1、主题主题内容内容要求要求说明说明电磁电磁感应感应电磁感应现象电磁感应现象磁通量磁通量法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律楞次定律楞次定律自感、涡流自感、涡流第十章 电 磁 感 应1/10 本章重点是感应电动势大小计算和感应电流方向判断。在复习中本章重点是感应电动势大小计算和感应电流方向判断。在复习中,应深刻了解应深刻了解法拉第电磁感应定律、楞次定律内涵及外延，注意训练和掌握综合性题目标分析法拉第电磁感应定律、楞次定律内涵及外延，注意训练和掌握综合性题目标分析思绪和方法，还要侧重与实际生活、生产科技相结合实际应用问题，全方面提升思绪和方法，还要侧重与实际生活、生产科技相结合实际应用问题，全方面提
2、升学生分析处理综合性问题和实际应用问题能力。学生分析处理综合性问题和实际应用问题能力。本章内容属高中物理重点内容，从近几年高考能够看出，对本章知识考查有所本章内容属高中物理重点内容，从近几年高考能够看出，对本章知识考查有所加强，每年高考题都有，主要是：加强，每年高考题都有，主要是：1.感应电流产生和感应电流方向判断，出题以选择题为主。感应电流产生和感应电流方向判断，出题以选择题为主。2.导体切割磁感线产生感应电动势计算。这类问题常结协力学、电学知识，处导体切割磁感线产生感应电动势计算。这类问题常结协力学、电学知识，处理与电量、电热相关问题。理与电量、电热相关问题。3.法拉第电磁感应定律应用是高
3、考热点，常以综合性大题出现。并结合电路、法拉第电磁感应定律应用是高考热点，常以综合性大题出现。并结合电路、力学、能量转化与守恒等知识。力学、能量转化与守恒等知识。4.对电磁感应图象问题考查主要以选择题为主，是常考知识点。对电磁感应图象问题考查主要以选择题为主，是常考知识点。2/10关键点一关键点一 楞次定律楞次定律图图10-1-7图图10-1-8学案1 电磁感应现象 楞次定律 3.楞次定律推广楞次定律推广 对楞次定律中对楞次定律中“妨碍妨碍”含义能够推广为感应电流效果总是妨碍产生感应电流原因：含义能够推广为感应电流效果总是妨碍产生感应电流原因：(1)妨碍原磁通量改变妨碍原磁通量改变“增反减同增
4、反减同”；(2)妨碍相对运动妨碍相对运动“来拒去留来拒去留”；比如，如图比如，如图10-1-7所表示，若条形磁铁向闭合导线圈所表示，若条形磁铁向闭合导线圈“前进前进”，则闭合导线，则闭合导线圈圈“退却退却”；若条形磁铁远离闭合导线圈；若条形磁铁远离闭合导线圈“逃跑逃跑”，则闭合导线圈，则闭合导线圈“追赶追赶”。(3)使线圈面积有扩大或缩小趋势使线圈面积有扩大或缩小趋势“增缩减扩增缩减扩”；比如，如图比如，如图10-1-8所表示，当导线所表示，当导线B中电流减小时，穿过闭合金属圆环中电流减小时，穿过闭合金属圆环A磁磁通量减小，这时通量减小，这时A环有扩张趋势。环有扩张趋势。(4)妨碍原电流改变妨
5、碍原电流改变(自感现象自感现象)“增反减同增反减同”。2.楞次定律使用步骤楞次定律使用步骤 1.对楞次定律了解对楞次定律了解谁在妨碍“感应电流磁场”在妨碍妨碍什么妨碍是“引发感应电流磁场磁通量改变”，不是妨碍引发感应电流磁通量怎样妨碍磁通量增加时，妨碍其增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反；磁通量降低时，妨碍其降低，感应电流磁场方向与原磁场方向一致，可简单记为“增反减同”是否阻止是否阻止“妨碍”不是“阻止”，只是延缓了磁通量改变，但这种改变仍继续进行，最终止果不受影响.3/10 2.应用区分应用区分 关键是抓住因果关系：关键是抓住因果关系：(1)因电而生磁因电而生磁(IB)安培定则；安培定则
6、；(2)因动而生电因动而生电(v、BI)右手定则；右手定则；(3)因电而受力因电而受力(I、BF安安)左手定则。左手定则。关键点二关键点二 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律综合应用名师支招：名师支招：判断感应电流方向右手定则是楞次定律特例，在导体切割磁感线运动情况下，判断感应电流方向右手定则是楞次定律特例，在导体切割磁感线运动情况下，用右手定则比用楞次定律更方便。用右手定则比用楞次定律更方便。基本现象基本现象应用定则或定律运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场安培定则安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力磁场对运动电荷、电流有作用力左手定
