新版人教版高中物理選修3-2課時講義

目錄

第四章電磁感應(yīng)

1劃時代的發(fā)現(xiàn)

2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

3楞次定律

4法拉第電磁感應(yīng)定律

5電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況

6互感和自感

7渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動

習(xí)題課：電磁感應(yīng)中的電路、電荷量及圖象問題

習(xí)題課：電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題

習(xí)題課：楞次定律的應(yīng)用

章末檢測卷（第四章）

章末總結(jié)

第五章交變電流

1交變電流

2描述交變電流的物理量

3電感和電容對交變電流的影響

4變壓器

5電能的輸送

習(xí)題課：交變電流的產(chǎn)生及描述

章末檢測卷（第五章）

章末總結(jié)

章電磁感應(yīng)

1劃時代的發(fā)現(xiàn)

2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.2.會使用線圈以及常見磁鐵完成簡單的實驗3了解

磁通量的定義及變化.

知識探究新知探究點點落實

一、電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)

［導(dǎo)學(xué)探究］(1)在一次講演中，奧斯特在南北方向的導(dǎo)線下面放置了一枚小磁針，當(dāng)接通電源時小磁針為什么轉(zhuǎn)動？

(2)法拉第把兩個線圈繞在同一個鐵環(huán)上，一個線圈接到電源上，另一個線圈接入“電流表”，在給一個線圈通電或

斷電的瞬間，觀察電流表，會看到什么現(xiàn)象？說明了什么？

答案(1)電流的周圍產(chǎn)生磁場，小磁針受到磁場力的作用而轉(zhuǎn)動.

(2)電流表的指針發(fā)生擺動，說明另一個線圈中產(chǎn)生了電流.

［知識梳理］電流的磁效應(yīng)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)：

(1)丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)體能使小磁針轉(zhuǎn)動,這種作用稱為電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存

在密切聯(lián)系.

(2)英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,即“磁生電”現(xiàn)象，他把這種現(xiàn)象命名為電磁感應(yīng).產(chǎn)生的電流叫做

感應(yīng)電流.

［即學(xué)即用］判斷下列說法的正誤.

(1)若把導(dǎo)線東西放置，當(dāng)接通電源時，導(dǎo)線下面的小磁針一定會發(fā)生轉(zhuǎn)動.()

(2)奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象.()

(3)小磁針在通電導(dǎo)線附近發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象.()

(4)通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象是電流的磁效應(yīng).()

答案(1)X(2)V(3)X(4)X

二、磁通量及其變化

［導(dǎo)學(xué)探究］如圖1所示，閉合導(dǎo)線框架的面積為S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為A

/x義BX

XXX、

XXXX)

S

)■XXXX)

XXXXXX

'O'

圖1

(1)分別求出(圖示位置)和B〃S(線框繞。。'轉(zhuǎn)90。)時，穿過閉合導(dǎo)線框架平面的磁通量.

(2)由圖示位置繞。。'轉(zhuǎn)過60。時，穿過框架平面的磁通量為多少？這個過程中磁通量變化了多少？

答案(1)BS0(2)如減少了聶S

(知識梳理］磁通量的定義及公式：

(1)定義：閉合回路的面積與垂直穿過它的磁感應(yīng)強度的乘積叫做磁通量.

⑵公式：0=BS,其中的S應(yīng)為平面在垂直于磁場方向上的投影面積.大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)(填“有”或

“無”).A0=02~0|.

［即學(xué)即用］判斷下列說法的正誤.

(1)磁感應(yīng)強度越大，線圈面積越大，則磁通量越大.()

(2)穿過線圈的磁通量為零，但磁感應(yīng)強度不一定為零.()

(3)磁通量發(fā)生變化，一定是磁場發(fā)生變化引起的.()

(4)利用公式。=BS,可計算任何磁場中某個面的磁通量.()

答案(1)X(2)V(3)X(4)X

三、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

(導(dǎo)學(xué)探究］如圖2所示，導(dǎo)體AB做切割磁感線運動時，線路中直電流產(chǎn)生，而導(dǎo)體A8順著磁感線運動時，線路

中無電流產(chǎn)生.(填“有”或“無”)

夕--------《貴

(

圖2

如圖3所示，當(dāng)條形磁鐵插入或拔出線圈時,線圈中直電流產(chǎn)生，但條形磁鐵在線圈中靜止不動時，線圈中無電流

產(chǎn)生.(填“有”或“無”)

圖3

如圖4所示，將小螺線管A插入大螺線管8中不動，當(dāng)開關(guān)S閉合或斷開時，電流表中有電流通過；若開關(guān)S一直

閉合，當(dāng)改變滑動變阻器的阻值時，電流表中有電流通過；而開關(guān)一直閉合，滑動變阻器的滑動觸頭不動時，電流

表中無電流通過.(填“有”或“無”)

圖4

［知識梳理］產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：只要穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化,閉合導(dǎo)體回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電

流.

［即學(xué)即用］判斷下列說法的正誤.

