第12章 1.第1节 电磁感应现象 楞次定律 实验：探究影响感应电流方向的因（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习练案

该高中物理高考复习课件聚焦电磁感应现象、楞次定律及应用，法拉第电磁感应定律，动生/感生问题、双杆/线框模型等核心考点，依据高考评价体系梳理近三年真题，明确感应电流方向判断、安培力分析、实验探究等高频题型分布，构建完整备考体系。 课件亮点在于高考真题深度训练与科学思维培养，如以2024江苏卷二次感应问题为例，运用“增反减同”“来拒去留”解析楞次定律应用，结合双杆模型建构与实验误差分析，帮助学生掌握磁通量变化率判断等技巧，教师可据此精准教学，助力高效冲刺。

目 录 CONTENTS 第 1 节 电磁感应现象 楞次定律 实验：探究影响感应电流方向的因 微专题28 电磁感应中的电路和图像问题 第 2 节 法拉第电磁感应定律 自感和涡流 微专题29 基础单杆模型 微专题30 含容含源单杆模型 微专题31 双杆模型 微专题32 线框模型 返回目录 第1节 动电磁感应现象　楞次定律　 实验:探究影响感应电流方向的因素 返回目录 2  电磁感应现象和楞次定律的理解及应用T1、2、3、5、6、7　     实验:探究影响感应 电流方向的因素T4、8 返回目录 1.★★(2024江苏,10,4分)如图所示,a、b为正方形金属线圈,a线圈从图示位置匀速向右 拉出匀强磁场过程中,a、b中产生的感应电流方向分别为 ( ) A.顺时针、顺时针 B.逆时针、逆时针 C.顺时针、逆时针 D.逆时针、顺时针 　    A　     高考真题 返回目录 课本素材    追本溯源:人教版教材必修第三册P118,T3、T4。 教材中通过第3、4题展现了产生感应电流的两种情况以及判断感应电流方向的方法, 本道高考题把两种情况综合起来,并以二次感应现象判断感应电流的方向,考查学生理 解能力、推理论证能力。 返回目录 解析　将线圈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中的感应电流方向为顺时针,B、D错误;由于线圈a从磁场中匀速拉出,根据 法拉第电磁感应定律可知,a中产生的感应电动势恒定,则a中产生的感应电流恒定,a中 感应电流产生的磁场恒定,则a靠近线圈b的过程中,穿过b的磁场方向垂直纸面向外且 在增强,穿过线圈b的磁通量增大,可知线圈b产生的感应电流方向为顺时针,C错误,A正 确。 返回目录 2.★★(2025北京,10,3分)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧 原长位置由静止释放,磁铁开始振动,由于空气阻力的影响,振动最终停止。现将一个闭 合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示),仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释 放,振动最终也停止。则( ) A.有无线圈,磁铁经过相同的时间停止运动 B.磁铁靠近线圈时,线圈有扩张趋势 C.磁铁离线圈最近时,线圈受到的安培力最大 D.有无线圈,磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同 　    D　     返回目录 解析　有线圈时,磁铁受到电磁阻尼的作用,振动更快停止,A错误;磁铁靠近线圈时,穿 过线圈的磁通量增大,根据楞次定律,此时线圈有缩小的趋势,B错误;磁铁离线圈最近 时,磁铁与线圈的相对速度为零,感应电动势为零,感应电流为零,线圈受到的安培力为 零,C错误;有无线圈,磁铁最终均静止,对磁铁受力分析可知,磁铁静止时弹簧的伸长量 相同,即弹簧的弹性势能相同,即有无线圈,则系统损失的机械能相同,D正确。 返回目录 3.★★★(多选)(2023河北,8,6分)如图1,绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成 矩形,彼此接触良好,匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动,1、4同时沿图1箭 头方向移动,移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图2位置 时,金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中 ( ) A.金属杆所围回路中电流方向保持不变 B.通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加 C.金属杆1所受安培力方向与运动方向先相同后相反 D.