7、则左手定则电磁电磁感应感应部分导体做切割磁感线运动部分导体做切割磁感线运动右手定则右手定则闭合回路磁通量改变楞次定律楞次定律1.应用现象应用现象4/10【例例1】(单项选择单项选择)法拉第经过精心设计一系列试验，发觉了电磁感应定律，将历史上认为各法拉第经过精心设计一系列试验，发觉了电磁感应定律，将历史上认为各自独立学科自独立学科“电学电学”与与“磁学磁学”联络起来。在下面几个经典试验设计思想中，所作推论联络起来。在下面几个经典试验设计思想中，所作推论以后被试验否定是以后被试验否定是()A.既然磁铁可使近旁铁块带磁，静电荷可使近旁导体表面感应出电荷，那么静止导线既然磁铁可使近旁铁块带磁，静电荷可
8、使近旁导体表面感应出电荷，那么静止导线 上稳恒电流也可在近旁静止线圈中感应出电流上稳恒电流也可在近旁静止线圈中感应出电流 B.既然磁铁可在近旁运动导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动线圈中既然磁铁可在近旁运动导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动线圈中 感应出电流感应出电流 C.既然运动磁铁可在近旁静止线圈中感应出电流，那么静止磁铁也可在近旁运动既然运动磁铁可在近旁静止线圈中感应出电流，那么静止磁铁也可在近旁运动 导体中感应出电动势导体中感应出电动势 D.既然运动磁铁可在近旁导体中感应出电动势，那么运动导线上稳恒电流也可在近既然运动磁铁可在近旁导体中感应出电动势，那么运动导线
9、上稳恒电流也可在近 旁线圈中感应出电流旁线圈中感应出电流热点一热点一 感应电流产生条件感应电流产生条件 【名师支招名师支招】电路闭合，且穿过闭合电路磁通量发生改变，是产生感应电流条电路闭合，且穿过闭合电路磁通量发生改变，是产生感应电流条件。件。【解析解析】对对A选项，静止导线上稳恒电流附近产生稳定磁场，经过旁边静止选项，静止导线上稳恒电流附近产生稳定磁场，经过旁边静止线圈不会产生感应电流，线圈不会产生感应电流，A被否定；稳恒电流周围稳定磁场是非匀强磁场，运动被否定；稳恒电流周围稳定磁场是非匀强磁场，运动线圈可能会产生感应电流，线圈可能会产生感应电流，B符合事实；静止磁铁周围存在稳定磁场，旁边运
10、动符合事实；静止磁铁周围存在稳定磁场，旁边运动导体棒会产生感应电动势，导体棒会产生感应电动势，C符合；运动导线上稳恒电流周围产生运动磁场，即符合；运动导线上稳恒电流周围产生运动磁场，即周围磁场改变，在旁边线圈中产生感应电流，周围磁场改变，在旁边线圈中产生感应电流，D符合。符合。A5/10 1(双项选择双项选择)如图如图10-1-9所表示，开始时矩形所表示，开始时矩形线框与匀强磁场方向垂直，且二分之一在磁线框与匀强磁场方向垂直，且二分之一在磁场内，二分之一在磁场外。若要使线框中产场内，二分之一在磁场外。若要使线框中产生感应电流，以下方法中可行是生感应电流，以下方法中可行是()A.将线框向上平移将
11、线框向上平移B.以以ab边为轴转动边为轴转动(小于小于90)C.以以ad边为轴转动边为轴转动(小于小于60)D.以以bc边为轴转动边为轴转动(小于小于60)B C图图10-1-96/10【例2】高考浙江理综卷如图10-1-10所表示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点过程中，细杆和金属线框平面一直处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流方向是()A.abcda B.dcbad C.先是dcbad，后是abcda D.先是abcda，后是dc
12、bad热点二热点二 感应电流方向判断感应电流方向判断楞次定律应用楞次定律应用 【名师支招名师支招】(1)楞次定律是判断感应电流方向基本方法。楞次定律是判断感应电流方向基本方法。(2)应用楞次定律判断感应电流方向普通步骤：应用楞次定律判断感应电流方向普通步骤：确定研究对象确定研究对象,即明确要判断是哪个闭合电路中产生感应电流。即明确要判断是哪个闭合电路中产生感应电流。确定研究对象所处磁场方向及其分布情况。确定研究对象所处磁场方向及其分布情况。确定穿过闭合电路磁通量改变情况。确定穿过闭合电路磁通量改变情况。依据楞次定律，判断闭合电路中感应电流磁场方向。依据楞次定律，判断闭合电路中感应电流磁场方向。
13、依据安培定则依据安培定则(即右手螺旋定则即右手螺旋定则)判断感应电流方向。判断感应电流方向。【解析解析】本题考查楞次定律，解题时应分清磁场方向及磁通量变本题考查楞次定律，解题时应分清磁场方向及磁通量变化情况，还应明确线圈放置方法，考查学生了解能力和推理能力。化情况，还应明确线圈放置方法，考查学生了解能力和推理能力。由楞次定律可知，在线圈从右侧摆动到由楞次定律可知，在线圈从右侧摆动到O点正下方过程中，向上磁点正下方过程中，向上磁通量在减小，故感应电流方向沿通量在减小，故感应电流方向沿adcba，线框从，线框从O点正下方向左侧摆动过程，电流点正下方向左侧摆动过程，电流方向沿方向沿adcba，故选，