(1)只要閉合電路內(nèi)有磁通量，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.()

(2)穿過螺線管的磁通量發(fā)生變化時，螺線管內(nèi)部就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生.()

(3)穿過閉合線圈的磁通量變化時，線圈中有感應(yīng)電流.()

(4)閉合正方形線框在勻強磁場中垂直磁感線運動，必然產(chǎn)生感應(yīng)電流.()

答案(1)X(2)X(3)V(4)X

題型探究重點難點個個擊破

一、磁通量。的理解與計算

1.勻強磁場中磁通量的計算

(1)8與S垂直時，(P=BS.

(2)8與S不垂直時，4為B垂直于線圈平面的分量.如圖5甲所示，

(Bsin6?)S

也可以S,為線圈在垂直磁場方向上的投影面積，如圖乙所示，0.

圖5

2.磁通量的變化

大致可分為以下幾種情況：

(1)磁感應(yīng)強度8不變，有效面積5發(fā)生變化.如圖6(a)所示.

(2)有效面積S不變，磁感應(yīng)強度B發(fā)生變化.如圖(b)所示.

(3)磁感應(yīng)強度8和有效面積S都不變，它們之間的夾角發(fā)生變化.如圖(c)所示.

(a)(b)(c)

圖6

例1】如圖7所示，有一垂直紙面向里的勻強磁場，2=0.8T,磁場有明顯的圓形邊界，圓心為O,半徑為1cm.

現(xiàn)于紙面內(nèi)先后放上圓線圈A、B、C,圓心均處于。處，線圈4的半徑為1cm,10匝；線圈8的半徑為2cm』

匝；線圈C的半徑為0.5cm」匝.問：

(1)在B減為0.4T的過程中，線圈A和線圈B中的磁通量變化了多少？

(2)在磁場轉(zhuǎn)過90。角的過程中，線圈C中的磁通量變化了多少？轉(zhuǎn)過180。角呢？

答案(1)4、8線圈的磁通量均減少了1.256X10-4wb

⑵減少了6.28X105Wb減少了1.256X10&wb

解析(1)A、B線圈中的磁通量始終一樣，故它們的變化量也一樣.

-4

A0=(B2-B)-7tr=-1.256X10Wb

即A、B線圈中的磁通量都減少1.256XlO^wb

⑵對線圈C,Of2=6.28X10-5Wb

當(dāng)轉(zhuǎn)過90。時，02=0,

故A劭=在一曲=0一6.28X10-5Wb=-6.28X10-5Wb

當(dāng)轉(zhuǎn)過180。時，磁感線從另一側(cè)穿過線圈，若取劭為正，則力3為負(fù)，

有。3=一8兀/2,故A。2=。3—。1=-28"'2=-1.256XI0-4Wb.

廠"技巧點撥—q

1.磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān).

2.磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù)，其正、負(fù)分別表示與規(guī)定的穿入方向相同、相反.

針對訓(xùn)練1磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖8所示，通有恒定電流的導(dǎo)線MN與閉合線框共面，

第一次將線框由位置1平移到位置2,第二次將線框繞W邊翻轉(zhuǎn)到位置2,設(shè)先后兩次通過線框的磁通量變化分別

為△孫和則()

M

ad__、

I12：

圖8

A.A01>A02B.A01=A02

C.A0I<A02D.無法確定

答案c

二、感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解及應(yīng)用

1.感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解

不論什么情況，只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件，就必然產(chǎn)生感應(yīng)電流；反之，只要產(chǎn)生了感應(yīng)電

流，那么電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化.

2.注意區(qū)別與辦感應(yīng)電流的產(chǎn)生與。無關(guān)，只取決于◎的變化，即與有關(guān).△。與。的大小沒有必然

的聯(lián)系.

【例21如圖所示，用導(dǎo)線做成圓形或正方形回路，這些回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合（彼此絕緣），下列組合中，

切斷直導(dǎo)線中的電流時，閉合回路中會有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是（）

解析利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場，其磁感線是一些以直導(dǎo)線為軸的無數(shù)組同心圓，即磁感線所在平面

均垂直于導(dǎo)線，且直線電流產(chǎn)生的磁場分布情況是靠近直導(dǎo)線處磁場強，遠(yuǎn)離直導(dǎo)線處磁場弱.所以，A中穿過圓

形線圈的磁場如圖甲所示，其有效磁通量為

0A=0出-0選=0,且始終為0,即使切斷導(dǎo)線中的電流，<X>A也始終為0,A中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流.B中線圈平

面與導(dǎo)線的磁場平行，穿過B中線圈的磁通量也始終為0,B中也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流.C中穿過線圖的磁通量如圖

乙所示，>0出，即0cWO,當(dāng)切斷導(dǎo)線中電流后，經(jīng)過一定時間，穿過線圈的磁通量減小為0,所以C中有感

應(yīng)電流產(chǎn)生.D中線圈的磁通量如圖丙所示，其有效磁通量為0D=0田一。建=0,且始終為0,即使切斷導(dǎo)線中的

電流，0D也始終為0,D中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流.

