通量增大，從而在環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流．由于原磁場的方向未知，所以不能判斷出感應電流的方向，故A、B錯誤；A外側(cè)的磁場的方向與A中的磁場的方向相反，B的面積越大，則穿過線圈B的磁通量越小．當A與B中磁通量增大時，則線圈產(chǎn)生的感應電流阻礙磁通量的增大，面積有擴張的趨勢，故C錯誤，D正確．
6．如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè)，現(xiàn)使滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動，則ab和cd棒的運動情況是(　　)
A．a(chǎn)b向左運動，cd向右運動
B．a(chǎn)b向右運動，cd向左運動
C．a(chǎn)b、cd都向右運動
D．a(chǎn)b、cd保持靜止
答案：A
解析：由安培定則可知螺線管中磁感線方向向上，金屬棒ab、cd處的磁感線方向均向下，當滑動觸頭向左滑動時，螺線管中電流增大，因此磁場變強，即磁感應強度變大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感應電流方向為a→c→d→b→a，由左手定則知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左運動，cd向右運動，只有A正確．
考點四　生活、科技中的電磁感應現(xiàn)象
電磁感應現(xiàn)象與生活密切相關(guān)，高考對這部分的考查更趨向于有關(guān)現(xiàn)代信息和STSE問題中信息題的考查．命題背景有電磁爐、電子秤、電磁卡、電磁焊接技術(shù)、衛(wèi)星懸繩發(fā)電、磁懸浮列車等．
情境1　金屬探測器
(多選)高考考生入場時，監(jiān)考老師要用金屬探測器對考生進行安檢后才允許其進入考場，如圖所示．探測器內(nèi)有通電線圈，當探測器靠近任何金屬材料物體時，都會引起探測器內(nèi)線圈中電流變化，報警器就會發(fā)出警報；靠近非金屬物體時則不發(fā)出警報．關(guān)于探測器的工作原理，下列說法正確的是(　　)
A．金屬探測器利用的是電磁感應現(xiàn)象
B．金屬探測器利用的是磁場對金屬的吸引作用
C．金屬探測器利用的是靜電感應現(xiàn)象
D．金屬探測器利用的是當探測器靠近金屬物體時，能在金屬中形成渦流，進而引起線圈中電流的變化
答案：AD
解析：線圈通電后會產(chǎn)生磁場，當有金屬物體進入磁場時，通過金屬物體橫截面的磁通量發(fā)生變化，金屬物體內(nèi)部會產(chǎn)生渦流，渦流的磁場反過來影響線圈中的電流．由此判斷是否有金屬物體，靜電感應現(xiàn)象是帶電體靠近導體時使導體感應起電，故選項A、D正確．
情境2　安檢門
[2022·福建廈門期末](多選)安檢門是一種用于安全檢查的“門”，如圖所示，“門框”內(nèi)有線圈，線圈里通有交變電流，交變電流在“門”內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，金屬物品通過“門”時能產(chǎn)生渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而引起報警．以下關(guān)于這個安檢門的說法正確的是(　　)

A.這個安檢門也能檢查出毒品攜帶者
B．這個安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者
C．如果這個“門框”內(nèi)的線圈中通上恒定電流，也能檢查出金屬物品攜帶者
D．這個安檢門工作時，既利用了電磁感應現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應
答案：BD
解析：這個安檢門是利用渦流工作的，因而只能檢查出金屬物品攜帶者，A錯誤，B正確；若“門框”內(nèi)的線圈中通上恒定電流，只能產(chǎn)生恒定磁場，它不能使金屬物品內(nèi)產(chǎn)生渦流，因而不能檢查出金屬物品攜帶者，C錯誤；安檢門工作時，既利用了電磁感應現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應，D正確．
情境3　漏電斷路器
(多選)漏電斷路器是家庭電路中必不可少的一種安全保護裝置，如圖為其基本原理圖．電源線的火線與零線并行繞在鐵芯上，當與放大器相連的線圈有微小電流時，即刻會驅(qū)動電磁繼電器斷開電源，實現(xiàn)安全保護．下列相關(guān)說法正確的是(　　)
