2026届高考物理一轮复习课件 电磁感应现象 实验14 探究影响感应电流方向的因素 楞次定律
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摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦电磁感应核心模块,覆盖磁通量、楞次定律、右手定则等高考高频考点,依据高考评价体系分析考点权重,归纳感应电流判断、方向判定等常考题型,构建系统知识网络,体现备考针对性与实用性。
课件亮点在于高考真题深度融入与科学思维培养,如2024北京卷楞次定律应用题,通过“增反减同”“来拒去留”等推论模型,训练科学推理与模型建构能力。特设实验探究专题解析,帮助学生掌握答题技巧,助力教师精准教学,提升高考冲刺效率。
内容正文:
电磁感应现象
实验14:探究影响感应电流方向的因素 楞次定律
2026
考点一 电磁感应现象的理解和判断
强基础•固本增分
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 的平面,其面积S与B的乘积叫作穿过这个面积的磁通量。
2.公式:Φ=BS,单位符号是Wb。
3.物理意义:相当于穿过某一面积的 的条数。
4.标矢性:磁通量是 ,但有正负。
5.磁通量的变化量:ΔΦ=Φ2-Φ1=B2S2-B1S1。
适用于匀强磁场,S为垂直于磁场的有效面积
计算磁通量的变化量时,需要规定磁通量的正方向
垂直
磁感线
标量
二、电磁感应现象
1.定义:当穿过闭合导体回路的 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:(1)闭合电路的一部分导体在磁场内做
的运动;(2)穿过闭合电路的磁通量发生变化。
3.实质:产生 ,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。
磁通量
切割磁感线
感应电动势
研考点•精准突破
考向一磁通量及其变化量
典题1 如图所示,线圈所在平面与水平方向夹角θ=60°,线圈所围面积为S,共有n匝,空间存在区域无限大的磁场,磁感线竖直向下,磁感应强度的大小为B,设此时穿过线圈的磁通量为正,下列说法正确的是( )
A.通过线圈的磁通量为nBS
B.若线圈以cd为轴逆时针(从d向c看)转过60°,通过线圈
的磁通量为BS
C.若线圈以cd为轴顺时针(从d向c看)转过30°,通过线圈的磁通量为BS
D.若线圈以cd为轴顺时针(从d向c看)转过120°,通过线圈的磁通量的变化量为BS
B
解析 通过线圈的磁通量为Φ=BScos θ=BS,故A错误;若线圈以cd为轴逆时针转过60°,线圈所在平面与磁场垂直,所以通过线圈的磁通量为Φ1=BS,故B正确;若线圈以cd为轴顺时针转过30°,线圈所在平面与磁场平行,通过线圈的磁通量为Φ2=0,故C错误;若线圈以cd为轴顺时针转过120°,线圈所在平面与磁场垂直,通过线圈的磁通量为Φ'=-BS,所以通过线圈磁通量的变化量为ΔΦ=Φ'-Φ=-BS-BS=-BS,故D错误;故选B。
考向二感应电流有无的判断
典题2 (2025广西桂林模拟)导线AB竖直且足够长,如图甲所示正方形闭合铜线圈均关于AB左右对称,如图乙所示AB∥ad且与铜线圈共面。让铜线圈由静止开始下落,下列选项能使线圈中产生感应电流的是( )
A.图甲中AB通有恒定电流
B.图乙中AB通有恒定电流
C.图甲中AB通有正弦式交变电流
D.图乙中AB通有正弦式交变电流
D
解析 题图甲中AB通有恒定电流,当铜线圈由静止开始下落时,根据对称性可知,穿过铜线圈的磁通量一直为0,所以铜线圈中不会产生感应电流,故A错误;题图乙中AB通有恒定电流,当铜线圈由静止开始下落时,由于铜线圈离导线AB距离保持不变,所以穿过铜线圈的磁通量不变,铜线圈中不会产生感应电流,故B错误;题图甲中AB通有正弦式交变电流,当铜线圈由静止开始下落时,根据对称性可知,穿过铜线圈的磁通量一直为0,所以铜线圈中不会产生感应电流,故C错误;题图乙中AB通有正弦式交变电流,当铜线圈由静止开始下落时,穿过铜线圈的磁通量会一直发生变化,所以铜线圈中会产生感应电流,故D正确。
考点二 实验:探究影响感应电流方向的因素
强基础•固本增分
以下面四种情况为例,将实验结果记录在表格中。
线圈内磁通量增加时的情况(表1)
图号 磁场方向 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向
甲 磁场方向向 ,磁通量 时针 向
乙 磁场方向向 ,磁通量 时针 向
线圈内磁通量减少时的情况(表2)
图号 磁场方向 感应电流的方向(俯视) 感应电流的磁场方向
丙 磁场方向向 ,磁通量 时针 向
丁 磁场方向向 ,磁通量 时针 向
下
增加
逆
上
上
增加
顺
下
下
减少
顺
下
上
减少
逆
上
研考点•精准突破