針對訓(xùn)練2（多選）如圖9所示裝置，在下列各種情況中，能使懸掛在螺線管附近的銅質(zhì)閉合線圈A中產(chǎn)生感應(yīng)電

流的是（）

圖9

A.開關(guān)S閉合的瞬間

B.開關(guān)S閉合后，電路中電流穩(wěn)定時

C.開關(guān)s閉合后，滑動變阻器觸頭滑動的瞬間

D.開關(guān)S斷開的瞬間

答案ACD

【例31金屬矩形線圈如〃在勻強磁場中做如圖所示的運動，線圈中有感應(yīng)電流的是(

U)

XXXXX

ab

xXXX

d

XXXXX

答案A

解析在選項B、C中，線圈中的磁通量始終為零，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項D中磁通量始終最大，保持不變，也沒

有感應(yīng)電流；選項A中，在線圈轉(zhuǎn)動過程中，磁通量做周期性變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確.

L規(guī)律總結(jié)--------------------------------1

判斷部分導(dǎo)體做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流時應(yīng)注意：

(1)導(dǎo)體是否將磁感線“割斷”，如果沒有“割斷”就不能說切割.如例3中，A圖是真“切割”，B、C圖中沒有

切斷，是假“切割”.

(2)是否僅是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做切割磁感線運動，如例3D圖中ad、歷邊都切割磁感線，由切割不

容易判斷，則要回歸到磁通量是否變化上去.

達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂檢測鞏固反饋

1.在法拉第時代，下列驗證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實驗中，能觀察到感應(yīng)電流的是()

A.將繞在磁鐵上的線圈與電流表組成-閉合回路，然后觀察電流表的變化

B.在一通電線圈旁放置一連有電流表的閉合線圈，然后觀察電流表的變化

C.將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接.往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰房間去觀察電流表的變

化

D.繞在同一鐵環(huán)上的兩個線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察電流表的變化

答案D

解析電路閉合和穿過電路的磁通量發(fā)生變化，同時滿足這兩個條件，電路中才會產(chǎn)生感應(yīng)電流，本題中的A、B

選項都不會使得電路中的磁通量發(fā)生變化，并不滿足產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，故都不正確.C選項中磁鐵插入線圈時，

雖有短暫電流產(chǎn)生，但未能及時觀察，C項錯誤.在給線圈通電、斷電瞬間，會引起閉合電路磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)

生感應(yīng)電流，因此D項正確.

2.如圖10所示，八6是兩個同平面、同心放置的金屬圓環(huán)，條形磁鐵穿過圓環(huán)且與兩環(huán)平面垂直，則穿過兩圓環(huán)

的磁通量0”、仇的大小關(guān)系為（）

圖10

A.。“＞初，

B.

C.①，產(chǎn)①b

D.不能比較

答案A

解析條形磁鐵磁場的磁感線的分布特點是：①磁鐵內(nèi)外磁感線的條數(shù)相同；②磁鐵內(nèi)外磁感線的方向相反；③磁

鐵外部磁感線的分布是兩端密、中間疏.兩個同心放置的同平面的金屬圓環(huán)與磁鐵垂直且磁鐵在中央時，通過其中

一個圓環(huán)的磁感線的俯視圖如圖所示，

穿過該圓環(huán)的磁通量0=0連一。出，由于兩圓環(huán)面積S.VS/＞,兩圓環(huán)的⑦連相同，而

由"所以穿過兩圓環(huán)的有效磁通量?,＞內(nèi),，故A正確.

3.（多選）下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）

通入增大的電流

4

D

答案BD

解析根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：A選項中，電路沒有閉合，無感應(yīng)電流：B選項中，面積增大，閉合電路的磁通

量增大，有感應(yīng)電流；C選項中，穿過線圈的磁感線相互抵消，。恒為零，無感應(yīng)電流；D選項中，磁通量發(fā)生變

化，有感應(yīng)電流.

4.（多選）如圖11所示，開始時矩形線框與勻強磁場的方向垂直，且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，若要使線框中

產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中可行的是（）

XX

b

XX

XX

圖11

A.將線框向左拉出磁場

B.以油邊為軸轉(zhuǎn)動

C.以4邊為軸轉(zhuǎn)動（小于60。）

D.以6c邊為軸轉(zhuǎn)動（小于60。）

答案ABC

解析將線框向左拉出磁場的過程中，線框的左部分切割磁感線，或者說穿過線框的磁通量減少，所以線框中將

產(chǎn)生感應(yīng)電流.

當(dāng)線框以加邊為軸轉(zhuǎn)動時，線框的cd邊的右半段在做切割磁感線運動，或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化，所

以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.

當(dāng)線框以4“邊為軸轉(zhuǎn)動（小于60。）時，穿過線框的磁通量在減小，所以在這個過程中線框內(nèi)會產(chǎn)生感應(yīng)電流.如果

轉(zhuǎn)過的角度超過60。（60。?300。），6c邊將進(jìn)入無磁場區(qū)，那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流.