A．當與地不絕緣的人不小心觸碰到火線時，漏電斷路器會即刻斷開電源
B．當與地絕緣的人不小心同時觸碰到火線與零線時，漏電斷路器會即刻斷開電源
C．當外接電網(wǎng)是恒定直流電源時，漏電斷路器不能正常工作
D．在相同條件下，放大器繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)越多，則能檢測到更微小的漏電
答案：AD
解析：由于火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時，火線和零線的電流大小相等，方向相反，因此合磁通量為零，當與地不絕緣的人接觸火線發(fā)生觸電時，火線的電流比零線的電流大，導致穿過線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流，從而使繼電器工作，電磁鐵將開關(guān)吸引，斷開電源，A正確．當與地絕緣的人不小心同時接觸到火線與零線時，不會形成電流變化，從而不會引起電磁感應現(xiàn)象；故漏電斷路器不會斷開電源，B錯誤．當外接電網(wǎng)是恒定直流電源時，如果有人觸電仍會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，故能正常工作，C錯誤．在相同條件下，放大器繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)越多，產(chǎn)生的感應電動勢越大，則能檢測到更微小的漏電，D正確．第十章　電磁感應
第1講　電磁感應現(xiàn)象　楞次定律
必備知識·自主排查
一、磁通量
1．定義：在磁感應強度為B的勻強磁場中，與磁場方向________的面積S與B的乘積．(如圖所示)．
2．公式：Φ＝________．
3．單位：1 Wb＝________．
4．標矢性：磁通量是________(選填“標量”或“矢量”)，但有正負．
二、電磁感應現(xiàn)象
1．電磁感應現(xiàn)象：當穿過閉合回路的________發(fā)生變化時，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應現(xiàn)象．
2．產(chǎn)生感應電流的條件
(1)電路________．
(2)________發(fā)生變化．,
3.實質(zhì)：磁通量發(fā)生變化時，電路中產(chǎn)生感應電動勢，如果電路閉合，則有____________；如果電路不閉合，則只有____________，而無感應電流．
三、楞次定律
1．楞次定律
(1)內(nèi)容：感應電流的磁場總要________引起感應電流的________的變化．
(2)適用范圍：適用于一切回路中________變化的情況．
2．右手定則
(1)使用方法．
①讓磁感線穿入________．
②使大拇指指向________的方向．
③其余四指指向________的方向．
(2)適用范圍：適用于部分導體在磁場中________磁感線的運動．
教材拓展
1.[人教版選修3－2P13T3改編]如圖所示，CDEF是金屬框，框內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場．當導體AB向右移動時，金屬框中CD、EF邊的感應電流的方向為(　　)
A．C→D，E→F
B．D→C，E→F
C．C→D，F(xiàn)→E
D．D→C，F(xiàn)→E
2.[魯科版選修3－2P8T3]如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下面幾種說法中正確的是(　　)
A．螺線管中不會產(chǎn)生感應電流
B．螺線管中會產(chǎn)生感應電流
C．只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產(chǎn)生感應電流
D．只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產(chǎn)生感應電流
關(guān)鍵能力·分層突破
考點一　電磁感應現(xiàn)象的理解和判斷
判斷是否產(chǎn)生感應電流的流程
(1)確定研究的回路．
(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定穿過該回路的磁通量Φ.
