10/12第1節(jié)電磁感應現(xiàn)象楞次定律[學習目標]1．知道電磁感應現(xiàn)象的產生條件并會分析解決實際問題。2．會根據楞次定律判斷感應電流的方向，會應用楞次定律的推論分析問題。3．能夠綜合應用安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律解決實際問題。1．磁通量(1)公式：Φ＝____，其中S為與磁場方向垂直的平面面積。(2)單位：韋伯(Wb)。(3)物理意義：形象地表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)的多少。(4)磁通量變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1。2．電磁感應現(xiàn)象(1)產生感應電流的條件①條件：穿過閉合電路的______發(fā)生變化。②特例：閉合電路的一部分導體在磁場內做____磁感線運動。(2)能量轉化：發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉化為____。3．感應電流方向的判定(1)楞次定律①內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要____引起感應電流的______的變化。②適用范圍：一切電磁感應現(xiàn)象。(2)右手定則①內容：如圖，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平面內；讓______從掌心進入，并使拇指指向________的方向，這時四指所指的方向就是________的方向。②適用情況：導線____磁感線產生感應電流。1．易錯易混辨析(1)磁通量大小與線圈匝數(shù)有關。 ()(2)只要磁通量發(fā)生變化就一定有感應電流。 ()(3)感應電流的磁場一定與引起感應電流的磁場方向相反。 ()(4)由楞次定律知，感應電流的磁場只起到阻礙作用而不能阻止。 ()(5)當閉合回路里有導線切割磁感線，則電路中就一定有感應電流。 ()2．(魯科版必修第三冊改編)如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近時，下面幾種說法正確的是()A．螺線管中不會產生感應電流B．螺線管中會產生感應電流C．只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產生感應電流D．只有在磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產生感應電流3．(人教版選擇性必修第二冊改編)如圖所示，CDEF是金屬框，框內存在著垂直紙面向里的勻強磁場。當導體AB向右移動時，金屬框中CD、EF邊的感應電流的方向為()A．C→D，E→F B．D→C，E→FC．C→D，F(xiàn)→E D．D→C，F(xiàn)→E電磁感應現(xiàn)象的理解及判斷1．常見的產生感應電流的三種情況2．判斷是否產生感應電流的流程(1)確定研究的回路是否閉合。(2)弄清楚回路內的磁場分布，并確定穿過該回路的磁通量Φ。(3)Φ不變→無感應電流Φ變化→回路不閉合，無感應電流，但有感應電動勢[典例1](多選)(2025·八省聯(lián)考云南卷)法拉第在日記中記錄了其發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程，某同學用現(xiàn)有器材重現(xiàn)了其中一個實驗。如圖所示，線圈P兩端連接到靈敏電流計上，線圈Q通過開關S連接到直流電源上。將線圈Q放在線圈P的里面后，則()A．開關S閉合瞬間，電流計指針發(fā)生偏轉B．開關S斷開瞬間，電流計指針不發(fā)生偏轉C．保持開關S閉合，迅速拔出線圈Q瞬間，電流計指針發(fā)生偏轉D．保持開關S閉合，迅速拔出線圈Q瞬間，電流計指針不發(fā)生偏轉[聽課記錄][典例2](多選)如圖所示，矩形閉合線圈abcd豎直放置，OO′是它的對稱軸，通電直導線AB與OO′平行。若要在線圈中產生感應電流，可行的做法是()A．AB中電流I逐漸增大B．AB中電流I先增大后減小C．以AB為軸，線圈繞AB順時針轉90°(俯視)D．線圈繞OO′軸逆時針轉90°(俯視)[聽課記錄]楞次定律的理解及應用1．楞次定律中“阻礙”的含義2．判斷感應電流方向的兩種方法(1)用楞次定律判斷(2)用右手定則判斷該方法適用于部分導體切割磁感線，判斷時應注意掌心、四指、拇指的方向。應用楞次定律判斷感應電流的方向[典例3](2024·江蘇卷)如圖所示，在絕緣的水平面上，有兩個閉合的線圈a、b，線圈a處在勻強磁場中，現(xiàn)將線圈a從磁場中勻速拉出，線圈a、b中產生的感應電流方向分別是()A．順時針，順時針 B．順時針，逆時針C．逆時針，順時針 D．逆時針，逆時針[聽課記錄]應用右手定則判斷感應電流的方向[典例4]下列圖中表示閉合電路中的一部分導體ab在磁場中做切割磁感線運動的情境，導體ab上的感應電流方向為a→b的是()ABCD[聽課記錄]楞次定律的推廣應用楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因。