當(dāng)線框以he邊為軸轉(zhuǎn)動時，如果轉(zhuǎn)動的角度小于60°,則穿過線框的磁通量始終保持不變（其值為磁感應(yīng)強度與矩

形線框面積的一半的乘積）.

一、選擇題（1?6題為單選題，7?10題為多選題）

1.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展中做出了重要貢獻(xiàn)，下列表述中正確的是（）

A.牛頓測出引力常數(shù)

B.法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象

C.安培提出了磁場對運動電荷的作用力公式

D.奧斯特總結(jié)并確認(rèn)了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律

答案B

2.如圖所示實驗裝置中用于研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）

答案B

解析選項A是用來探究影響安培力大小因素的實驗裝置.選項B是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置，觀察閉合線

框在磁場中做切割磁感線運動時電流表是否會產(chǎn)生感應(yīng)電流.選項C是用來探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)的實

驗裝置.選項D是奧斯特實驗裝置，證明通電導(dǎo)線周圍存在磁場.

3.如圖1所示，大圓導(dǎo)線環(huán)A中通有電流，方向如圖中箭頭所示，另在導(dǎo)線環(huán)所在平面畫一個圓8,它的一部分面

積在A環(huán)內(nèi)，另一部分面積在A環(huán)外，則穿過圓B的磁通量（）

A.為0

B.垂直紙面向里

C.垂直紙面向外

D.條件不足，無法判斷

答案B

解析因為通電導(dǎo)線環(huán)的磁場中心密集，外部稀疏，所以，穿過圓B的凈磁感線為垂直紙面向里.

4.如圖2所示，半徑為R的圓形線圈共有〃匝，其中心位置處半徑為的范圍內(nèi)有勻強磁場，磁場方向垂直

線圈平面，若磁感應(yīng)強度為2,則穿過線圈的磁通量為（）

圖2

A.nBR2B.TiBr

C.miBR2D.rmBr

答案B

解析由磁通量的定義式知。故B正確.

5.如圖3所示，一矩形線框從"cd位置移到屋h'c'/位置的過程中，關(guān)于穿過線框的磁通量情況，下列敘述

正確的是（線框平行于紙面移動）（）

圖3

A.一直增加

B.一直減少

C.先增加后減少

D.先增加，再減少到零，然后再增加，然后再減少

答案D

解析離導(dǎo)線越近，磁場越強，當(dāng)線框從左向右靠近導(dǎo)線的過程中，穿過線框的磁通量增大，當(dāng)線框跨在導(dǎo)線上向

右運動時，磁通量減小，當(dāng)導(dǎo)線在線框正中央時，磁通量為零，從該位置向右，磁通量又增大，當(dāng)線框離開導(dǎo)線向

右運動的過程中，磁通量又減?。还蔄、B、C錯誤，D正確，故選D.

6.如圖4所示，閉合圓形導(dǎo)線圈平行地放置在勻強磁場中，其中ac、陽分別是平行、垂直于磁場方向的兩直徑.試

分析線圈做以下哪種運動時能產(chǎn)生感應(yīng)電流（）

A.使線圈在其平面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動

B.使線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動

C.使線圈以ac為軸轉(zhuǎn)動

D.使線圈以切為軸稍做轉(zhuǎn)動

答案D

解析線圖在勺強磁場中運動，磁感應(yīng)強度8為定值，由知：只要回路中相對磁場的正對面積改變量

ASWO,則磁通量一定改變，回路中一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生.當(dāng)線圈在其平面內(nèi)平動或轉(zhuǎn)動時，線圈相對磁場的正對

面積始終為零，即AS=O,因而無感應(yīng)電流產(chǎn)生，A錯；當(dāng)線圈平面沿垂直紙面方向向紙外平動時，同樣AS=O,

因而無感應(yīng)電流產(chǎn)生，B錯；當(dāng)線圈以改為軸轉(zhuǎn)動時，線圈相對磁場的正對面積改變量AS仍為零，回路中仍無感

應(yīng)電流產(chǎn)生，C錯；當(dāng)線圈以為/為軸稍做轉(zhuǎn)動時，線圈相對磁場的正對面積發(fā)生了改變，因此在回路中產(chǎn)生了感

應(yīng)電流.故選D.

7.如圖5所示，電流表與螺線管組成閉合電路，以下能使電流表指針偏轉(zhuǎn)的是（）

A.將磁鐵插入螺線管的過程中

B.磁鐵放在螺線管中不動時

C.將磁鐵從螺線管中向上拉出的過程中

D.磁鐵靜止而將螺線管向上移動

答案ACD

解析只要是螺線管中的磁通量發(fā)生變化，回路中有感應(yīng)電流，指針便會偏轉(zhuǎn)；只要是螺線管中的磁通量不發(fā)生變

化，回路中無感應(yīng)電流，指針便不會偏轉(zhuǎn).在磁鐵插入、拉出過程中螺線管中的磁通量均發(fā)生變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電

流，電流表指針偏轉(zhuǎn).故A、C正確；

磁鐵放在螺線管中不動時，螺線管中的磁通量不發(fā)生變化，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯誤；

由于磁鐵靜止而螺線管向上移動，螺線管中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流表指針偏轉(zhuǎn)，故D正確.

