（通用版）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 第62課時(shí) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律（雙基落實(shí)課）講義（含解析）.doc

電磁感應(yīng) 考 綱 要 求 考 情 分 析 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 Ⅰ 1.命題規(guī)律 近幾年高考對(duì)該部分內(nèi)容重點(diǎn)考查了感應(yīng)電流的產(chǎn)生、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向判斷和大小計(jì)算等。常以選擇題形式考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本規(guī)律的理解與應(yīng)用，以計(jì)算題的形式考查綜合性問(wèn)題，如動(dòng)力學(xué)、能量、電路、圖像等與電磁感應(yīng)結(jié)合的問(wèn)題，一般難度較大，分值較高。 2.考查熱點(diǎn) 預(yù)計(jì)近幾年高考對(duì)該部分內(nèi)容仍將以法拉第電磁感應(yīng)定律為核心，利用與之相關(guān)的力電綜合問(wèn)題，考查學(xué)生的綜合分析及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。在復(fù)習(xí)過(guò)程中還要多關(guān)注電磁感應(yīng)現(xiàn)象與現(xiàn)代科技、生活相結(jié)合的新情景題目。 磁通量 Ⅰ 法拉第電磁感應(yīng)定律 Ⅱ 楞次定律 Ⅱ 自感、渦流 Ⅰ 第62課時(shí)　電磁感應(yīng)現(xiàn)象和楞次定律(雙基落實(shí)課) 點(diǎn)點(diǎn)通(一)　對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象 當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象。 2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 (1)條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 (2)特例：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。 3．產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì) 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果回路閉合則產(chǎn)生感應(yīng)電流；如果回路不閉合，則只產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而無(wú)感應(yīng)電流。 [小題練通] 1.(魯科教材原題)如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下面幾種說(shuō)法中正確的是(　　) A．螺線管中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 B．螺線管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 C．只有磁鐵速度足夠大時(shí)，螺線管中才能產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．只有在磁鐵的磁性足夠強(qiáng)時(shí)，螺線管中才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 解析：選B　條形磁鐵以速度v向螺線管靠近時(shí)，螺線管中磁通量增加，故會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，B正確。 2.(多選)(滬科教材原題)如圖所示，導(dǎo)線ab和cd互相平行，在下列情況中，使導(dǎo)線cd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是(　　) A．將開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi) B．開(kāi)關(guān)S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng) C．開(kāi)關(guān)S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng) D．開(kāi)關(guān)S始終閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P也不移動(dòng) 解析：選ABC　開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi)，以及滑動(dòng)變阻器的滑片P向左、右移動(dòng)時(shí)，ab中電流均會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致電流周?chē)艌?chǎng)發(fā)生變化，穿過(guò)cd所在的閉合回路的磁通量發(fā)生變化，故cd中產(chǎn)生感應(yīng)電流，A、B、C正確。 3．如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框。在下列四種情況下，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是(　　) A．如圖甲所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中左、右運(yùn)動(dòng) B．如圖乙所示，保持線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中上、下運(yùn)動(dòng) C．如圖丙所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng) D．如圖丁所示，線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng) 解析：選C　題圖甲中線框左、右運(yùn)動(dòng)，題圖乙中線框上、下運(yùn)動(dòng)，題圖丁中線框繞與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量始終為零，故不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，只有題圖丙中線框繞與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框中磁通量會(huì)發(fā)生改變而產(chǎn)生感應(yīng)電流。故C正確。 [融會(huì)貫通] 判斷有無(wú)感應(yīng)電流的步驟 (1)確定研究的回路。 (2)弄清楚回路內(nèi)的磁場(chǎng)分布，并確定穿過(guò)該回路的磁通量Φ。 (3) 點(diǎn)點(diǎn)通(二)　楞次定律和右手定則 1．楞次定律 (1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 (2)適用范圍：適用于一切回路磁通量變化的情況。 2．右手定則 (1)使用方法 伸開(kāi)右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。 (2)適用范圍：適用于部分導(dǎo)線切割磁感線的情況。 [小題練通] 1.(多選)如圖所示，一輕質(zhì)絕緣橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿可繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象及現(xiàn)象分析正確的是(　　) A．磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) B．磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) C．磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 D．磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 解析：選BD　磁鐵插向左環(huán)，左環(huán)不閉合，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而磁鐵插向右環(huán)，右環(huán)中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，磁鐵插向右環(huán)時(shí)，橫桿會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，故B、D正確。 2．(魯科教材原題)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證楞次定律。當(dāng)條形磁鐵自上而下穿過(guò)線圈時(shí)，通過(guò)電流計(jì)的感應(yīng)電流方向是(　　) A．a(chǎn)→G→b B．先a→G→b，后b→G→a C．b→G→a D．先b→G→a，后a→G→b 解析：選D　根據(jù)楞次定律，磁鐵穿進(jìn)線圈時(shí)，電流方向是b→G→a，穿出線圈時(shí)，電流方向是a→G→b，故D正確。 3．(多選) (滬科教材原題)如圖所示，P為固定閉合電路的一段導(dǎo)體的橫截面。若使一對(duì)異性磁極相對(duì)P運(yùn)動(dòng)，并讓P始終處于磁場(chǎng)中，則下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．磁極豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P中不產(chǎn)生感應(yīng)電流 B．磁極豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，P中產(chǎn)生指向紙外的感應(yīng)電流 C．磁極向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，P中產(chǎn)生指向紙里的感應(yīng)電流 D．磁極向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，P中產(chǎn)生指向紙里的感應(yīng)電流 解析：選AD　磁極豎直上、下運(yùn)動(dòng)時(shí)，P不切割磁感線，故不產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確，B錯(cuò)誤；磁極左、右運(yùn)動(dòng)時(shí)，P切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則，磁極向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，P中產(chǎn)生指向紙外的感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；磁極向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，P中產(chǎn)生指向紙里的感應(yīng)電流，D正確。 [融會(huì)貫通] 楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因。列表說(shuō)明如下： 內(nèi) 容 例 證 阻礙原磁通量變化 ——“增反減同” 阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng) ——“來(lái)拒去留” 使回路面積有擴(kuò)大或縮小 的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)” 阻礙原電流的變化 ——“增反減同” 1．三定則、一定律的比較 適用范圍 基本現(xiàn)象 安培定則 電流的磁效應(yīng) 電流、運(yùn)動(dòng)電荷周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng) 左手定則 磁場(chǎng)力 磁場(chǎng)對(duì)電流、運(yùn)動(dòng)電荷的作用 右手定則 電磁感應(yīng) 部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng) 楞次定律 閉合回路的磁通量發(fā)生變化 2.巧記妙用 (1)三個(gè)定則特別容易混淆，可用特殊方法記憶，比如左“力”右“電”，先左后右(先學(xué)磁場(chǎng)力，后學(xué)電磁感應(yīng))。 (2)研究感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。 [課堂綜合訓(xùn)練] 1.(多選)(2018全國(guó)卷Ⅰ)如圖，兩個(gè)線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過(guò)開(kāi)關(guān)與電源連接，另一線圈與遠(yuǎn)處沿南北方向水平放置在紙面內(nèi)的直導(dǎo)線連接成回路。將一小磁針懸掛在直導(dǎo)線正上方，開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)小磁針處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng) B．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向里的方向 C．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，小磁針的N極指向垂直紙面向外的方向 D．開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間再斷開(kāi)后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉(zhuǎn)動(dòng) 解析：選AD　根據(jù)安培定則，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)鐵芯上產(chǎn)生水平向右的磁場(chǎng)，開(kāi)關(guān)閉合后的瞬間，根據(jù)楞次定律，直導(dǎo)線上將產(chǎn)生由南向北的電流，根據(jù)安培定則，直導(dǎo)線上方的磁場(chǎng)垂直紙面向里，故小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故A正確；同理，D正確；開(kāi)關(guān)閉合并保持一段時(shí)間后，直導(dǎo)線上沒(méi)有感應(yīng)電流，故小磁針的N極指北，故B、C錯(cuò)誤。 