12.1　电磁感应现象　实验十四：探究影响感应电流方向的因素　楞次定律——2027届高中物理一轮复习课件

该高中物理高考复习课件聚焦电磁感应现象、楞次定律等核心考点，依据高考评价体系明确产生条件分析、感应电流方向判断等考查要求，通过梳理磁通量变化、楞次定律“阻碍”含义等要点，结合判断题和典例归纳常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“实验探究+科学推理+应试技巧”融合，如用“四步法”判断感应电流方向培养科学思维，通过楞次定律推论“增反减同”解析典例，帮助学生掌握答题逻辑，教师可据此高效指导学生冲刺高考。

第59课时　电磁感应现象　实验十四:探究影响感应电流方向的因素　楞次定律 学习目标:1.知道电磁感应现象的产生条件并会分析解决实际问题。 2.会根据楞次定律判断感应电流的方向,会应用楞次定律的推论分析问题。 3.能够综合应用安培定则、左手定则、右手定则和楞次定律解决实际问题。 × × × × × √ 解析 1.×　磁通量Φ=BScos θ,描述穿过某一面积的磁感线条数,与匝数无关。 2.×　产生感应电流需要磁通量发生变化,而不仅仅是存在磁通量。 3.×　螺线管需要构成闭合回路才能产生感应电流。若电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。 4.×　需要整个电路是闭合的,且部分导体做切割磁感线运动,才能产生感应电流。 5.×　根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化。“增反减同”,原磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。 6.√ 考点一　电磁感应现象的理解和判断 1.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　　　　叫作穿过这个面积的磁通量。  (2)公式:Φ=　　　　,单位韦伯(Wb),1 Wb=　　　　。S是　　　　磁场的投影面积。 (3)标矢性:磁通量是　　　　,但有正、负。  (4)物理意义:磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的　　　　条数的多少。  (5)磁通量的变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。 垂直 乘积 BS 1 T·m2 垂直 标量 磁感线 2.电磁感应 (1)电磁感应现象 当穿过闭合电路的　　　　发生变化时,电路中有　　 　　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　　　　。  ②特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做　　　　　　　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　　　　　,如果回路闭合,则产生　　　　　;如果回路不闭合,那么只有　　　 　　,而无　　　　　。  (4)能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为　 　　。 磁通量 感应电流 变化 切割磁感线 感应电动势 感应电流 感应电动势 感应电流 电能 典例1　下列各图所描述的物理情境中,没有感应电流的是(　　) A 解析 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。 考点二　实验:探究影响感应电流方向的因素 1.实验思路 如图所示,通过将条形磁体插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量,根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。 2.实验器材 电流表、条形磁体、螺线管、导线等。 3.实验现象 4.实验结论 当穿过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反;当穿过线圈的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。 5.注意事项 实验前应先查明电流的流向与电流表指针偏转方向之间的关系:把螺线管与电流表连接,移动条形磁体,记录指针偏转方向与电流方向的关系。 典例2　某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素。 (1)图甲中,将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离,出现的现象是　　　。 A.灯泡A、B均不发光 B.灯泡A、B交替短暂发光 C.灯泡A短暂发光、灯泡B不发光 D.灯泡A不发光、灯泡B短暂发光 (2)通过实验得知:当电流从图乙中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转,则当磁体　　　　 (选填“向上”或“向下”)运动时,电流计指针向右偏转。  B 向上 (3)为进一步探究影响感应电流方向的因素,该小组设计了如图丙的电路,请用实线完成其余部分电路的连接。 (4)若图丙电路连接正确,在闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至最　　 (选填“左”或“右”)端。  (5)若图丙电路连接正确,开关闭合瞬间,指针向左偏转,则将铁芯从线圈P中快速抽出时,观察到电流计指针　　　　。  A.不偏转 B.向左偏转 C.