列表說明如下：內容例證阻礙原磁通量變化—“增反減同”磁體靠近線圈，B感與B原反向阻礙相對運動—“來拒去留”磁體靠近，是斥力磁體遠離，是引力使回路面積有擴大或縮小的趨勢—“增縮減擴”P、Q是光滑固定的金屬導軌，a、b是可動金屬棒，磁體下移，回路面積減小，a、b靠近B減小，線圈擴張通過導體遠離或靠近來阻礙原磁通量的變化—“增離減靠”i增大，B遠離Ai減小，B靠近A“增反減同”的應用[典例5]安培曾做過如圖所示的實驗：把絕緣導線繞制成線圈，在線圈內部懸掛一個用薄銅片做成的圓環(huán)，圓環(huán)所在平面與線圈軸線垂直，取一條形磁體置于銅環(huán)的右側，條形磁體的右端為N極。閉合開關一段時間后觀察，發(fā)現(xiàn)銅環(huán)靜止不動，安培由此錯失了發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的機會。實際上在電路閉合的瞬間，下列現(xiàn)象描述正確的是()A．從右向左看，銅環(huán)中有逆時針方向的感應電流B．從右向左看，銅環(huán)中有順時針方向的感應電流C．銅環(huán)仍保持不動D．銅環(huán)會遠離磁體[聽課記錄]“來拒去留”的應用[典例6]如圖所示，質量為m的銅質閉合線圈靜置于粗糙水平桌面上。當一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右從線圈正上方等高、勻速經過時，線圈始終保持不動，重力加速度大小為g。則關于線圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確的是()A．FN先大于mg，后小于mgB．FN一直大于mgC．Ff先向左，后向右D．線圈中的電流方向始終不變[聽課記錄]“增縮減擴”“增離減靠”的應用[典例7](多選)如圖所示，M為水平放置的橡膠圓盤，在其外側面均勻地帶有負電荷。在M正上方用絕緣絲線懸掛一個閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上，現(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示逆時針方向加速轉動(從上往下看)，下列說法正確的是()A．鋁環(huán)N有沿逆時針方向的感應電流(從上往下看)B．鋁環(huán)N有擴張的趨勢C．橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向下D．橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上[聽課記錄]“三定則一定律”的綜合應用1．“三個定則、一個定律”的應用對比名稱基本現(xiàn)象應用的定則或定律電流的磁效應運動電荷、電流產生磁場右手螺旋定則(安培定則)洛倫茲力、安培力磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則電磁感應部分導體做切割磁感線運動右手定則閉合回路磁通量變化楞次定律2．“三個定則、一個定律”的應用技巧(1)應用楞次定律時，一般要用到右手螺旋定則。(2)研究感應電流受到的安培力時，一般先用右手定則確定感應電流方向，再用左手定則確定安培力方向，有時也可以直接用楞次定律的推廣應用確定。[典例8](多選)(2025·山東濰坊模擬)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當PQ在外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是()A．向右加速運動 B．向左加速運動C．向右減速運動 D．向左減速運動[聽課記錄]分析二次感應問題的兩種方法方法一程序法(正向推理法)方法二逆向推理法依據二次感應產生的現(xiàn)象，判斷二次感應電流的方向?依據二次感應電流的方向，應用安培定則，判定二次感應電流的磁場的方向，明確它是阻礙一次感應電流產生的磁場的磁通量變化的?依據楞次定律，得出一次感應電流的磁場的方向及相應的變化的可能情況，從而得到引起磁場變化的一次感應電流的方向與大小的變化情況?依據一次感應電流的方向及大小[典例9](多選)如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度v0射入M和N兩板間的勻強磁場中，ab直導線與M、N相連接，線圈A與直導線cd連接，線圈A內有按圖乙所示規(guī)律變化的磁場，且規(guī)定向左為磁場B的正方向，則下列說法正確的是()A．0～1s內，ab、cd導線互相排斥B．1～2s內，ab、cd導線互相吸引C．2～3s內，ab、cd導線互相吸引D．3～4s內，ab、cd導線互相排斥[聽課記錄]1．(2023·海南卷)汽車測速利用了電磁感應現(xiàn)象，汽車可簡化為一個矩形線圈abcd，埋在地下的線圈分別為1、2，通入順時針(俯視)方向電流，當汽車經過線圈時()A．線圈1、2產生的磁場方向豎直向上B．汽車進入線圈1過程產生感應電流方向為abcdC．汽車離開線圈1過程產生感應電流方向為abcdD．汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同2．(多選)(2023·河北卷)如圖1所示，絕緣水平面上四根完全相同的光滑金屬桿圍成矩形，彼此接觸良好，勻強磁場方向豎直向下。金屬桿2、3固定不動，1、4同時沿圖1箭頭方向移動，移動過程中金屬桿所圍成的矩形周長保持不變。當金屬桿移動到圖2位置時，金屬桿所圍面積與初始時相同。