(3)Φ不變→無感應電流
Φ變化→
跟進訓練
1．如圖所示，一個金屬圓環(huán)水平放置在豎直向上的勻強磁場中，若要使圓環(huán)中產(chǎn)生如箭頭所示方向的瞬時感應電流，下列方法可行的是(　　)
A．使勻強磁場的磁感應強度均勻增大
B．使圓環(huán)繞水平軸ab如圖轉(zhuǎn)動30°
C．使圓環(huán)繞水平軸cd如圖轉(zhuǎn)動30°
D．保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動
2．如圖所示的各圖所描述的物理情境中，沒有產(chǎn)生感應電流的是(　　)
3．[2022·廣西南寧統(tǒng)考]為探討磁場對腦部神經(jīng)組織的影響及臨床醫(yī)學應用，某小組查閱資料得知：“將金屬線圈放置在頭部上方幾厘米處，給線圈通以上千安培、歷時約幾毫秒的脈沖電流，電流流經(jīng)線圈產(chǎn)生瞬間的高強度脈沖磁場，磁場穿過頭顱對腦部特定區(qū)域產(chǎn)生感應電場及感應電流，而對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用，其裝置如圖所示．”同學們討論得出的下列結(jié)論正確的是(　　)
A．脈沖電流流經(jīng)線圈，會產(chǎn)生高強度的磁場是電磁感應現(xiàn)象
B．脈沖磁場產(chǎn)生感應電場是電流的磁效應
C．若將脈沖電流改為恒定電流，可持續(xù)對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用
D．若脈沖電流最大強度不變，但縮短脈沖電流時間，則在腦部產(chǎn)生的感應電場及感應電流增強
考點二　判斷感應電流方向的兩種方法
1．判斷感應電流的方法
(1)楞次定律．
(2)右手定則．
2．用楞次定律判斷感應電流方向的“四步法”：
角度1由楞次定律判斷感應電流方向
例1. 兩根互相垂直的絕緣通電長直導線放在水平面上，兩個相同的閉合圓形線圈a、b放在同一水平面上，兩線圈的圓心到兩導線的距離都相等．設兩直導線中的電流大小相等，方向如圖所示．若兩直導線中的電流以相同的變化率均勻減小，下列說法正確的是(　　)
A．a(chǎn)中無感應電流，b中有順時針方向的感應電流
B．a(chǎn)中無感應電流，b中有逆時針方向的感應電流
C.a中有順時針方向的感應電流，b中無感應電流
D.a中有逆時針方向的感應電流，b中無感應電流
解題心得：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度2由右手定則判斷感應電流方向
例2. ab為一金屬桿，它處在如圖所示的垂直于紙面向里的勻強磁場中，可繞a點在紙面內(nèi)轉(zhuǎn)動；S為以a為圓心位于紙面內(nèi)的金屬圓環(huán)；在桿轉(zhuǎn)動過程中，桿的b端與金屬環(huán)保持良好接觸；A為電流表，其一端與金屬環(huán)相連，一端與a點良好接觸．當桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，某時刻ab桿的位置如圖，則此時刻(　　)
A.有電流通過電流表，方向c→d；作用于ab的安培力向右
B．有電流通過電流表，方向c→d；作用于ab的安培力向左
C．有電流通過電流表，方向d→c；作用于ab的安培力向左
D．無電流通過電流表，作用于ab的安培力為零
跟進訓練
4.