向右偏转 左 C 解析 (1)条形磁铁向上移动一小段距离,穿过螺线管的磁感线减少,向下移动一小段距离,穿过螺线管的磁感线增加,移动方向不同,产生的感应电流方向不同,根据二极管具有单向导电性可知灯泡A、B交替短暂发光,A、C、D错误,B正确。 (2)当磁体向上运动时,穿过螺旋管的磁通量为竖直向下的减少,根据楞次定律,可知线圈中的感应电流产生的磁场竖直向下,根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入,指针向右偏;故磁体向上运动。 (3)根据感应电流产生的条件可知,要想 进一步探究影响感应电流方向的因素, 需要组成一个闭合回路,还需要一个含 有电源的电路形成一个电磁铁,电路连 接如图所示。 (4)闭合开关瞬间,电路中电流增多,电磁铁的磁性增强,穿过螺线管的磁感线增多,会产生感应电流,为了防止产生的感应电流过大烧坏电流表,闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片移到最左端。 (5)开关闭合瞬间,穿过螺线管的磁通量增多,根据题意可知指针向左偏转,所以将铁芯从线圈P中快速抽出时,穿过螺线管的磁通量减少,观察到电流计指针向右偏转。故A、B错误,C正确。 考点三　楞次定律、感应电流方向的判断 1.楞次定律 本质是能量守恒 (1)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　　　　的变化。  (2)适用范围:一切电磁感应现象。 阻碍 磁通量 2.楞次定律中“阻碍”的含义 3.右手定则 (1)内容: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　　　　从掌心进入,并使拇指指向　　 　　的方向,这时四指所指的方向就是　　　 　的方向。 (2)适用情况:判断部分导体　　　　　　时感应电流的方向。  磁感线 导线运动 感应电流 切割磁感线 考向1　应用楞次定律判断感应电流的方向 典例3　如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示。 当线圈A中的电流突然减弱时,线圈B中的感应电流方向为(　　) A.沿顺时针方向 B.沿逆时针方向 C.无感应电流 D.先沿顺时针方向,再沿逆时针方向 B 考向2　应用右手定则判断感应电流的方向 典例4　如图所示,金属棒ab、金属导轨和螺线管组成闭合回路,金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动,则(　　) A.ab棒不受安培力作用 B.ab棒所受安培力的方向向右 C.ab棒向右运动速度v越大,所受安培力越大 D.螺线管产生的磁场,A端为N极 C 考点四　楞次定律的推论 内容 例证 增反减同   磁体靠近线圈,B感与B原方向相反   当I1增大时,环B中的感应电流方向与I1相反;当I1减小时,环B中的感应电流方向与I1相同 内容 例证 来拒去留   磁体靠近,是斥力;磁体远离,是引力阻碍磁体与圆环相对运动 增缩减扩 (适用于单 向磁场)   P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁体下移(上移),a、b靠近(远离),使回路面积有缩小(扩大)的趋势 内容 例证 增离减靠   当开关S闭合时,左环向左摆动、右环向右摆动,远离通电线圈,通过远离和靠近阻碍磁通量的变化 说明 以上情况“殊途同归”,实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化 典例5　某同学学习了电磁感应相关知识之后,做了探究性实验:将闭合线圈按图示方式放在电子秤上,线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁,手握磁铁在线圈的正上方静止,此时电子秤的示数为m0。 下列说法正确的是(　　) A.将磁铁加速插向线圈的过程中,电子秤的示数小于m0 B.将磁铁匀速远离线圈的过程中,电子秤的示数大于m0 C.将磁铁加速插向线圈的过程中,线圈中产生的电流沿 逆时针方向(俯视) D.将磁铁匀速插向线圈的过程中,磁铁减少的重力势能 等于线圈中产生的焦耳热 C 典例6　如图,通有恒定电流的固定长直导线附近有一圆形线圈,直导线与线圈置于同一光滑水平面内。若减小直导线中的电流大小,线圈将(　　) A.产生逆时针方向的电流,有扩张的趋势 B.产生逆时针方向的电流,远离直导线 C.产生顺时针方向的电流,有收缩的趋势 D.产生顺时针方向的电流,靠近直导线 D 考点五　“三定则、一定律”的应用 1.“三个定则”“一个定律”的比较 名称 用途 选用原则 安培定则 判断电流产生的磁场(方向)分布 因电生磁 左手定则 判断通电导线、运动电荷所受磁场力的方向 因电受力 右手定则 判断导体切割磁感线产生的感应电流方向或电源正负极 因动生电 楞次定律 判断因回路磁通量改变而产生的感应电流方向 因磁通量 变化生电 2.“三定则、一定律”的联系 (1)应用楞次定律时,一般要用到安培定则。 (2)判断感应电流所受安培力方向的“两法”: ①先用右手定则确定电流的方向,再用左手定则确定安培力的方向; ②直接应用楞次定律的推论确定——“来拒去留”“增斥减吸”等。 典例7　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的左边有一如图所示的闭合电路,当PQ在一外力的作用下运动时, MN由静止开始向右运动,则PQ所做的运动可能是(　　) A.向右加速运动 B.向左匀速运动 C.向右减速运动 D.向左减速运动 C 解析 MN由静止开始向右运动,说明MN受到向右的安培力,因为导线ab 在MN处产生的磁场垂直纸面向里MN中的感应电流方向为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PQ向左加速运动。 $