第11章 第1讲 电磁感应现象 楞次定律-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（教科版 新教材 新高考）

第1讲　电磁感应现象　楞次定律 授课提示：对应学生用书第281页 一、磁通量 1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一块垂直于磁感线方向的面积为S的平面，定义BS为穿过这个平面的磁通量。 2．公式：Φ＝BS，单位是韦伯，符号是Wb。 3．适用条件 (1)匀强磁场。 (2)S为垂直于磁场的有效面积。 4．物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数。 5．磁通量的变化量：ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1。 二、电磁感应现象 1．定义：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，这种利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应。 2．感应电流的产生条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 3．实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流。如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 三、感应电流方向的判定 1．右手定则 (1)内容：伸开右手，使大拇指与其余并拢的四指垂直，并与手掌在同一平面内；让磁感线垂直从掌心进入，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：导线切割磁感线产生感应电流。 2．楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向，即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。 授课提示：对应学生用书第281页 考点一　电磁感应现象的理解与判断　 基础考点 1．判断感应电流有无的方法 2．判断磁通量是否变化的方法 (1)根据公式Φ＝BSsin θ(θ为B与S间的夹角)判断。 (2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。 3．产生感应电流的三种常见情况 典例1　在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是(　　) A．将绕在磁体上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化 B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化 C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁体后，再到相邻房间去观察电流表的变化 D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化 [解析]　只形成闭合回路，回路中的磁通量不变化，不会产生感应电流，A、B错误；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量发生变化，会产生感应电流，能观察到电流表的变化，D正确；C项中会产生感应电流，但由于时间短暂观察不到，C错误。 [答案]　D 典例2　如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是(　　) A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°) [解析]　设此时回路面积为S，据题意，磁通量Φ＝BScos θ，S增大，θ减小，cos θ增大，则Φ增大，A正确；B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，B错误；S减小，B增大，Φ可能不变，C错误；S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，D错误。 [答案]　A 1．(对磁通量的理解)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：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项正确。 答案：A 2．(对磁通量变化的理解)如图所示，金属圆形线圈a套在条形磁体上，条形磁体与线圈a所在的平面垂直且穿过线圈圆心，若将线圈a对称地扩展为线圈b的形状，则穿过线圈的磁通量变化情况是(　　) A．增大 B．不变 C．减小 D．不能确定 解析：条形磁体的磁感线在磁体的内部从S极到N极，在磁体的外部从N极到S极，内部有多少根磁感线，外部的整个空间就有多少根磁感线同内部磁感线构成闭合曲线。对于线圈a、b来说，磁体内部的磁感线全部穿过，但线圈面积越大，抵消越多，磁通量反而越小，故选项C正确，A、B、D错误。 答案：C 考点二　感应电流方向的判断　 基础考点 1．用右手定则判断 该方法只适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况，注意三个要点： (1)掌心——磁感线穿入； (2)拇指——指向导体运动的方向； (3)四指——指向感应电流的方向。 2．用楞次定律判断 (1)楞次定律中“阻碍”的含义 (2)应用楞次定律的思路 典例3　(2020·江苏卷)如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场