在此過程中()A．金屬桿所圍回路中電流方向保持不變B．通過金屬桿截面的電荷量隨時間均勻增加C．金屬桿1所受安培力方向與運動方向先相同后相反D．金屬桿4所受安培力方向與運動方向先相反后相同3．如圖所示，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時靜止。將圖中開關S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到()A．撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運動B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動C．撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時向右運動D．撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動第1節(jié)電磁感應現(xiàn)象楞次定律鏈接教材·夯基固本梳理·必備知識1．(1)BS2．(1)磁通量切割(2)電能3．(1)阻礙磁通量(2)磁感線導線運動感應電流切割激活·基本技能1．(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2．B[當條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，穿過螺線管的磁通量增大，則螺線管中會產生感應電流，與磁鐵的速度、磁鐵的磁性強弱無關，故B正確，A、C、D錯誤。]3．C[根據右手定則可以判斷，AB中感應電流的方向為A→B，則在ABCD回路中，CD的感應電流方向為C→D，在ABFE回路中，EF的感應電流方向為F→E，C正確。]細研考點·突破題型考點1典例1AC[開關S閉合瞬間，通過線圈Q的電流增加，則穿過線圈P的磁通量增加，P中會產生感應電流，即電流計指針發(fā)生偏轉，A正確；開關S斷開瞬間，通過線圈Q的電流減小，則穿過線圈P的磁通量減小，P中會產生感應電流，即電流計指針發(fā)生偏轉，B錯誤；保持開關S閉合，迅速拔出線圈Q瞬間，穿過線圈P的磁通量減小，則P中會產生感應電流，即電流計指針發(fā)生偏轉，C正確，D錯誤。故選AC。]典例2ABD[只要AB中電流發(fā)生變化，無論是大小變，還是方向變，還是大小和方向同時變，都可以使線圈內的磁通量發(fā)生變化，從而產生感應電流，A、B正確；以AB為軸，線圈繞AB順時針轉90°的過程中，磁感應強度的大小和線圈的有效面積都沒變，磁通量不變，不能產生感應電流，C錯誤；以OO′為軸逆時針轉90°的過程中，線圈的有效面積發(fā)生了變化，磁通量變化，能產生感應電流，D正確。]考點2典例3A[線圈a從磁場中勻速拉出的過程中穿過a線圈的磁通量在減小，則根據楞次定律可知a線圈的電流方向為順時針，由于線圈a從磁場中勻速拉出，則a中產生的電流為恒定電流，則線圈a靠近線圈b的過程中，線圈b的磁通量在向外增大，同理可得線圈b產生的感應電流方向為順時針。故選A。]典例4A[ab棒順時針轉動，運用右手定則時，磁感線穿過手心，拇指指向順時針方向，則知導體ab上的感應電流方向為a→b，故A正確；ab棒向紙外運動，運用右手定則時，磁感線穿過手心，拇指指向紙外，則知ab棒上的感應電流方向為b→a，故B錯誤；導體框向右運動，ad邊切割磁感線，由右手定則可知，導體ab上的感應電流方向為b→a，故C錯誤；ab棒沿導軌向下運動，由右手定則可知，導體ab上的感應電流方向為b→a，故D錯誤。]考點3典例5A[在開關閉合瞬間，線圈內部磁通量增大且磁場方向向左。從右向左觀察，根據楞次定律可知，銅環(huán)中產生逆時針方向的感應電流，故A正確，B錯誤；產生感應電流時，銅環(huán)等效成一個小磁針，N極在右側，與條形磁體S極相吸引，故C、D錯誤。]典例6A[根據“來拒去留”的原理，磁鐵靠近線圈時受到斜向上的斥力，由牛頓第三定律知，線圈受到斜向下的斥力，故它受到的支持力FN大于重力mg，磁鐵遠離線圈時受到斜向下的引力作用，則線圈受到斜向上的引力，支持力FN小于重力mg，故A正確，B錯誤；整個過程磁鐵對線圈的作用力都有向右的分量，即線圈有向右運動的趨勢，摩擦力的方向始終向左，C錯誤；由于線圈中的磁通量先變大后變小，方向不變，故線圈中電流的前后方向相反，D錯誤。]典例7AD[橡膠圓盤M由靜止開始繞O1O2軸按逆時針方向加速轉動(從上往下看)時，等效為M邊緣有沿順時針方向增大的環(huán)形電流，結合安培定則可知，穿過鋁環(huán)N的磁通量向下且增大，依據楞次定律可知，鋁環(huán)N有沿逆時針方向的感應電流，故A正確；根據楞次定律的推論“增縮減擴”和“增離減靠”知鋁環(huán)N的面積有縮小的趨勢，且有向上運動的趨勢，所以鋁環(huán)N有收縮的趨勢，且橡膠圓盤M對鋁環(huán)N的作用力方向豎直向上，故B、C錯誤，D正確。]微點突破典例8BC[MN向右運動，說明MN受到向右的安培力，因為ab在MN處的磁場垂直紙面向里左手定則MN中的感應電流由M到N安培定則L1中感應電流的磁場方向向上楞次定律L2中磁場向上減弱或向下增強；若L2中磁場向上減弱安培定則PQ中電流為Q到P且減小右手定則PQ向右減速運動；若L2中磁場向下增強典例9BD[根據左手定則，可判定等離子氣流中的正離子向上極板M偏轉，負離子向下極