資源簡介 (共47張PPT)第十一章電磁感應課標要求 熱點考向1.收集資料,了解電磁感應現象的發現過程,體會人類探索自然規律的科學態度和科學精神2.通過實驗,理解感應電流的產生條件.舉例說明電磁感應在生活和生產中的應用3.通過探究,理解楞次定律.理解法拉第電磁感應定律4.通過實驗,了解自感現象和渦流現象.舉例說明自感現象和渦流現象在生活和生產中的應用 1.根據楞次定律判斷感應電流的方向2.結合安培定則、左手定則、楞次定律判斷導體受力或運動方向3.法拉第電磁感應定律 E=和 E=Blv 的比較和應用4.電磁感應的圖像、受力、運動、能量、科技應用等綜合問題第1節電磁感應現象楞次定律一、磁通量垂直1.定義:在磁感應強度為 B 的勻強磁場中,與磁場方向______BS的面積 S 和 B 的乘積.2.公式:Φ=________.垂直適用條件:(1)________磁場.(2)S 為________磁場的有效面積.勻強3.磁通量是__________(填“標量”或“矢量”).標量4.磁通量的意義.磁感線垂直(1)磁通量可以理解為穿過某一面積的________的條數.(2)同一線圈平面,當它跟磁場方向______時,磁通量最大;當它跟磁場方向平行時,磁通量為零;當正向穿過線圈平面的磁感線條數和反向穿過的一樣多時,磁通量為零.二、電磁感應現象磁通量磁通量1.定義:只要穿過閉合回路的________發生變化,閉合回路中就有電流產生,這種利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應現象,產生的電流叫做感應電流.2.產生感應電流的條件:閉合回路中的__________發生變化.(1)表述 1:閉合電路的一部分導體在磁場內做______________運動.切割磁感線發生變化磁通量(2)表述 2:穿過閉合電路的磁通量____________.3.產生感應電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的____________發生變化,線圈中就有感應電動勢產生.三、楞次定律和右手定則1.楞次定律.引起感應電流的磁通量(1)內容:感應電流的磁場總要阻礙_______________________的變化.(2)適用范圍:一切電磁感應現象.2.右手定則.(1)內容:伸開右手,讓拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個平面內,讓磁感線垂直從手心進入,并使拇指指向導體運動方向,這時四指所指的方向就是____________的方向.如圖所示.(2)適用情況:導線______________產生感應電流.感應電流切割磁感線【基礎自測】1.判斷下列題目的正誤.(1)穿過線圈的磁通量和線圈的匝數無關.()(2)線框不閉合時,即使穿過線框的磁通量發生變化,線框中也沒有感應電流產生.()(3)閉合電路內只要有磁通量,就有感應電流產生.()(4)由楞次定律知,感應電流的磁場一定與引起感應電流的磁場方向相反.()(5)感應電流的磁場一定阻礙引起感應電流的磁場的磁通量的變化.()答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√2.(多選,2024 年北京卷)用如圖 1 所示的實驗裝置探究影響感應電流方向的因素.如圖 2 所示,分別把條形磁體的 N 極或 S 極插入、拔出螺線管,觀察并標記感應電流的方向.甲乙丙丁圖 1圖 2關于本實驗,下列說法正確的是________(填字母).A.需要記錄感應電流的大小B.通過觀察電流表指針的偏轉方向確定感應電流的方向C.圖 2 中甲和乙表明,感應電流的方向與條形磁體的插入端是 N 極還是 S 極有關答案:BC3.(多選)如圖所示,軟導線放在水平面上,空間存在豎直方向的勻強磁場,由于磁場發生變化,回路形狀由圖甲變為圖乙.關于該磁場的方向以及強弱的變化,下列說法可能正確的是()A.方向豎直向上,逐漸增強B.方向豎直向上,逐漸減弱C.方向豎直向下,逐漸增強D.方向豎直向下,逐漸減弱答案:AC4.(2022 年廣東廣州二模)如圖,長直導線 MN 置于三角形金屬線框 abc 上,彼此絕緣,線框被導線分成面積相等的兩部分.)導線通入由 M 到 N 的電流,當電流逐漸增大時,線框中( )A.磁通量變化量為零C.感應電流方向為 abcaB.沒有產生感應電流D.感應電流方向為 acba解析:雖然線框被導線分成面積相等的兩部分,但離導線越遠,磁場越弱.所以根據磁通量相互抵消一部分可得:導線通入由M 到 N 的電流,當電流逐漸增大時,通過導線框與下方磁場方向相同的磁通量增大,會產生感應電流,A、B 錯誤;根據 MN 中電流的方向,結合楞次定律則可判斷 abc 中感應電流方向為 abca,C 正確,D 錯誤.答案:C熱點 1 電磁感應現象的理解和判斷1.常見的產生感應電流的三種情況.2.