典题3 (2024广东汕头二模)几位同学在学习了感应电流产生的条件后,想通过实验探究影响感应电流方向的因素,实验过程如下:
甲
(1)按照如图甲所示电路连接器材,闭合开关,电流表指针向右偏转,对调电源正负极,重复以上操作。该步骤的目的是获得电流表指针偏转方向与 方向的对应关系;
电流
(2)按照如图乙所示电路连接器材,查明线圈中导线的绕向,以确定感应电流产生的磁场方向;
乙
(3)分别改变磁体磁场的方向和磁体运动方向,观察指针偏转方向,并在下表中记录实验信息;根据第1步探究的对应关系,表中实验4的空格处应填
(选填“向上”“向下”“向左”或“向右”);
实验
序号 磁体磁场的
方向(正视) 磁体运
动情况 指针偏
转情况 感应电流的磁
场方向(正视)
1 向下 插入线圈 向左 向上
2 向下 拔出线圈 向右 向下
3 向上 插入线圈 向右 向下
4 向上 拔出线圈 向左
向上
(4)根据表中所记录的实验信息,进行如下分析:
①由实验1和 (填实验序号)可得出结论:感应电流的方向与磁体运动情况有关。
②由实验2、4可得出结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向 (选填“相同”“相反”或“无关”)。
(5)进一步讨论和学习,掌握影响感应电流方向的因素及其结论。
2
相同
解析 (1)电流方向不同,对应指针偏转方向不同,所以该步骤的目的是获得电流表指针偏转方向与电流方向的对应关系。
(3)磁体在线圈附近产生的磁场的方向向上,拔出线圈,根据安培定则可知,感应电流的磁场方向向上。
(4)①要探究感应电流方向与磁体运动情况是否有关,需保证磁体磁场的方向和指针偏转情况相同,故由实验1和2可得出结论。
②由实验2、4得出的结论:穿过闭合回路的磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
考点三 感应电流方向的判断
强基础•固本增分
阻碍
磁通量
运动方向
切割
研考点•精准突破
考向一楞次定律的理解和应用
1.楞次定律中“阻碍”的含义
2.用楞次定律判断感应电流的方向
典题4 (2024北京卷)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0
C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b
D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左
B
解析 本题考查楞次定律。闭合开关瞬间,线圈P中的磁场增加,由楞次定律可知,二者相互排斥,故A错误;闭合开关,达到稳定后,通过线圈P的磁通量保持不变,则线圈P中感应电流为零,电流表的示数为0,故B正确;断开开关瞬间,通过线圈P的磁场方向向右,磁通量减小,由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右,因此流过电流表的感应电流方向由b到a,故C、D错误。
典题5 (2024江苏卷)如图所示,在绝缘的水平面上,有闭合的两个线圈a、b,线圈a处在匀强磁场中,现将线圈a从磁场中匀速拉出,线圈a、b中产生的感应电流方向分别是( )
A.顺时针、顺时针 B.顺时针、逆时针
C.逆时针、顺时针 D.逆时针、逆时针
A
解析 线圈a从磁场中匀速拉出的过程中,穿过线圈a的磁通量在减小,根据楞次定律可知线圈a中产生的感应电流方向为顺时针,由于线圈a从磁场中匀速拉出,则线圈a中产生的电流为恒定电流,线圈a靠近线圈b的过程中线圈b的磁通量在向外增大,可得线圈b中产生的感应电流方向为顺时针。故选A。
考向二应用右手定则判断感应电流的方向
典题6 下列各图中均表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情境,则导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )
A
解析 ab绕a点顺时针转动,运用右手定则,磁感线穿过手心,拇指指向顺时针方向,可知导体ab上的感应电流方向为a→b,故A正确;ab向纸外运动时,运用右手定则,磁感线穿过手心,拇指指向纸外,可知导体ab上的感应电流方向为b→a,故B错误;穿过回路的磁通量减小,由楞次定律知,回路中感应电流方向为b→a→d→c→b,可知导体ab上的感应电流方向为b→a,故C错误;ab沿导轨向下运动,由右手定则判断可知导体ab上的感应电流方向为b→a,故D错误。
考向三楞次定律推论的应用
楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因。列表说明如下:
内容 例证
阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁体靠近,B感与B原反向,两者相斥