金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相同 　    CD　     返回目录 解析　由数学知识可知金属杆所围回路的面积先增大后减小【点拨:围成的矩形周长 不变,当矩形长等于宽时,即围成正方形时,围成的面积最大】,金属杆所围回路内磁通 量先增大后减小,根据楞次定律可知电流方向先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,A错误; 由于金属杆所围回路的面积非均匀变化,故感应电流的大小不恒定,通过金属杆截面的 电荷量随时间不是均匀增加的,B错误;由上述分析,再根据左手定则,可知金属杆1所受 安培力方向与运动方向先相同后相反,金属杆4所受安培力方向与运动方向先相反后相 同,C、D正确。 返回目录 4.(2025浙江1月,14-Ⅱ,3分)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,当电流从 “-”接线柱流入灵敏电流表,指针左偏;从“G0”或“G1”接线柱流入,指针右偏。如 图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间,则   (1)此时磁铁的运动状态是___________(选填“向上拔出”“静止”或“向下插 入”)。 　　向下插入　     返回目录 (2)只做以下改变,一定会增大图中电流表指针偏转角度的是____________(多选)。 A.磁铁静止,向上移动线圈 B.增大(1)中磁铁运动速度 C.将导线从接线柱G1移接至接线柱G0 D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外 　    BC　     返回目录 解析    (1)根据题图中灵敏电流表指针的偏转方向【点拨:指针左偏,表明电流从“-” 接线柱流入】可知螺线管中的感应电流的方向是逆时针方向(俯视),由安培定则可知 感应电流产生的磁场方向向上,再由楞次定律可知磁铁运动造成的磁通量的变化应是 向下的磁通量变大或向上的磁通量变小,已知磁铁的下端为N极,可判断磁铁正向下插 入。 (2)磁铁静止,向上移动线圈,磁通量的变化率不一定变大,即产生的感应电动势不一定 变大,感应电流不一定变大,电流表指针偏转角度不一定变大,A不符合题意。增大(1)中 磁铁的运动速度,增大了磁通量的变化率,可以增大感应电动势,从而增大感应电流,进 而增大电流表指针偏转角度,B符合题意。将导线从接线柱G1移接至接线柱G0,换了更 返回目录 小的量程,通过的电流不变,可以增大电流表指针偏转角度,C符合题意。将一个未与电 路相接的闭合线圈套在图中线圈外,对电流表指针的偏转角度没有影响,D不符合题 意。 易错警示 (1)易混淆磁铁运动方向与磁通量变化的直接联系,“向下插入”对应磁通量在增加, “向上拔出”对应磁通量在减少; (2)混淆“磁通量变化”与“磁通量变化率”,错误地认为只要磁通量增加电流就会增 大。 返回目录 5.★★(2025届八省联考·四川)如图,水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场,纸面 为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框,其中ab 始终保持水平,框从MN上方由静止释放,框面始终在纸面内,在框落入磁场且ab未到达 MN的过程中,沿磁场方向观察,框的大致形状及回路中的电流方向为 ( )                    　    C　     高考模拟 返回目录 解析　由楞次定律可知回路框中的感应电流方向为逆时针方向,根据左手定则可知左 侧可形变的导体棒所受安培力垂直棒指向右上方,右侧可形变的导体棒所受安培力垂 直棒指向左上方【易错:因电流产生的磁场的磁感应强度小于原磁场的磁感应强度,不 能用“同向电流相互吸引,反向电流相互排斥”的二级结论判断所受安培力的方向】, C正确。 返回目录 6.★★★(2026届江苏南京六校联合体调研)如图所示,有一根竖直向下的长直导线,导 线中通有向下的恒定电流,从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环,圆环 运动过程中始终与导线处于同一竖直面内。不计空气阻力,下列说法正确的是 ( ) A.圆环中不会产生感应电流 B.圆环中会产生顺时针方向的感应电流 C.圆环做平抛运动 D.