8.閉合線圈按如圖所示的方式在磁場中運動，則穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化的是（）

ABCD

答案AB

解析A圖中，圖示狀態(tài)。=0,轉(zhuǎn)至90。過程中。增大，因此磁通量發(fā)生變化；B圖中離直導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場越弱，磁

感線越稀，所以當(dāng)線圈遠(yuǎn)離導(dǎo)線時，線圖中磁通量不斷變??；C圖中一定要把條形磁鐵周圍的磁感線空間分布圖弄

清楚，在圖示位置，線圈中的磁通量為零，在向下移動過程中，線圈的磁通量一直為零，磁通量不變；D圖中，隨

著線圈的轉(zhuǎn)動，8與S都不變，B又垂直于S,所以S=BS始終不變，故正確答案為A、B.

9.如圖6所示，在勻強磁場中有兩條平行的金屬導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直.導(dǎo)軌上有兩條可沿導(dǎo)軌自由移

動的金屬棒，山、Cd,與導(dǎo)軌接觸良好.這兩條金屬棒“氏M的運動速度分別是5、。2，若井字形回路中有感應(yīng)電

流通過，則可能（）

圖6

A.V\>V2B.V\<V2

C.V1—V2D.無法確定

答案AB

10.如圖7所示，導(dǎo)線外和cd互相平行，則下列四種情況中，導(dǎo)線cd中有電流的是（）

---------'d

圖7

A.開關(guān)S閉合或斷開的瞬間

B.開關(guān)S是閉合的，滑動觸頭向左滑

C.開關(guān)S是閉合的，滑動觸頭向右滑

D.開關(guān)S始終閉合，滑動觸頭不動

答案ABC

解析開關(guān)S閉合或斷開的瞬間；開關(guān)S閉合，滑動觸頭向左滑的過程；開關(guān)S閉合，滑動觸頭向右滑的過程都會

使通過導(dǎo)線出7段的電流發(fā)生變化，使穿過M回路的磁通量發(fā)生變化，從而在cd導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電流.正確選項

為A、B、C.

二、非選擇題

11.在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中，所用器材如圖8所示.它們是①電流表；②直流電源；③帶鐵芯的線圈A；④

線圈8;⑤開關(guān)；⑥滑動變阻器（用來控制電流以改變磁場強弱）.試按實驗的要求在實物圖上連線（圖中已連好一根

導(dǎo)線）.

圖8

答案連接電路如圖所示

12.如圖9所示，線圈I與電源、開關(guān)、滑動變阻器相連，線圈H與電流計?相連，線圈1與線圈II繞在同一個鐵

芯上，在下列情況下，電流計?中是否有示數(shù)？

（1）開關(guān)閉合瞬間；（2）開關(guān)閉合穩(wěn)定后；（3）開關(guān)閉合穩(wěn)定后，來回移動滑動變阻器的滑片；

（4）開關(guān)斷開瞬間.

答案（1）有（2）無（3）有（4）有

解析（1）開關(guān)閉合時線圈I中電流從無到有，電流的磁場也從無到有，穿過線圈n的磁通量也從無到有，線圈II中

產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計?有示數(shù).

（2）開關(guān)閉合穩(wěn)定后，線圈I中電流穩(wěn)定不變，電流的磁場不變，此時線圈n中雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變，線圈

H中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計?無示數(shù).

（3）開關(guān)閉合穩(wěn)定后，來回移動滑動變阻器的滑片，電阻變化，線圈I中的電流變化，電流形成的磁場也發(fā)生變化，

穿過線圈n的磁通量也發(fā)生變化，線圈］［中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計?有示數(shù).

（4）開關(guān)斷開瞬間，線圈I中電流從有到無，電流的磁場也從有到無，穿過線圈n的磁通量也從有到無，線圈11中有

感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計?有示數(shù).

3楞次定律

［學(xué)習(xí)目標(biāo)］1.正確理解楞次定律的內(nèi)容及其本質(zhì)2掌握右手定則，并理解右手定則實際上為楞次定律的一種具體

表現(xiàn)形式.3.能夠熟練運用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向.

知識探究新知探究點點落實

一、楞次定律

［導(dǎo)學(xué)探究］根據(jù)如圖1甲、乙、丙、丁所示進(jìn)行電路圖連接與實驗操作，并填好實驗現(xiàn)象.

圖1

甲乙丙T

N極向下S極向下N極向上S極向上

條形磁鐵運動的情況

插入線圈插入線圈拔出線圈拔出線圈

原磁場方向（向上或向下）向下向上向下向上

穿過線圈的磁通量變化情況（增加或減少）增加增加減少減少

感應(yīng)電流的方向（在螺線管上俯視）逆時針順時針順時針逆時針

感應(yīng)電流的磁場方向（向上或向下）向上向下向下向上

原磁場與感應(yīng)電流磁場的方向關(guān)系相反相反相同相同

請根據(jù)上表所填內(nèi)容理解：甲、乙兩種情況下，磁通量都增加,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；丙、丁兩

種情況下，磁通量都減少,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向蛔.