磁体远离,B感与B原同向,两者相吸
阻碍相对运动——“来拒去留”
内容 例证
使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁体下移,面积应减小,a、b靠近
B减小,线圈扩张
内容 例证
阻碍原电流的变化——“增反减同” 闭合开关S,B灯先亮
典题7 (2025四川自贡模拟)如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )
A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流
B.穿过线圈a的磁通量减小
C.线圈a有扩张的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
D
解析 当滑片P向下移动时滑动变阻器电阻减小,由欧姆定律可知通过线圈b的电流增大,穿过线圈a的磁通量增大,方向向下,根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向应为逆时针(俯视),故A、B错误;根据楞次定律,因为滑片向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增大,故只有线圈面积减小时才能阻碍磁通量的增大,故线圈a应有收缩的趋势,故C错误;开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力,当滑片向下滑动时,可以用“等效法”,即将线圈a和b看作两个条形磁体,判断可知,此时两磁体的N极相对,互相排斥,故线圈a对水平桌面的压力将增大,故D正确。
典题8 (多选)(2025甘肃临夏期末)如图所示,长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上,且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I,且电流增大时,下列关于心形线框的说法正确的是( )
A.线框有面积缩小的趋势
B.线框中产生顺时针方向的感应电流
C.线框在水平面内沿逆时针方向旋转
D.线框沿垂直于直导线方向向右平动
AD
解析 直导线中的电流增大,线框中垂直纸面向里的磁通量增大,由楞次定律知,线框有面积缩小的趋势,线框中产生逆时针方向的感应电流,故A正确,B错误;由对称性知,线框对称轴MN上、下两部分受到平行于直导线方向上安培力的合力为零,线框受到的安培力方向沿对称轴向右,线框沿垂直于直导线方向向右平动,故C错误,D正确。
考点四“三定则、一定律”的综合应用
研考点•精准突破
1.“三定则、一定律”的比较
定则或定律 适用的现象 因果关系
安培定则 电流的磁效应——电流、运动电荷产生的磁场 因电生磁
左手定则 (1)安培力——磁场对电流的作用力;
(2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力 因电受力
右手定则 导体做切割磁感线运动产生的电磁感应现象 因动生电
楞次定律 闭合回路磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电
2.相互联系
(1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。
(2)研究感应电流受到的安培力,一般先用右手定则确定感应电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向,有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。
典题9 (多选)如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动 B.向左加速运动
C.向右减速运动 D.向左减速运动
BC
方法技巧左、右手定则巧区分
(1)区分左手定则和右手定则的根本是抓住“因果关系”:“因电而动”——用左手定则,“因动生电”——用右手定则。
(2)左手定则和右手定则在使用时很容易混淆,为了便于记忆,可把两个定则简单地总结为通电受力,“力”的最后一笔“丿”向左,用左手定则;运动生电,“电”的最后一笔“乚”向右,用右手定则。
解析 MN向右运动,说明MN受到向右的安培力,通电导线ab在MN处的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流由M→NL1中感应电流的磁场方向向上;若L2中磁场方向向上减弱PQ中电流方向为Q→P且减小PQ向右减速运动;若L2中磁场方向向下增强PQ中电流方向为P→Q且增大向左加速运动。综上所述,B、C正确。
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