第10章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律（Word教参）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

第十章 电磁感应 第1讲　电磁感应现象 楞次定律 一、磁通量 1．定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。 2．公式：Φ＝BS(B⊥S)；单位：韦伯(Wb)。 3．矢标性：磁通量是标量，但有正负。 4．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1。 5．磁通量的变化率：磁通量的变化量与所用时间的比值，即，与线圈的匝数无关；表示磁通量变化的快慢。 二、电磁感应现象 1．电磁感应现象 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生的现象。 2．产生感应电流的条件 (1)闭合导体回路；(2)磁通量发生变化。 三、感应电流的方向判断 1．楞次定律 (1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 (2)适用范围：一切电磁感应现象。 2．右手定则 (1)内容：如图所示，伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 (2)适用情况：判断导线切割磁感线产生的感应电流方向。 情境创设　 1．如图甲所示，是法拉第的圆盘发电机模型。 2．如图乙所示，线圈与电流表相连，把磁体的某一个磁极向线圈中插入、从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。 乙 微点判断　 (1)图甲中圆盘转动过程中，穿过圆盘的磁通量不变，不会有电流通过R。(×) (2)图甲中圆盘转动过程中，圆盘半径做切割磁感线运动，有电流通过R。(√) (3)图乙中线圈中两次产生的感应电流方向是相反的。(√) (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场方向相反。 (×) (5)感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化。(√) (一) 对电磁感应现象的理解(固基点) [题点全练通] 1．[感应电流有无的判断] 下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是(　 ) 解析：选A　开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不产生感应电流；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量在增大，铝环A中产生感应电流；金属框从A向B运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流。故选A。 2．[磁通量大小的比较]如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　 ) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．4∶1 解析：选A　由题图可知，穿过a、b两个线圈的磁通量均为Φ＝B·πr2，因此磁通量之比为1∶1，A正确。 3．[磁通量的变化量的比较] 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 解析：选C　第一次将线框由位置1平移到位置2，磁感线从线框的同一侧穿入，ΔΦ1为前后两位置磁通量的绝对值之差。第二次将线框由位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线从线框的不同侧穿入，ΔΦ2为前后两位置磁通量的绝对值之和。故ΔΦ1 ＜ΔΦ2，C正确。 [要点自悟明] 1．磁通量大小及其变化分析 (1)定量计算：通过公式Φ＝BS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应为磁感线通过的有效面积。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，准确求出有效面积。 ③穿过线圈的磁通量及其变化与线圈匝数无关，即磁通量的大小不受线圈匝数的影响。 (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代数和。 2．判断感应电流有无的方法 (二) 感应电流方向的判断(精研点) 逐点清1　对楞次定律的理解　 1．下列说法正确的是(　 ) A．感应电流的磁场方向总是与引起感应电流的磁场方向相反 B．感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向一定相同 C．楞次定律只能判断闭合电路中感应电流的方向 D．楞次定律表明感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗 解析：选D　根据楞次定律的表述，感应电流的效果总是与引起感应电流的原因相对抗，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反，故A、B错误，D正确；楞次定律除了可判断闭合电路中感应电流方向外，还可判断闭合电路中磁通量的变化情况，故C错误。 一点一过　楞次定律中“阻碍”的含义 逐点清2　应用楞