开始的一小段时间内,圆环所受安培力向左 　     　    D 返回目录 解析    根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直纸面向外,圆环以水平向右的 速度抛出,离长直导线越远,磁感应强度越小,故穿过圆环的磁通量向外且变小,根据楞 次定律,可判断出圆环中产生的感应电流方向为逆时针方向,A、B错误;圆环中有感应 电流,则圆环在运动过程中会受到安培力的作用,不是只受重力,所以圆环做的不是平抛 运动,C错误;开始的一小段时间内,圆环中产生逆时针方向的感应电流,把圆环中电流看 成由无数小段电流元组成,根据对称性及左手定则可知,左半圆环受到的安培力的合力 方向向左,右半圆环受到的安培力的合力方向向右,FA=BIL,越靠近直导线处磁感应强度 越大,则左半圆环受到的安培力比右半圆环受到的大,所以圆环所受安培力向左,D正 确。 返回目录 7.★★★(2025届河南郑州外国语学校模拟)一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环 M的中心,圆环轴线与螺线管轴线重合,如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流, 下列说法正确的是 ( ) A.t= 时刻,圆环有扩张的趋势 B.t= 时刻,圆环有收缩的趋势 　    A　     C.t= 和t= 时刻,圆环中的感应电流相同 D.t= 和t= 时刻,圆环中的感应电流不同 返回目录 解析　由题图乙可知在t= 时刻,通过螺线管的电流增大,则螺线管产生的磁场增大,所 以穿过圆环的磁通量增大,圆环有扩张的趋势【点拨:圆环中同时存在着两个方向相反 的磁场,应满足“增扩减缩”而不是“增缩减扩”】,A正确,B错误;因感应电动势E=  = 【点拨:电流产生的磁场和电流大小成正比】,感应电流i'= = ,则若要判 断圆环中感应电流的大小,仅需判断图乙所示i-t图线的斜率,t= 和t= 时刻,圆环中感 应电流的大小相等、方向不同,t= 和t= 时刻,圆环中感应电流的大小相等、方向相 同,C、D错误。 返回目录 8.(2025届黑龙江大庆实验中学月考)甲、乙、丙三位同学分别进行电磁感应现象的探 究。 (1)如图a,甲同学在断开开关时发现电流计指针向左偏转,下列操作中也能使指针向左 偏转的为___________。   　    B　     A.闭合开关 B.开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出 C.开关闭合时,将滑动变阻器滑片向左滑动 D.将A线圈减速插入B线圈 返回目录 (2)如图b所示,乙同学在研究电磁感应现象时,将一线圈两端与电流传感器相连,强磁铁 从长玻璃管上端由静止下落,电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流随时间变 化的图像,如图c所示,t2时刻电流为0。下列说法正确的是____________。 A.在t2时刻,穿过线圈的磁通量的变化率为0 B.在下落初始的一小段时间内,强磁铁的加速度小于重力加速度 C.强磁铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力先向上后向下 D.在t1到t3时间内,强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 　    AB　     返回目录 (3)丙同学设计了如图d所示的实验装置,其中R为光敏电阻(其阻值与光照强度成负相 关),轻质金属环A用轻绳悬挂,与长直螺线管共轴(A线圈平面与螺线管线圈平面平行), 并位于螺线管左侧。当光照增强时,从右向左看,金属环A中电流方向为_________ ____(填“顺时针”或“逆时针”),A将会_________(填“向左”或“向右”)运动。   图d 　　向左　     　　顺时针     返回目录 解析    (1)断开开关时,A线圈中电流迅速减小,则B线圈中磁通量减小,出现感应电流,使 灵敏电流计指针向左偏转;为了同样使指针向左偏转,应减小B线圈中的磁通量或增加B 线圈中反向的磁通量,开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出,B线圈中磁通量减小,则灵敏 电流计指针向左偏转,B正确。 (2)t2时刻电流为0,说明感应电动势为零,由E=n 可知穿过线圈的磁通量的变化率为0, A正确;由“来拒去留”可知在下落初始的一小段时间内,强磁铁受到线圈向上的作用 力F,可知初始阶段强磁铁的加速度小于重力加速度,B正确;由“来拒去留”可知强磁 铁穿过线圈的过程中,受到线圈的作用力始终向上,C错误;在t1到t3时间内,线圈会产生的 返回目录 内能,则强磁铁重力势能的减少量大于其动能的增加量,D错误。 (3)根据右手螺旋定则可知,螺线管内部磁场方向向右,金属环所在位置的磁场向右,当 光照增强时,光敏电阻的阻值减小,回路中电流增大,穿过金属环的磁通量增大,根据增 反减同可知,金属环中感应电流产生的磁场方向向左,根据右手螺旋定则,从右向左看, 金属环A中电流方向为顺时针;穿过金属环的磁通量增大,金属环将向左运动以阻碍磁 通量的增大。 返回目录 $