如圖所示，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直．金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導軌共面．現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關(guān)于感應電流的方向，下列說法正確的是(　　)
A．PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向
B．PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向
C．PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向
D．PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向
考點三　楞次定律的推廣及三定則一定律的綜合應用
角度1楞次定律的推廣應用
楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因．列表說明如下．
內(nèi)容 阻礙原磁通量的變化——“增反減同” 阻礙相對運動——“來拒去留” 使回路面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴” 阻礙原電流的變化——“增反減同”
例3. 如圖所示，在水平放置的螺線管的中央，放著一個可繞水平軸OO′自由轉(zhuǎn)動的閉合線圈abcd，軸OO′與螺線管的軸線垂直，ab邊在OO′軸的左上方，閉合K的瞬間，關(guān)于線圈的運動情況，下列說法正確的是(　　)
A.不轉(zhuǎn)動
B．a(chǎn)b邊向左轉(zhuǎn)動
C．a(chǎn)b邊向右轉(zhuǎn)動
D．轉(zhuǎn)動的方向與螺線管中的電流方向有關(guān)
角度2三定則一定律的綜合應用
例4. (多選)如圖所示，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關(guān)與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導線連接成回路．將一小磁針懸掛在直導線正上方，開關(guān)未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)．下列說法正確的是(　　)
A．開關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直于紙面向里的方向轉(zhuǎn)動
B．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直于紙面向里的方向
C．開關(guān)閉合并保持一段時間后，小磁針的N極指向垂直于紙面向外的方向
D．開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直于紙面向外的方向轉(zhuǎn)動
跟進訓練
5.美國明尼蘇達大學的研究人員發(fā)現(xiàn)：一種具有獨特屬性的新型合金能夠?qū)?nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能．具體而言，只要略微提高溫度，這種合金就會變成強磁性合金，從而使環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流，其簡化模型如圖所示．A為圓柱形合金材料，B為線圈，套在圓柱形合金材料上，線圈的半徑大于合金材料的半徑．現(xiàn)對A進行加熱，則(　　)
A.B中將產(chǎn)生逆時針方向的電流
B．B中將產(chǎn)生順時針方向的電流
C．B線圈有收縮的趨勢
D．B線圈有擴張的趨勢
6．如圖所示，通電螺線管置于水平放置的光滑平行金屬導軌MN和PQ之間，ab和cd是放在導軌上的兩根金屬棒，它們分別靜止在螺線管的左右兩側(cè)，現(xiàn)使滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動，則ab和cd棒的運動情況是(　　)
A．a(chǎn)b向左運動，cd向右運動
B．a(chǎn)b向右運動，cd向左運動
C．a(chǎn)b、cd都向右運動
D．a(chǎn)b、cd保持靜止
考點四　生活、科技中的電磁感應現(xiàn)象
電磁感應現(xiàn)象與生活密切相關(guān)，高考對這部分的考查更趨向于有關(guān)現(xiàn)代信息和STSE問題中信息題的考查．命題背景有電磁爐、電子秤、電磁卡、電磁焊接技術(shù)、衛(wèi)星懸繩發(fā)電、磁懸浮列車等．
情境1　金屬探測器
