第10章 电磁感应-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

目标要求 三年命题统计 电磁感应现象Ⅰ 磁通量Ⅰ 法拉第电磁感应定律Ⅱ 楞次定律Ⅱ 自感、涡流Ⅰ 备 考 策 略 分析近三年命题点和对核心素养的要求，2024年备考要关注以下几点 (1)熟练应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向。 (2)熟悉各种图象(如Φ ­t图象、B­t图象和i­t 图象)所包含的信息，并能与实际问题相结合。 (3)加强电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合类题目以及电磁感应与实际相结合的题目的训练 第1讲　电磁感应现象　楞次定律 授课提示：对应学生用书第230页 一、磁通量 1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。 2．公式：Φ＝BS。 3．单位：1 Wb＝1_T·m2。 4．公式的适用条件 (1)匀强磁场。 (2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。 5．磁通量的意义 磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。 二、电磁感应现象 1．内容 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。 2．产生感应电流的条件 (1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。 3．产生电磁感应现象的实质 电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则产生感应电流，如果回路不闭合，那么只有感应电动势，而无感应电流。 三、楞次定律 授课提示：对应学生用书第231页 命题点一　对电磁感应现象的理解 自主探究 1．常见的产生感应电流的三种情况 2．判断感应电流有无的流程 (1)确定研究的回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ。 (3)分析磁通量Φ 1．如图所示，在同一竖直平面内，彼此绝缘的长直通电导线与椭圆形线圈的长轴重合，直导线中电流恒定。下列运动中，线圈内有感应电流产生的是(　　) A．直导线水平向外平移 B．直导线以椭圆的中心为轴顺时针旋转 C．椭圆形线圈向下平移 D．椭圆形线圈向左平移 解析：由题可知，通电直导线将椭圆线圈平分，所以线圈中的磁通量为0，当直导线水平向外平移时，线圈中的磁通量还是0，磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故A错误；同理，直导线以椭圆的中心为轴顺时针旋转过程中，始终平分椭圆线圈，所以线圈的磁通量为0，磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故B错误；当椭圆形线圈向下平移时，线圈上半部分面积减小，下半部分面积增大，导致线圈磁通量发生变化，所以会产生感应电流，故C正确；当椭圆形线圈向左平移时，线圈的磁通量还是0，即磁通量没有发生变化，所以不会产生感应电流，故D错误。 答案：C 2．(多选)(2022·广东卷)如图所示，水平地面(xOy平面)下有一根平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线。P、M和N为地面上的三点，P点位于导线正上方，MN平行于y轴，PN平行于x轴。一闭合的圆形金属线圈，圆心在P点，可沿不同方向以相同的速率做匀速直线运动，运动过程中线圈平面始终与地面平行。下列说法正确的有(　　) A．N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同 B．线圈沿PN方向运动时，穿过线圈的磁通量不变 C．线圈从P点开始竖直向上运动时，线圈中无感应电流 D．线圈从P到M过程的感应电动势与从P到N过程的感应电动势相等 解析：由于水平地面下的导线为通有恒定电流I的长直导线，且平行于y轴，而MN也平行于y轴，所以N点与M点的磁感应强度大小相等，方向相同，A正确；线圈在P点时，穿进与穿出的磁感线条数相同，磁通量为零，线圈沿PN方向运动时，穿进与穿出的磁感线条数不再相同，故穿过线圈的磁通量始终变化，B错误；线圈从P点开始竖直向上运动时，穿过线圈的磁通量一直为零，磁通量不变，线圈中无感应电流，C正确；线圈从P到M过程和从P到N过程，线圈中磁通量变化量相同，而sPM>sPN，又速率相同，所以tPM>tPN，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈从P到M过程产生的感应电动势小于从P到N过程产生的感应电动势，D错误。 答案：AC 命题点二　感应电流方向判断的两种方法 自主探究 1．用楞次定律判断 2．用右手定则判断 该方法适用于部分导体切割磁感线。判断时注意掌心、四指、拇指的方向： (1)掌心——磁感线垂直穿入。 (2)拇指——指向导体运动的方向。 (3)四指——指向感应电流的方向。 3．1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现(　　) A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流 B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流 C．顺时针方向的持续流动的感应电流 D．逆