14、故选B。B图图10-1-107/10 2(单项选择单项选择)如图如图10-1-11所表示，同一平面内三条平行所表示，同一平面内三条平行导线串有两个电阻导线串有两个电阻R和和r,导体棒导体棒PQ与三条导线接触良与三条导线接触良好，匀强磁场方向垂直纸面向里。导体棒电阻可忽好，匀强磁场方向垂直纸面向里。导体棒电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，以下说法正确是略。当导体棒向左滑动时，以下说法正确是()A.流过流过R电流为由电流为由d到到c，流过，流过r电流为由电流为由b到到aB.流过流过R电流为由电流为由c到到d，流过，流过r电流为由电流为由b到到aC.流过流过R电流为由电流为由d到到c，流过，流过r电流
15、为由电流为由a到到bD.流过流过R电流为由电流为由c到到d，流过，流过r电流为由电流为由a到到bB图图10-1-118/10【例例3】如图如图10-1-12所表示，光滑固定导轨所表示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落靠近回路时当一条形磁铁从高处下落靠近回路时()A.p、q将相互靠拢将相互靠拢 B.p、q将相互远离将相互远离 C.磁铁加速度仍为磁铁加速度仍为g D.磁铁加速度小于磁铁加速度小于g 【名师支招名师支招】(1)解法一，有理有据，丝丝入扣，但较繁琐；解法二直接从解法
16、一，有理有据，丝丝入扣，但较繁琐；解法二直接从“妨碍妨碍”效果着手分析，效果着手分析，简捷明快，入木三分，但分析难度大。简捷明快，入木三分，但分析难度大。(2)感应电流产生，总是妨碍引发产生感应电流原因，若感应电流是因为闭合电路与磁场相对运动产感应电流产生，总是妨碍引发产生感应电流原因，若感应电流是因为闭合电路与磁场相对运动产生，回路因产生感应电流而受到安培力必定妨碍这种相对运动。生，回路因产生感应电流而受到安培力必定妨碍这种相对运动。(3)感应电流产生过程，同时也是其它形式能转化为电能过程，在电磁感应现象中，能量是守恒。感应电流产生过程，同时也是其它形式能转化为电能过程，在电磁感应现象中，能
17、量是守恒。【解析】在磁铁下落过程中，p、q是相互靠拢，还是相互远离，取决于p、q中感应电流所受到磁铁作用力方向，而磁铁加速度是否大于g，则取决于闭合回路对磁铁作用力方向。解法一：先判断感应电流方向，再判断安培力方向。在磁铁下落过程中，穿过闭合回路磁通量向下，而且不停增大，根据楞次定律可判知，回路中感应电流磁场应向上，其中感应电流沿逆时针方向。据左手定则可判知，磁铁对p、q棒安培力方向如图10-1-13所示，故p、q相互靠拢。将闭合电路磁场等效成如图10-1-14所示条形磁铁S，由此可知，磁铁下落时，闭合电路对磁铁产生向上排斥力，故磁铁加速下落加速度ag。可见本题正确选项为A、D。解法二：应用楞
18、次定律推广含义判断。磁铁下落时，闭合电路中产生感应电流，由楞次定律推广含义知，感应电流产生必然阻碍导致产生感应电流原因磁铁下落，故而磁铁下落时，必然受到向上排斥力。磁铁下落加速度ag，故D选项正确；其次，磁铁下落时，穿过闭合电路磁通量增大，若p、q两导体棒相互远离，这会加剧磁通量增大，这与楞次定律含义感应电流阻碍磁通量变化矛盾，故p、q棒应相互靠近，即A选项正确。图图10-1-13图图10-1-14图图10-1-12热点三热点三 楞次定律推广含义楞次定律推广含义A D9/10 3(双项选择双项选择)如图如图10-1-15所表示，所表示，A、B为大小、形状均为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不一
19、样材料制成圆管，竖直固相同且内壁光滑，但用不一样材料制成圆管，竖直固定在相同高度。两个相同磁性小球，同时从定在相同高度。两个相同磁性小球，同时从A、B管上管上端管口无初速释放，穿过端管口无初速释放，穿过A管小球比穿过管小球比穿过B管小球先落管小球先落到地面。下面对于两管描述中，可能正确是到地面。下面对于两管描述中，可能正确是()A.A管是用塑料制成，管是用塑料制成，B管是用铜管制成管是用铜管制成B.A管是用铝制成，管是用铝制成，B管是用胶木制成管是用胶木制成C.A管是用胶木制成，管是用胶木制成，B管是用塑料制成管是用塑料制成D.A管是用胶木制成，管是用胶木制成，B管是用铝制成管是用铝制成A D图图10-1-1510/10