(多選)高考考生入場時，監(jiān)考老師要用金屬探測器對考生進行安檢后才允許其進入考場，如圖所示．探測器內(nèi)有通電線圈，當探測器靠近任何金屬材料物體時，都會引起探測器內(nèi)線圈中電流變化，報警器就會發(fā)出警報；靠近非金屬物體時則不發(fā)出警報．關(guān)于探測器的工作原理，下列說法正確的是(　　)
A．金屬探測器利用的是電磁感應現(xiàn)象
B．金屬探測器利用的是磁場對金屬的吸引作用
C．金屬探測器利用的是靜電感應現(xiàn)象
D．金屬探測器利用的是當探測器靠近金屬物體時，能在金屬中形成渦流，進而引起線圈中電流的變化
情境2　安檢門
[2022·福建廈門期末](多選)安檢門是一種用于安全檢查的“門”，如圖所示，“門框”內(nèi)有線圈，線圈里通有交變電流，交變電流在“門”內(nèi)產(chǎn)生交變磁場，金屬物品通過“門”時能產(chǎn)生渦流，渦流的磁場又反過來影響線圈中的電流，從而引起報警．以下關(guān)于這個安檢門的說法正確的是(　　)
A.這個安檢門也能檢查出毒品攜帶者
B．這個安檢門只能檢查出金屬物品攜帶者
C．如果這個“門框”內(nèi)的線圈中通上恒定電流，也能檢查出金屬物品攜帶者
D．這個安檢門工作時，既利用了電磁感應現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應
情境3　漏電斷路器
(多選)漏電斷路器是家庭電路中必不可少的一種安全保護裝置，如圖為其基本原理圖．電源線的火線與零線并行繞在鐵芯上，當與放大器相連的線圈有微小電流時，即刻會驅(qū)動電磁繼電器斷開電源，實現(xiàn)安全保護．下列相關(guān)說法正確的是(　　)
A．當與地不絕緣的人不小心觸碰到火線時，漏電斷路器會即刻斷開電源
B．當與地絕緣的人不小心同時觸碰到火線與零線時，漏電斷路器會即刻斷開電源
C．當外接電網(wǎng)是恒定直流電源時，漏電斷路器不能正常工作
D．在相同條件下，放大器繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)越多，則能檢測到更微小的漏電
第十章　電磁感應
第1講　電磁感應現(xiàn)象　楞次定律
必備知識·自主排查
一、
1．垂直
2．BS
3．1 T·m2
4．標量
二、
1．磁通量
2．(1)閉合　(2)磁通量　
3．感應電流　感應電動勢
三、
1．(1)阻礙　磁通量　(2)磁通量
2．(1)右手手心　導體運動　感應電流　(2)切割　
教材拓展
1．答案：C
2．答案：B
關(guān)鍵能力·分層突破
1．解析：原磁場的方向豎直向上，圓環(huán)中感應電流產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，與原磁場的方向相反，根據(jù)楞次定律，說明圓環(huán)的磁通量在增大．使勻強磁場的磁感應強度均勻增大，穿過圓環(huán)的磁通量增大，A正確；使圓環(huán)繞水平軸ab或cd轉(zhuǎn)動30°，圓環(huán)在中性面上的投影面積減小，磁通量減小，只會產(chǎn)生與圖示方向反向的感應電流，B、C錯誤；保持圓環(huán)水平并使其繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓環(huán)仍與磁場垂直，磁通量不變，不會產(chǎn)生感應電流，D錯誤．
答案：A
2．解析：開關(guān)S閉合穩(wěn)定后，穿過線圈N的磁通量保持不變，線圈N中不會產(chǎn)生感應電流，故A符合題意；磁鐵向鋁環(huán)A靠近，穿過鋁環(huán)的磁通量增大，鋁環(huán)中會產(chǎn)生感應電流，故B不符合題意；金屬框中從A位置向B位置運動，穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，金屬框中會產(chǎn)生感應電流，故C不符合題意；銅盤在磁場中按圖示方向轉(zhuǎn)動，銅盤的一部分切割磁感線，回路中會產(chǎn)生感應電流，故D不符合題意．
答案：A
3．解析：脈沖電流流經(jīng)線圈，產(chǎn)生磁場，屬于電流產(chǎn)生磁場，是電流的磁效應，不是電磁感應現(xiàn)象，選項A錯誤；脈沖磁場產(chǎn)生感應電場是變化的磁場產(chǎn)生電場，不是電流的磁效應，選項B錯誤；若將脈沖電流改為恒定電流，只能產(chǎn)生恒定磁場，不能產(chǎn)生感應電場，不能對腦神經(jīng)產(chǎn)生電刺激作用，選項C錯誤；若脈沖電流最大強度不變，但是縮短脈沖電流時間，則電流變化率增大，流經(jīng)線圈產(chǎn)生的磁場的變化率增大，導致在腦部產(chǎn)生的感應電場及感應電流增強，選項D正確．
答案：D
