章末整合提升2 电磁感应及其应用（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册（教科版）

该高中物理电磁感应单元复习课件，以磁通量、楞次定律等核心概念为基础，通过“核心概念-产生条件-规律应用”的逻辑脉络梳理，结合知识框架图构建完整知识网络，系统整合感应电流、电动势等关键内容。 特色在于按物理观念、科学思维、科学态度与责任分模块设计，例题解析与针对训练结合，分层涵盖基础判断（如安培定则应用）、综合分析（电路与能量问题）及STSE实例（电子天平原理），助力教师精准教学，学生高效巩固。

第二章　电磁感应及其应用 章末整合提升 第二章　电磁感应及其应用 1 电磁感应及其应用 阻碍 磁通量 导体和磁场 方向 增减 安培定则 导体切割磁感线 磁通量 单位时间 平均 瞬时 互相垂直 第二章　电磁感应及其应用 1 电磁感应及其应用 变化 自身电流 自身电流 匝数 铁芯 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 第二章　电磁感应及其应用 1 谢谢观看 第二章　电磁感应及其应用 1 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(　　楞次定律,感应电流的方向)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要____,引起感应电流的磁通量的变化,理解\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(感应电流总要阻碍______的变化,感应电流总要阻碍__________的相对运动)),应用步骤\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(首先明确原磁场的____和磁通量的____，确定感应电流的磁场方向,再用________确定感应电流的方向)),右手定则\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(适合判定______________产生的感应电流的方向,右手定则、左手定则、安培定则的区别)))),\a\vs4\al(法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(感应电动势\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(定义：在电磁感应现象中产生的电动势,产生的条件：______发生变化)),磁通量的变化率：________内磁通量的变化,法拉第电磁感应定律\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(E＝n\f(ΔΦ,Δt)，适合求E的____值,切割公式\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(E＝Blv，适合求E的____值,条件：B、l、v三者________)))))))) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(电磁感应规律的应用,特殊的电磁感应现象)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(涡流\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(定义：块状金属在____的磁场中产生的环形感应电流,应用\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(真空冶炼炉,探测器)))),电磁阻尼\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(定义：当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是, 阻碍导体的运动的现象,应用：磁电式仪表)),电磁驱动\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(定义：磁场相对导体转动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力, 的作用，安培力使导体运动起来,应用：交流感应电动机)),互感现象\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(定义：相互靠近的线圈，当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生, 感应电动势的现象,应用：变压器)),自感现象\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(定义：________发生变化而产生的电磁感应现象,自感电动势：总是阻碍________的变化,自感系数L：与线圈的大小、形状、____，以及是否有____等因素有关,应用和防止)))))) 一、“三定则、一定律”的应用[物理观念] “三定则”指安培定则、左手定则和右手定则，“一定律”指楞次定律。 1．“三定则、一定律”的应用技巧 一个条件：感应电流产生的条件eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(闭合回路,磁通量变化)) 两种方法：判断感应电流方向eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(楞次定律,右手定则)) 两个原则：(1)无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断； (2)“电生磁”或“磁生电”均用右手判断。 2．用楞次定律判定感应电流方向的基本思路 “一原、二感、三电流”：①明确研究回路的原磁场——弄清研究的回路中原磁场的方向及磁通量的变化情况； ②确定感应电流的磁场——根据楞次定律中的“阻碍”原则，结合原磁场磁通量变化情况，确定感应电流的磁场的方向； ③判定电流方向——根据感应电流的磁场方向，运用安培定则判断感应电流的方向。 3．楞次定律中“阻碍”的主要表现形式 (1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”； (2)阻碍相对运动——“来拒去留”； (3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”； (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。 　(多选)(2022·广东卷)如图所示，水平地面(Oxy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]　依题意，M、N两点连线与长直导线平行、两点与长直导线的距离相同，根据右手螺旋定则可知，通电长直导线在M、N两点产生的磁感应强度大小相等，方向相同，故A正确； 根据右手螺旋定则，线圈在P点时，磁感线穿进与穿出在线圈中对称，磁通量为零；在向N点平移过程中，磁感线穿进与穿出线圈不再对称，线圈的磁通量会发生变化，故B错误； 根据右手螺旋定则，线圈从P点竖直向上运动过程中，磁感线穿进与穿出线圈对称，线圈的磁通量始终为零，没有发生变化，线圈无感应电流，故C正确； 线圈从P点到M点与从P点到N点，线圈的磁通量变化量相同，依题意P点到M点所用时间较从P点到N点时间长，根据法拉第电磁感应定律，则两次的感应电动势不相等，故D错误。 故选AC。 [答案]　AC 1.(多选)安培曾做过如图所示的实验：把绝缘导线绕制成线圈，在线圈内部悬挂一个用薄铜片制成的圆环，取一条形磁铁置于铜环的右侧，条形磁铁的右端为N极。闭合开关，电路稳定后，发现铜环静止不动，安培由此错失发现电磁感应现象的机会。实际上，在电路接通的瞬间(　　) A．从左侧看，铜环中有逆时针方向的感应电流 B．从左侧看，铜环中有顺时针方向的感应电流 C．铜环会远离磁铁 D．铜环会靠近磁铁 解析　条形磁铁的磁场穿过铜环的磁通量由左向右，闭合开关，线圈通电后，由安培定则可知，线圈的磁场穿过铜环的磁通量由右向左，引起穿过铜环的由左向右的磁通量减小，由楞次定律可知，铜环产生的感应电流的磁场向右，再由安培定则可知，从左侧看，铜环中有顺时针方向的感应电流，铜环相当于小磁体右N左S，与原磁铁相互吸引，所以铜环会靠近磁铁。 答案　BD 二、电磁感应中的综合问题[科学思维] 此类问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点，综合性很强，解决此类问题要注意以下三点： 1．电路分析 (1)找“电源”：确定出由电磁感应所产生的电源，求出电源的电动势E和内阻r。 (2)电路结构分析：弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大小，为求安培力做好铺垫。 2．力和运动分析 (1)受力分析：分析研究对象(常为金属杆、导体线圈等)的受力情况，尤其注意安培力的方向。 (2)运动分析：根据力与运动的关系，确定出运动模型，根据模型特点，找到解决途径。 3．功和能量分析 (1)做功分析：找全部力所做的功，弄清功的正、负。 (2)能量转化分析：弄清哪些能量增加，哪些能量减小，根据功能关系、能量守恒定律列方程求解。 　(多选)(2022·全国甲卷)如图，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为m、阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好。导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器所带的电荷量为Q，合上开关S后(　　) A．通过导体棒MN电流的最大值为eq \f(Q,RC) B．导体棒MN向右先加速、后匀速运动 C．导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大 D．电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热 [解析]　MN在运动过程中为非纯电阻， MN上的电流瞬时值为i＝eq \f(u－Blv,R) 当闭合的瞬间，Blv＝0，此时MN可视为纯电阻R，此时反电动势最小，故电流最大 Imax＝eq \f(U,R)＝eq \f(Q,CR)，故A正确。 当u>Blv时，导体棒加速运动，当速度达到最大值之后，电容器与MN及R构成回路，由于一直处于通路的形式，由能量守恒可知，最后MN速度为零，故B错误。 MN在运动过程中为非纯电阻电路，MN上的电流瞬时值为i＝eq \f(u－Blv,R)，当u＝Blv时，MN上电流瞬时为零，安培力为零，此时MN速度最大，故C错误。 在MN加速阶段，由于MN反电动势存在，故MN上电流小于电阻R上的电流，电阻R消耗电能大于MN上消耗的电能(即ER>EMN)，故加速过程中，QR>QMN；在N减速为零的过程中，电容器的电流和导体棒的电流都流经电阻R形成各自的回路，因此可知此时也是电阻R的电流大，综上分析可知全过程中电阻R上的热量大于导体棒上的热量，故D正确。 故选AD。 [答案]　AD 2.(多选)如图，光滑斜面的倾角为θ，斜面上放置一矩形导体线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的边长为l2，线框的质量为m、电阻为R，线框通过绝缘细线绕过光滑的小滑轮与重物相连，重物质量为M，斜面上ef线(ef平行底边)的右上方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，如果线框从静止开始运动，进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的，且线框的ab边始终平行底边，则下列说法正确的是(　　) A．线框进入磁场前运动的加速度为eq \f(Mg－mgsin θ,m) B．线框进入磁场时匀速运动的速度为　eq \f(Mg－mgsin θR,B2l12) C．线框进入磁场时做匀速运动的总时间为eq \f(B2l12l2,Mg－mgsin θR) D．若该线框进入磁场时做匀速运动，则匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg－mg)l2 解析　线框进入磁场前，根据牛顿第二定律得：a＝eq \f(Mg－mgsin θ,M＋m)，故A错误；设线框匀速运动的速度大小为v，则线框受到的安培力大小为F＝eq \f(B2l12v,R)，根据平衡条件得：F＝Mg－mgsin θ，联立两式得v＝eq \f(Mg－mgsin θR,B2l12)，匀速运动的时间为t＝eq \f(l2,v)＝eq \f(B2l12l2,Mg－mgsin θR)，故B、C均正确；若线框进入磁场的过程做匀速运动，则M的重力势能减小转化为m的重力势能和线框中的内能，根据能量守恒定律得：焦耳热为Q＝(Mg－mgsin θ)l2，故D错误。故选BC。 答案　BC 三、电磁感应中的STSE问题[科学态度与责任] 　某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接。当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量。已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g。问： (1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C端还是从D端流出？ (2)供电电流I是从C端还是从D端流入？求重物质量与电流的关系。 (3)若线圈消耗的最大功率为P，该电子天平能称量的最大质量是多少？ [解析]　(1)线圈向下运动，切割磁感线产生感应电流，由右手定则可知感应电流从C端流出。 (2)由左手定则可知外加电流从D端流入。 设线圈受到的安培力为FA 由FA＝mg和FA＝2nBIL 得m＝eq \f(2nBL,g)I。 (3)设称量最大质量为m0 由m＝eq \f(2nBL,g)I和P＝I02R 得m0＝eq \f(2nBL,g) eq \r(\f(P,R))。 [答案]　(1)C端　(2)D端　m＝eq \f(2nBL,g)I (3)eq \f(2nBL,g) eq \r(\f(P,R)) 3．无线充电是近年发展起来的新技术。如图所示，该技术通过发射线圈和接收线圈传输能量。手机的内置接收线圈可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是(　　) A．无线充电基座可以用稳恒直流电源充电 B．在充电过程中只有电能间的相互转化 C．无线充电基座可以对所有手机进行充电 D．无线充电过程主要利用了电磁感应原理 解析　如果无线充电基座用稳恒直流电源供电，则接收线圈的磁通量不变，不能产生感应电流，无法对手机充电，故A错误；充电时线圈中有电流，根据电流的热效应，可知线圈会发热，有电能损失，故B错误；如果手机内没有接收线圈，则无线充电基座不可以对手机进行充电，故C错误；无线充电过程主要利用互感现象来实现能量传递的，故D正确。 答案　D $