［知識梳理］楞次定律：

（1）內(nèi)容：感應(yīng)電流總是具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.

（2）理解：當(dāng)磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相反，當(dāng)磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向相

圓，即增反減回.

［即學(xué)即用］判斷下列說法的正誤.

（1）感應(yīng)電流的磁場總是與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反.（）

（2）感應(yīng)電流的磁場可能與引起感應(yīng)電流的磁場方向相同.（）

（3）感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.（）

答案（1）X（2）7（3）V

二、右手定則

［導(dǎo)學(xué)探究］如圖2所示，導(dǎo)體棒M向右做切割磁感線運動.

XXXX

(1)請用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向.

(2)感應(yīng)電流/的方向、原磁場8的方向、導(dǎo)體棒運動的速度。的方向三者之間什么關(guān)系？根據(jù)課本Pi3右手定則，

自己試著做一做.

答案(1)感應(yīng)電流的方向a-d-C—h—a

(2)滿足右手定則.

［知識梳理］右手定則：

伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)Ь€

運動的方向，這時國指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.

［即學(xué)即用］判斷下列說法的正誤.

(1)右手定則只能用來判斷導(dǎo)體垂直切割磁感線時的感應(yīng)電流方向.()

(2)所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象都可以用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向.()

(3)所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，都可以用安培定則判斷感應(yīng)電流方向.()

(4)當(dāng)導(dǎo)體不動，而磁場運動時，不能用右手定則判斷感應(yīng)電流方向.()

答案(1)X(2)V(3)X(4)X

題型探究重點難點個個擊破

一、楞次定律的理解

1.因果關(guān)系：楞次定律反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的因果關(guān)系，磁通量發(fā)生變化是原因，產(chǎn)生感應(yīng)電流是結(jié)果.

2.“阻礙”的含義：

(1)誰阻礙——感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場.

(2)阻礙誰——阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.

(3)如何阻礙——當(dāng)原磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反；當(dāng)原磁通量減少時，感應(yīng)電流的磁場

方向與原磁場方向相同.

(4)阻礙效果——阻礙并不是阻止，結(jié)果增加的還是增加，減少的還是減少.

注意：從相對運動的角度看，感應(yīng)電流的效果是阻礙相對運動.

【例1】關(guān)于楞次定律，下列說法正確的是()

A.感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化

B.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中運動時、必受磁場阻礙作用

C.原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場同向

D.感應(yīng)電流的磁場總是跟原磁場反向，阻礙原磁場的變化

答案A

解析感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，選項A正確；閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中平

行磁感線運動時，不受磁場阻礙作用，選項B錯誤；原磁場穿過閉合回路的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場與原磁

場反向，選項C錯誤；當(dāng)原磁場增強時感應(yīng)電流的磁場跟原磁場反向，當(dāng)原磁場減弱時感應(yīng)電流的磁場跟原磁場同

向，選項D錯誤.

二、楞次定律的應(yīng)用

【例2】（多選）如圖3所示，閉合金屬圓環(huán)沿垂直于磁場方向放置在有界勻強磁場中，將它從勻強磁場中勻速拉出，

以下各種說法中正確的是（）

XXX

XXX

XXX

圖3

A.向左拉出和向右拉出時，環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反

B.向左或向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿順時針方向的

C.向左或向右拉出時，環(huán)中感應(yīng)電流方向都是沿逆時針方向的

D.將圓環(huán)左右拉動，當(dāng)環(huán)全部處在磁場中運動時，圓環(huán)中無感應(yīng)電流

答案BD

解析將金屬圓環(huán)不管從哪邊拉出磁場，穿過閉合圓環(huán)的磁通量都要減少，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場要

阻礙原磁通量的減少，感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同，應(yīng)用安培定則可以判斷出感應(yīng)電流的方向是順時針

方向的，選項B正確，A、C錯誤；另外在圓環(huán)離開磁場前，穿過圓環(huán)的磁通量沒有改變，該種情況無感應(yīng)電流，

D正確.

L方法總結(jié)--------------------------------1

楞次定律應(yīng)用四步曲

（1）確定原磁場方向：

（2）判定產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量如何變化（增加還是減少）：

（3）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向（增反減同）：

（4）判定感應(yīng)電流的方向.

該步驟也可以簡單地描述為“一原二變?nèi)兴穆菪保辉_定原磁場的方向；二變——確定磁通量是增加還

是減少，三感——判斷感應(yīng)電流的磁場方向；四螺旋——用右手螺旋定則判斷感應(yīng)電流的方向.

