第12章第29讲 电磁感应现象、楞次定律——2027届高三物理一轮复习课件

该高中物理高考复习课件聚焦“电磁感应现象 楞次定律”专题，依据高考评价体系梳理了磁通量计算、感应电流产生条件、楞次定律及右手定则应用等核心考点，通过易错辨析（如磁通量与线圈匝数无关）和考向分析，明确楞次定律推论应用（占比约45%）、感应电流方向判断（高频题型）等备考重点，构建系统知识网络。 课件亮点在于“概念深化+推论突破+真题实战”的复习策略，如提炼楞次定律“四步法”和“增缩减扩”推论，结合金属杆切割磁感线情境题，培养科学推理和模型建构素养。设“跟踪训练”和“易错警示”，帮助学生掌握磁通量变化分析技巧，教师可据此精准指导，提升学生应试能力，助力高考冲刺。

第29讲　电磁感应现象　楞次定律 一、磁通量 1．定义 匀强磁场中，磁感应强度(B)与________于磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。 2．公式 Φ＝________。在国际单位制中，磁通量的单位是________，符号是________。 垂直 BS 韦伯 Wb 高考一轮总复习 • 物理 3．公式适用条件 (1)匀强磁场。 (2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。 高考一轮总复习 • 物理 二、电磁感应现象 1．电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量____________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____________。 (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做______________的运动。 发生变化 感应电流 发生变化 切割磁感线 高考一轮总复习 • 物理 3．电磁感应现象的实质 产生______________，如果电路闭合，则有____________；如果电路不闭合，则只有______________而无感应电流。 感应电动势 感应电流 感应电动势 高考一轮总复习 • 物理 三、感应电流方向的判定 1．楞次定律 (1)内容：感应电流的磁场总要________引起感应电流的__________的变化。 (2)适用范围：适用于一切回路__________变化的情况。 阻碍 磁通量 磁通量 高考一轮总复习 • 物理 2.右手定则 (1)使用方法。 ①让磁感线穿入______手手心。 ②使大拇指指向____________的方向。 ③则其余四指指向____________的方向。 (2)适用范围：适用于____________切割磁感线的情况。 右 导体运动 感应电流 部分导体 高考一轮总复习 • 物理 1．磁通量与线圈的匝数无关。( ) 2．闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。( ) 3．感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。( ) 4．感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。( ) √ × × √ 高考一轮总复习 • 物理 1 磁通量　电磁感应现象 (基础考点·自主探究) 1．对磁通量的理解 (1)磁通量的正负：磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。若从平面的某一侧穿入为正，则从另一侧穿入为负。 (2)磁通量的大小 ①由公式计算：Φ＝BSsin θ(其中θ角为平面S与磁感线的夹角)。 ②从磁感线观察：从不同侧面穿入的磁感线抵消后，剩余的磁感线的条数越多，磁通量越大。 ③穿过线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关。 高考一轮总复习 • 物理 (3)磁通量变化的常见情况 根据Φ＝BSsin θ，引起磁通量变化的三个因素是S、B和θ。 ①仅B变化：线圈内磁场变化。 ②仅S变化：线圈的部分导线做切割磁感线运动。 ③仅θ变化：线圈在磁场中转动。 高考一轮总复习 • 物理 2．判断产生感应电流的思路 高考一轮总复习 • 物理 【跟踪训练】 (磁通量的理解和计算)如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab。磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，其方向与竖直方向的夹角为θ(0<θ<90°)。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( ) A A．ab向右运动，同时使θ减小 B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小 C．ab向左运动，同时增大磁感应强度B D．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角 高考一轮总复习 • 物理 [解析]　设此时回路面积为S，据题意，穿过回路的磁通量Φ＝BScos θ。ab向右运动，则S增大，θ减小，则cos θ增大，因此 Φ增大，回路里一定能产生感应电流，A正确；B减小，θ减小，cos θ增大，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，B错误；ab向左运动，则S减小，B增大，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，C错误；ab向右运动，则S增大，B增大，θ增大，cos θ减小，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，D错误。 高考一轮总复习 • 物理 (感应电流有无的确定)如图所示的各图所描述的物理情境中，没有产生感应电流的是( ) A 高考一轮总复习 • 物理 [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中不会产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量增大，铝环A中会产生感应电流，故B不符合题意；金属框中从A位置向B位置运动，穿过金属框的磁通量发生变化，金属框中会产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，回路中会产生感应电流，故D不符合题意。 高考一轮总复习 • 物理 2 感应电流方向的确定 (基础考点·自主探究) 1．楞次定律中“阻碍”的含义 高考一轮总复习 • 物理 2．判断感应电流方向的两种方法 方法一　用楞次定律判断(“四步法”) 高考一轮总复习 • 物理 方法二　用右手定则判断 该方法适用于部分导体切割磁感线。判断时注意掌心、四指、拇指的方向。 高考一轮总复习 • 物理 【跟踪训练】 (用楞次定律确定感应电流方向)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时( ) C A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上 B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcd C．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcd D．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同 高考一轮总复习 • 物理 [解析]　由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针(俯视)方向的电流，则根据安培定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，B错误；汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd(顺时针)，C正确；汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。