例1　解析：由安培定則可知通電導線產(chǎn)生的磁場方向，并根據(jù)疊加原理可知a所在區(qū)域的兩個磁場方向相反，穿過a環(huán)的磁通量為0且保持不變，所以a中無感應電流；b所在區(qū)域兩個磁場方向相同，合磁場不為零，當電流減小時，b中磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知b中有逆時針方向的感應電流，故B選項正確．
答案：B
例2　解析：當桿沿逆時針方向轉(zhuǎn)動時，根據(jù)右手定則，判斷出ab桿中感應電流方向b→a，有電流通過電流表，方向d→c，根據(jù)左手定則，作用于ab的安培力向左，C正確，A、B、D錯誤．
答案：C
4．解析：金屬桿PQ突然向右運動，由右手定則可知，PQRS中有沿逆時針方向的感應電流，穿過圓環(huán)形金屬線框T中的磁通量減小，由楞次定律可知，T中有沿順時針方向的感應電流，故選項D正確，A、B、C錯誤．
答案：D
例3　解析：閉合K的瞬間，通過閉合線圈abcd的磁通量增大，根據(jù)楞次定律，線圈ab邊向左轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的方向與螺線管中的電流方向無關(guān)，選項B正確．
答案：B
例4　解析：開關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)安培定則可知，兩線圈內(nèi)的磁場方向水平向右．因為線圈內(nèi)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可判斷直導線內(nèi)的電流方向由南到北，再根據(jù)安培定則可知直導線內(nèi)的電流在其正上方產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向里，則小磁針的N極朝垂直于紙面向里的方向轉(zhuǎn)動，故選項A正確；開關(guān)閉合并保持一段時間后，與直導線相連的線圈內(nèi)磁通量不變，則直導線內(nèi)沒有感應電流，故小磁針不動，故選項B、C錯誤；開關(guān)閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，與直導線相連的線圈內(nèi)磁通量減少，根據(jù)楞次定律可判斷直導線內(nèi)的電流方向由北到南，小磁針的N極朝垂直于紙面向外的方向轉(zhuǎn)動，故選項D正確．
答案：AD
5．解析：提高溫度，這種合金會從非磁性合金變成強磁性合金，穿過線圈的磁通量增大，從而在環(huán)繞它的線圈中產(chǎn)生電流．由于原磁場的方向未知，所以不能判斷出感應電流的方向，故A、B錯誤；A外側(cè)的磁場的方向與A中的磁場的方向相反，B的面積越大，則穿過線圈B的磁通量越小．當A與B中磁通量增大時，則線圈產(chǎn)生的感應電流阻礙磁通量的增大，面積有擴張的趨勢，故C錯誤，D正確．
答案：D
6．解析：由安培定則可知螺線管中磁感線方向向上，金屬棒ab、cd處的磁感線方向均向下，當滑動觸頭向左滑動時，螺線管中電流增大，因此磁場變強，即磁感應強度變大，回路中的磁通量增大，由楞次定律知，感應電流方向為a→c→d→b→a，由左手定則知ab受安培力方向向左，cd受安培力方向向右，故ab向左運動，cd向右運動，只有A正確．
答案：A
情境1　解析：線圈通電后會產(chǎn)生磁場，當有金屬物體進入磁場時，通過金屬物體橫截面的磁通量發(fā)生變化，金屬物體內(nèi)部會產(chǎn)生渦流，渦流的磁場反過來影響線圈中的電流．由此判斷是否有金屬物體，靜電感應現(xiàn)象是帶電體靠近導體時使導體感應起電，故選項A、D正確．
答案：AD
情境2　解析：這個安檢門是利用渦流工作的，因而只能檢查出金屬物品攜帶者，A錯誤，B正確；若“門框”內(nèi)的線圈中通上恒定電流，只能產(chǎn)生恒定磁場，它不能使金屬物品內(nèi)產(chǎn)生渦流，因而不能檢查出金屬物品攜帶者，C錯誤；安檢門工作時，既利用了電磁感應現(xiàn)象，又利用了電流的磁效應，D正確．
答案：BD
情境3　解析：由于火線和零線并行繞制，所以在家庭電路正常工作時，火線和零線的電流大小相等，方向相反，因此合磁通量為零，當與地不絕緣的人接觸火線發(fā)生觸電時，火線的電流比零線的電流大，導致穿過線圈的磁通量變化，產(chǎn)生感應電流，從而使繼電器工作，電磁鐵將開關(guān)吸引，斷開電源，A正確．當與地絕緣的人不小心同時接觸到火線與零線時，不會形成電流變化，從而不會引起電磁感應現(xiàn)象；故漏電斷路器不會斷開電源，B錯誤．當外接電網(wǎng)是恒定直流電源時，如果有人觸電仍會產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象，故能正常工作，C錯誤．在相同條件下，放大器繞在鐵芯上的線圈匝數(shù)越多，產(chǎn)生的感應電動勢越大，則能檢測到更微小的漏電，D正確．
答案：AD

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