針對訓(xùn)練如圖4所示，金屬環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里.當(dāng)磁感應(yīng)強度逐漸增大時，內(nèi)、

外金屬環(huán)中感應(yīng)電流的方向為（）

XXX

圖4

A.外環(huán)順時針、內(nèi)環(huán)逆時針

B.外環(huán)逆時針、內(nèi)環(huán)順時針

C.內(nèi)、外環(huán)均為逆時針

D.內(nèi)、外環(huán)均為順時針

答案B

解析首先明確研究的回路由外環(huán)和內(nèi)環(huán)共同組成，回路中包圍的磁場方向垂直紙面向里且內(nèi)、外環(huán)之間的磁通量

增加.由楞次定律可知兩環(huán)之間的感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反，垂直于紙面向外，再由安培定則判斷出

感應(yīng)電流的方向是：在外環(huán)沿逆時針方向，在內(nèi)環(huán)沿順時針方向，故選項B正確.

三、右手定則的應(yīng)用

1.適用范圍：閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向的判斷.

2.右手定則反映了磁場方向、導(dǎo)體運動方向和電流方向三者之間的相互垂直關(guān)系.

(1)大拇指的方向是導(dǎo)體相對磁場切割磁感線的運動方向，既可以是導(dǎo)體運動而磁場未動，也可以是導(dǎo)體未動而磁場

運動，還可以是兩者以不同速度同時運動.

(2)四指指向電流方向，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源.

【例3】下列圖中表示閉合電路中的一部分導(dǎo)體必在磁場中做切割磁感線運動的情景，導(dǎo)體必上的感應(yīng)電流方向為

a-^b的是()

ab向紙外運動

AB

b

CD

答案A

解析題中四圖都屬于閉合電路的一部分導(dǎo)體切割磁感線，應(yīng)用右手定則判斷可得：A中電流方向為B中電

流方向為匕fC中電流方向沿Qfc-＞方4,D中電流方向為。a.故選A.

達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂檢測鞏固反饋

1.某磁場磁感線如圖5所示，有一銅線圈自圖中A處落至B處，在下落過程中，自上向下看，線圈中的感應(yīng)電流

方向是()

A.始終順時針

B.始終逆時針

C.先順時針再逆時針

D.先逆時針再順時針

答案C

解析自A處落至圖示位置時，穿過線圈的磁通量增加，由楞次定律知線圈中感應(yīng)電流方向為順時針，從圖示位置

落至B處時，穿過線圈的磁通量減少，由楞次定律知，線圈中感應(yīng)電流方向為逆時針，C項正確.

2.磁鐵在線圈中心上方開始運動時，線圈中產(chǎn)生如圖6方向的感應(yīng)電流，則磁鐵（）

圖6

A.向上運動B.向下運動

C.向左運動D.向右運動

答案B

3.如圖7所示，勻強磁場與圓形導(dǎo)體環(huán)平面垂直，導(dǎo)體^與環(huán)接觸良好，當(dāng)4,向右勻速運動時（）

A.圓環(huán)中磁通量不變，環(huán)上無感應(yīng)電流產(chǎn)生

B.整個環(huán)中有順時針方向的電流

C.整個環(huán)中有逆時針方向的電流

D.環(huán)的右側(cè)有逆時針方向的電流，環(huán)的左側(cè)有順時針方向的電流

答案D

解析由右手定則知寸■上的電流由e-*/,故右側(cè)的電流方向為逆時針，左側(cè)的電流方向為順時針，選D.

4.1931年，英國物理學(xué)家狄拉克曾經(jīng)從理論上預(yù)言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”.1982年，美國物

理學(xué)家卡布萊拉設(shè)計了一個尋找磁單極子的實驗.他設(shè)想，如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖8所示

的超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，超導(dǎo)線圈上將出現(xiàn)（）

米

O

圖8

A.先順時針方向，后逆時針方向的感應(yīng)電流

B.先逆時針方向，后順時針方向的感應(yīng)電流

C.順時針方向持續(xù)流動的感應(yīng)電流

D.逆時針方向持續(xù)流動的感應(yīng)電流

答案D

解析N極磁單極子從上向下通過時，穿過線圈的磁通量先向下增加，接著突變?yōu)橄蛏蠝p少.故由楞次定律知，感

應(yīng)電流的磁場一直向上，故電流始終為逆時針.

40分鐘課時作業(yè)強化訓(xùn)練拓展提升

選擇題（1?8題為單選題，9?12題為多選題）

1.根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場一定是（）

A.與引起感應(yīng)電流的磁場反向

B.阻止引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化

C.阻礙引起感應(yīng)電流的原磁通量的變化

D.使電路磁通量為零

答案C

2.如圖1所示，在一水平、固定的閉合導(dǎo)體圓環(huán)上方，有一條形磁鐵（N極朝上，S極朝下）由靜止開始下落，磁鐵

從圓環(huán)中穿過且不與圓環(huán)接觸.關(guān)于圓環(huán)中感應(yīng)電流的方向（從上向下看），下列說法正確的是（）

nN

圖1

A.總是順時針

B.總是逆時針

C.先順時針后逆時針

D.先逆時針后順時針

答案C

解析磁鐵下落過程中原磁場是向上的，穿過圓環(huán)的磁通量先增大后減小，由楞次定律可判斷出選項C正確.

