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学案
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教辅
摘要:
该高中物理高考复习课件聚焦电磁感应核心考点,涵盖电磁感应现象判断、楞次定律应用、右手定则及实验探究,对接高考评价体系,分析感应电流产生条件、楞次定律等高频考点权重,归纳选择、实验常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于高考真题训练与应试技巧指导,选用2025北京、河南真题,通过“四步法”判断感应电流方向、三定则一定律辨析等方法,培养学生科学推理与模型建构素养,如典例3双杆模型结合楞次定律推理运动方向,助力学生掌握答题技巧,教师可据此高效开展复习教学。
内容正文:
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
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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
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考点1 电磁感应现象的理解和判断
1.磁通量
(1)公式:Φ=BS,S为所研究的平面垂直于磁感应强度B方向的投影面积。磁通量为标量,
单位是Wb。
(2)物理意义:磁通量的大小可形象地表示为穿过某一面积的磁感线条数的多少。
2.电磁感应现象
(1)感应电流产生的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
(2)当磁通量发生变化时,如果回路不闭合,则只有感应电动势,没有感应电流。
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典例1 (2025北京,3,3分)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是 ( )
A
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移
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解析 【关键:当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中产生感应电流】图(a)
中,穿过圆环的磁通量不发生变化,金属圆环中不能产生感应电流,A正确。图(b)、图
(c)、图(d)中,穿过圆环的磁通量均发生变化,故均能产生感应电流,B、C、D错误。
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考点2 楞次定律及其应用
一、楞次定律的内容
感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
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二、正确理解楞次定律中“阻碍”的含义
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三、楞次定律的推论及其应用
例证
增反
减同
磁体靠近线圈,B感与B原方向相反
(若远离,则相同) 当环A中的I1增大时,环B中的感应电流方向与I1的方向相反;当I1减小时,环B中的感应电流方向与I1的方向相同
来拒
去留
作用:阻碍磁体与圆环的相对运动
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增缩减
扩(磁
感线单
方向穿
过回路) 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),
使回路面积缩小(扩大)
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四、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;让磁感
线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的
方向。
2.适用情况:导体切割磁感线产生感应电流。
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典例2 (2025河南,5,4分)如图,一金属薄片在力F作用下自左向右从两磁极之间通过。
当金属薄片中心运动到N极的正下方时,沿N极到S极的方向看,下列图中能够正确描述
金属薄片内涡电流绕行方向的是 ( )
C
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解析 沿N极到S极的方向看,薄片右侧远离磁场,穿过薄片的磁通量减少,由于感应
电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的减少,故感应电流的磁场方向与原磁场方向
相同,结合安培定则可以判定,右侧涡电流方向为顺时针。同理判定左侧涡电流方向为
逆时针,C正确。
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方法技巧
方法1:右手定则快速判断
取金属薄片中线附近一平行中线的金属条作为研究对象,金属条切割磁感线,磁场方向
垂直纸面向里,金属条运动方向向右,应用右手定则即可判定电流方向。
为什么不用金属片右侧边缘判定?考虑到磁场较强的地方起决定性作用。
方法2:利用“来拒去留”快速判断涡电流方向
当金属片的一部分靠近磁场时,这部分金属片中涡电流产生的磁场方向与原磁场方向
相反(来拒);当金属片的一部分远离磁场时,这部分金属片中涡电流产生的磁场方向与
原磁场方向相同(去留)。
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拓展设问
左右两部分涡电流的相互作用是吸引还是排斥?
答案
吸引
解析
电流大小相同的情况下,距离越近,作用力越大,左、右两部分涡电流在最近处是同向电
流,则两部分涡电流相互吸引。
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提分关键·方法提升
“四步法”判断感应电流的方向
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典例3 (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的左侧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
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解析 根据安培定则可知,ab在右侧产生的磁场方向垂直纸面向里,MN向右运动,根
据左手定则可判断MN中感应电流方向由M到N。由安培定则可知L1中感应电流产生的
磁场方向向上,由楞次定律可知L2中感应电流产生的磁场向上减弱或向下增强。如果L
2中感应电流产生的磁场向上减弱,根据安培定则可知PQ中感应电流由Q到P且减小,再
根据右手定则可知PQ向右减速运动;如果L2中感应电流产生的磁场向下增强,根据安培
定则可知PQ中感应电流由P到Q且增大,再根据右手定则可知PQ向左加速运动。A、D
错误,B、C正确。
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提分关键·方法提升
三定则和一定律的辨析
适用的现象 因果关系
安培定则 电流的磁效应——电流、电荷定向移动产生的磁场 因电生磁
左手定则 (1)安培力——磁场对通电导线的作用力
(2)洛伦兹力——磁场对运动电荷的作用力 因电而动
右手定则 导体切割磁感线产生感应电流 因动生电
楞次定律 闭合回路中磁通量变化产生的电磁感应现象 因磁生电
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考点3 实验:探究影响感应电流方向的因素
1.实验器材:条形磁体、灵敏电流计、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流
的流向与灵敏电流计指针偏转方向的关系)。
2.实验现象:以下面四种情况(如图甲、乙、丙、丁)为例,根据实验结果,填写表格。
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图号 磁场
方向 磁通量
变化趋势 感应电流
的方向(俯) 感应电流的
磁场方向
甲 向下 增加 逆时针 向上
乙 向上 顺时针 向下
丙 向下 减少 顺时针 向下
丁 向上 逆时针 向上
3.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
量减少时,感应电流的磁场与原磁场的方向相同。
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