2. 如圖所示，兩同心圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中B為均勻帶負(fù)電絕緣環(huán)，A為導(dǎo)體環(huán)。當(dāng)B繞環(huán)心O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较螂娏髑揖哂袛U(kuò)展趨勢(shì)，則B的轉(zhuǎn)動(dòng)情況是(　　) A．順時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)　　　 B．順時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng) C．逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng) D．逆時(shí)針減速轉(zhuǎn)動(dòng) 解析：選A　由題意可知，A中感應(yīng)電流為順時(shí)針，由右手螺旋定則可知，A中感應(yīng)電流的內(nèi)部磁場(chǎng)向里，由楞次定律可知，引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)可能為：向外增大或向里減??；若原磁場(chǎng)向外增大，則B中電流應(yīng)為逆時(shí)針且逐漸增大，由于B帶負(fù)電，故B應(yīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大；若原磁場(chǎng)向里減小，則B中電流應(yīng)為順時(shí)針且逐漸減小，故B應(yīng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速減小；又因?yàn)閷?dǎo)體環(huán)A具有擴(kuò)展趨勢(shì)，則B中電流應(yīng)與A中電流方向相反，即B應(yīng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速增大，A正確。 3.(多選)航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖所示，當(dāng)固定線圈上突然通過(guò)直流電流時(shí)，線圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去，現(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成的形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，且電阻率ρ銅＜ρ鋁，閉合開(kāi)關(guān)S瞬間(　　) A．從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较? B．銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力 C．若將銅環(huán)放在線圈右側(cè)，環(huán)將向左運(yùn)動(dòng) D．電池正負(fù)極調(diào)換后，環(huán)不能向左彈射 解析：選AB　在閉合開(kāi)關(guān)S的過(guò)程中，固定線圈中電流為右側(cè)流入，磁場(chǎng)向左變強(qiáng)，則由楞次定律可知，環(huán)中感應(yīng)電流由左側(cè)看沿順時(shí)針?lè)较?，故A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)，故B正確；若銅環(huán)放在線圈右側(cè)，根據(jù)“來(lái)拒去留”可得，環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈射，故D錯(cuò)誤。 4.(多選)(2019湖北八校聯(lián)考)已知地磁場(chǎng)類(lèi)似于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，地磁場(chǎng)N極位于地理南極附近。如圖所示，在湖北某中學(xué)實(shí)驗(yàn)室的水平桌面上，放置邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形閉合導(dǎo)體線框abcd，線框的ad邊沿南北方向，ab邊沿東西方向，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若使線框向東平移，則a點(diǎn)電勢(shì)比d點(diǎn)電勢(shì)低 B．若使線框向北平移，則a點(diǎn)電勢(shì)等于b點(diǎn)電勢(shì) C．若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90，則翻轉(zhuǎn)過(guò)程線框中電流方向始終為adcba方向 D．若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90，則翻轉(zhuǎn)過(guò)程線框中電流方向始終為adcba方向 解析：選AC　地球北半球的磁場(chǎng)方向由南向北斜向下分布，可分解為水平向北和豎直向下兩個(gè)分量。若線框向東平移，根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢(shì)低于d點(diǎn)電勢(shì)，A項(xiàng)正確；若線框向北平移，根據(jù)右手定則可知a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若以ad邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量逐漸減小，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，線框中的電流方向始終為adcba方向，C項(xiàng)正確；若以ab邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律及安培定則可知，線框中的電流方向?yàn)橄妊豠bcda方向再沿adcba方向，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.如圖所示，通電導(dǎo)線MN與單匝圓形線圈a共面，位置靠近圓形線圈a左側(cè)且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较? B．線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较? C．線圈a所受安培力的合力方向垂直紙面向里 D．線圈a所受安培力的合力方向水平向左 解析：選A　根據(jù)安培定則，MN中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在MN左側(cè)垂直紙面向外，在MN右側(cè)垂直紙面向里，由于MN位置靠近線圈a左側(cè)，所以線圈a中合磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶?，?dāng)MN中電流突然減小時(shí)，垂直紙面向里的磁通量減少，根據(jù)楞次定律可知，線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由左手定則可知，線圈a左側(cè)所受安培力方向水平向右，線圈a右側(cè)所受安培力方向水平向右，所以線圈a所受安培力的合力方向水平向右，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。