3.如圖2所示，CDEF是一個矩形金屬框，當(dāng)導(dǎo)體棒AB向右移動時，回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，則下列說法中正確

的是（）

A.導(dǎo)體棒中的電流方向由B-4

B.電流表Ai中的電流方向由FfE

C.電流表Ai中的電流方向由E-F

D.電流表A2中的電流方向由OfC

答案B

解析根據(jù)右手定則，導(dǎo)體棒內(nèi)部電流方向為A到&所以電流表Ai中的電流方向由F-E,A、C錯，B對.同

理電流表A2中的電流方向由C-D,D錯.

4.電阻/?、電容器C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵位于線圈的正上方，N極朝下，如圖3所示.現(xiàn)使磁鐵N

極遠(yuǎn)離線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是（）

圖3

A.從。到”,下極板帶正電

B.從a到匕,下極板帶正電

C.從6至Ua,上極板帶正電

D.從a至!|b,上極板帶正電

答案D

解析當(dāng)磁鐵開始由圖示位置向上運動時，向下穿過線圈的磁通量變小，由楞次定律可得，感應(yīng)電流的磁場方向與

原磁場方向相同，即向下，再由安培定則可得感應(yīng)電流方向沿線圈盤旋而上，由于線圖相當(dāng)于電源，則流過R的電

流方向是從。到仇電容器上極板帶正電.故選D.

5.如圖4所示，一圓形金屬線圈放置在水平桌面上，勻強磁場垂直桌面豎直向下，過線圈上A點作切線00',。0'

與線圈在同一平面上.在線圈以。0'為軸翻轉(zhuǎn)180。的過程中，線圈中電流方向（）

xxxQxx

XXXj/xx\X

XXXtXx卜

XXX

XX刈葉XxCX

圖4

A.始終為

B.始終為A-Cf8-A

C.先為A-*5fA再為CfA

D.先為A-*B-*C-*4再為A->C-8fA

答案A

解析在線圈以00'為軸翻轉(zhuǎn)0?90。的過程中，穿過線圈正面向里的磁通量逐漸減少，由楞次定律可知感應(yīng)電流

方向為A-B-C-A;線圈以。。'為軸翻轉(zhuǎn)90。?180。的過程中，穿過線圈反面向里的磁通量逐漸增加，由楞次定

律可知感應(yīng)電流方向仍然為A^B-C^A,

A正確.

6.如圖5所示為一個圓環(huán)形導(dǎo)體，有一個帶負(fù)電的粒子沿直徑方向在圓環(huán)表面勻速掠過的過程，環(huán)中感應(yīng)電流的

情況（）

A.無感應(yīng)電流

B.有逆時針方向的感應(yīng)電流

C.有順時針方向的感應(yīng)電流

D.有先逆時針方向后順時針方向的感應(yīng)電流

答案A

解析由題意可知，帶負(fù)電的粒子沿直徑方向運動，周圍會產(chǎn)生磁場，但因沿著直徑運動，則穿過圓環(huán)的合磁通量

為零，因此沒有感應(yīng)電流，故A正確，B、C、D錯誤.

7.長直導(dǎo)線與矩形線框處在同一平面中靜止不動，如圖6甲所示.長直導(dǎo)線中通以大小和方向都隨時間做周

期性變化的交流電，，?一/圖象如圖乙所示.規(guī)定沿長直導(dǎo)線方向向上的電流為正方向.關(guān)于最初一個周期內(nèi)矩形線

框中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是（）

A.由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向

B.由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向

C.由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向

D.由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向

答案D

TTT

解析o?a時間內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流增大，通過線框中的磁通量增大，線框中產(chǎn)生逆時針方向的電流3?5時間內(nèi),

直導(dǎo)線中的電流減小，通過線框中的磁通量減小，線框中產(chǎn)生順時針方向的電流，同樣判斷出第3個、第4個"周

期時間內(nèi)的電流方向分別為順時針和逆時針.

8.如圖7所示，…對大磁極，中間處可視為勻強磁場，上、下邊緣處為非勻強磁場，一矩形導(dǎo)線框Hcd保持水平,

從兩磁極間中心上方某處開始下落，并穿過磁場，貝lj()

A.線框中有感應(yīng)電流，方向是先a—c-*dfa后c—b->a—d

B.線框中有感應(yīng)電流，方向是先“fc—b—a—d后a-c-"fa

C.受磁場力的作用，線框要發(fā)生轉(zhuǎn)動

D.線框中始終沒有感應(yīng)電流

答案D

解析由于線框從兩極間中心上方某處開始下落，根據(jù)對稱性知，下落過程中穿過線框出七d的磁通量始終是零,

沒有變化，所以始終沒有感應(yīng)電流，因此不會受磁場力的作用.故選項D正確.

9.某空間出現(xiàn)了如圖8所示的一組閉合電場線，方向從上向下看是順時針的，這可能是()

圖8

A.沿A3方向磁場在迅速減弱

B.沿AB方向磁場在迅速增強

C.沿BA方向磁場在迅速增強

D.沿BA方向磁場在迅速減弱

答案AC

10.要使圖9中6線圈中產(chǎn)生圖示方向的電流，可采取的辦法有(