故选C。 高考一轮总复习 • 物理 (用右手定则确定感应电流方向)下列图中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，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( ) A 高考一轮总复习 • 物理 [解析]　导体ab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，则导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；导体ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误；导体框向右运动，ad边切割磁感线，由右手定则可知，导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；导体ab沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。 高考一轮总复习 • 物理 3 楞次定律推论的应用 (能力考点·深度研析) 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： 推论 例证 阻碍原磁通量变化——“增反减同” 磁铁靠近，B感、B原反向， 二者相斥； 磁铁远离，B感、B原同向， 二者相吸 阻碍相对运动——“来拒去留” 高考一轮总复习 • 物理 推论 例证 使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩” 注意：此结论只适用于磁感线单方向穿过回路的情境 P、Q是光滑固定导轨，a、b是可移动金属棒，磁铁下移，回路面积应减小，a、b靠近 B减小，线圈扩张 高考一轮总复习 • 物理 推论 例证 使闭合线圈远离或靠近磁体——“增离减靠” 当开关S闭合(断开)时，左环向左(右)摆动、右环向右(左)摆动，远离(靠近)通电线圈 高考一轮总复习 • 物理 推论 例证 阻碍原电流的变化——“增反减同”(即自感现象) 合上S，B灯先亮，A灯逐渐变亮；再断开S，两灯逐渐熄灭 说明 以上五种情况“殊途同归”，实质上都是以不同的方式阻碍磁通量的变化 高考一轮总复习 • 物理 ►考向1　“来拒去留”与“增缩减扩”的应用 如图所示，将一磁铁通过放置在电子秤上的支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨M、N，其上有两根可以自由滑动的金属杆a、b，磁铁在回路中心的正上方，当剪断细线，磁铁下落时，以下说法正确的是( ) A．a、b杆相互远离 B．与剪断细线前相比电子秤的示数增加 C．导轨对电子秤的压力变大 D．磁铁处于完全失重状态 C 高考一轮总复习 • 物理 [解析]　由楞次定律推论“增缩减扩”可知a、b杆将相互靠拢，A错误；将磁铁、支架、导轨和金属杆看成一个整体，磁铁处于失重状态，整体对电子秤的压力减小，磁铁会受到下方回路中感应电流产生的磁场的阻力作用，并不是完全失重，B、D错误；磁铁对导轨产生向下的力，因此导轨对电子秤的压力变大，C正确。 高考一轮总复习 • 物理 ►考向2　“增离减靠”的应用 如图，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，螺线管与电源和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，下列说法正确的是( ) A．线圈a中将产生顺时针方向(俯视)的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量变小 C．线圈a有收缩的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将减小 C 高考一轮总复习 • 物理 [解析]　根据安培定则可知，螺线管b在其内部产生向下的磁场，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电路中总电阻减小，电流增大，磁感应强度变大，穿过线圈a的磁通量变大，根据楞次定律，线圈a中会产生阻碍磁通量变大的感应电流，即产生逆时针方向(俯视)的感应电流，故A、B错误；根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈a有收缩的趋势，故C正确；根据楞次定律的推论“增离减靠”可知，线圈a有远离螺线管b的趋势，因此线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故D错误。 高考一轮总复习 • 物理 “三定则—定律”的综合应用 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 高考一轮总复习 • 物理 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时，一般先用右手定则确定电流方向，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。 高考一轮总复习 • 物理 (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 高考一轮总复习 • 物理 高考一轮总复习 • 物理 【跟踪训练】 (安培定则与楞次定律的综合应用)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( ) D 高考一轮总复习 • 物理 A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向 C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向 D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动 高考一轮总复习 • 物理 [解析]　开关闭合后的瞬间，通过左边线圈的磁感应强度向右增大，由于磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知，直导线有通以由南指向北的感应电流，根据安培定则可知直导线上方的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A错误；开关闭合并保持一段时间后，电流稳定，左边线圈没有感应电流，所以小磁针的N极不会转动，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，通过左边线圈的磁感应强度向右减小，由于磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，直导线有通以由北指向南的感应电流，根据安培定则可知直导线上方的磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。 高考一轮总复习 • 物理 (楞次定律与左手定则的综合应用)(多选)如图甲，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。当金属杆移动到图乙位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中( ) CD 高考一轮总复习 • 物理 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 [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，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，故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，故通过金属杆截面的电荷量随时间不是均匀增加的，故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，故C、D正确。故选CD。 高考一轮总复习 • 物理 [解析]　MN向右运动，说明MN受到向右的安培力，因为ab在MN处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。故选BC。 $