判斷電路中能否產生感應電流的一般流程.【典題1】(多選,2024 年廣東佛山期中)下列關于甲、乙、丙、丁四幅圖中感應電流的說法正確的是()甲乙丙丁A.圖甲中,當條形磁鐵落向閉合線圈時,閉合線圈中有感應電流B.圖乙中,水平放置的閉合導體圓環的一條直徑正上方的水平直導線中通有交變電流,則圓環中有感應電流C.圖丙中,繞軸 O1O2 旋轉導體框,導體框中沒有感應電流D.圖丁中,將條形磁鐵靠近不閉合的線圈,線圈中沒有感應電流答案:AD熱點 2 楞次定律的理解及應用考向 1 楞次定律的基本應用[熱點歸納]1.楞次定律中“阻礙”的含義.2.應用楞次定律的基本步驟:【典題 2】(2023 年海南卷)汽車測速利用了電磁感應現象,如圖所示,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,通上順時針(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解析:根據右手螺旋定則可知,線圈 1、2 產生的磁場方向豎直向下,A 錯誤;汽車進入線圈 1 過程中,磁通量增大,根據楞次定律可知產生感應電流方向為 adcb(逆時針),B 錯誤;汽車離開線圈 1 過程中,磁通量減小,根據楞次定律可知產生感應電流方向為 abcd(順時針),C 正確;汽車進入線圈 2 過程中,磁通量增大,根據楞次定律可知產生感應電流方向為 adcb(逆時針),再根據左手定則,可知汽車受到的安培力方向與速度方向相反,D 錯誤.答案:C內容 例證阻礙原磁通量變化—— “增反減同” 磁鐵靠近線圈,B感 與 B原反向考向 2 楞次定律推論的應用[熱點歸納]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 例證阻礙相對運動—— “來拒去留” 磁鐵靠近,是斥力磁鐵遠離,是引力(續表)內容 例證使回路面積有擴大或縮小的趨勢—— “增縮減擴” P、Q 是光滑固定導軌,a、b是可動金屬棒,磁鐵下移,面積應減小,a、b 靠近B 減小,線圈擴張阻礙原電流的變化——“增反減同”(見第2節) 合上 S,B 先亮(續表)【典題 3】(2022 年北京西城一模)如圖所示,光滑的水平絕緣桌面上有一個鋁制圓環,圓心的正上方有一個豎直的條形磁鐵.若條形磁鐵沿水平方向向右勻速運動,則()A.圓環和磁鐵以相同的速度一起向右運動B.圓環對桌面的壓力可能為零C.圓環對桌面的壓力大于它的重力D.磁鐵對圓環做的功等于圓環中增加的內能解析:根據楞次定律,來拒去留,條形磁鐵向右移動時,閉合圓環將跟隨磁鐵向右運動,但圓環的速度一定與磁鐵的速度不相等,A 錯誤;金屬圓環受安培力向右上方,則圓環對桌面的壓力小于其重力,圓環對桌面的壓力可能為零,B 正確,C 錯誤;根據功能關系,磁鐵對圓環做的功等于圓環中增加的內能和圓環增加的動能,D 錯誤.答案:B【遷移拓展 1】如圖所示,ab 是一個可繞垂直于紙面的軸O 轉動的閉合矩形導線框,當滑動變阻器 R 的滑片自左向右滑動時,線框 ab 的運動情況是( )A.保持靜止不動B.逆時針轉動C.順時針轉動D.發生轉動,但電源極性不明,無法確定轉動的方向解析:根據題圖所示電路,線框 ab 所處位置的磁場是水平方向的,當滑動變阻器的滑片向右滑動時,電路中電阻增大,電流減弱,則穿過閉合導線框 ab 的磁通量將減少,且Φ=BSsin θ,θ為線圈平面與磁場方向的夾角,根據楞次定律,感應電流的磁場將阻礙原磁通量的減少,則線框 ab 只有順時針旋轉使θ角增大,而使穿過線圈的磁通量增加,注意此題并不需要明確電源的極性.答案:C名稱 基本現象 因果關系 應用的定則或定律電流的磁效應 運動電荷、電流產生磁場 因電生磁 安培定則洛倫茲力、安培力 磁場對運動電荷、電流有作用力 因電受力 左手定則熱點 3楞次定律和右手定則、左手定則、安培定則的綜合應用[熱點歸納]規律比較:名稱 基本現象 因果關系 應用的定則或定律電磁感應 部分導體做切割磁感線運動 因動生電 右手定則閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞次定律(續表)【典題 4】(多選)如圖所示,一電子以初速度 v 沿與金屬板平行的方向飛入M、N 極板間,發現電子向 M 板偏轉,則可能是()A.開關 S 閉合瞬間B.開關 S 由閉合到斷開瞬間C.開關 S 是閉合的,滑動變阻器滑片 P 向左迅速滑動D.開關 S 是閉合的,滑動變阻器滑片 P 向右迅速滑動解析:開關 S 閉合瞬間,根據安培定則,穿過線圈的磁通量向右增加,由楞次定律知,在右側線圈中感應電流的磁場方向向左,產生左正右負的電動勢,電子向 M 板偏轉,A 正確;斷開開關 S 的瞬間,穿過線圈的磁通量減少,由楞次定律知,在右側線圈中產生左負右正的電動勢,電子向 N 板偏轉,B 錯誤;接通 S 后,滑動變阻器滑片 P 向左迅速滑動,電阻減小,電流增大,穿過線圈的磁通量增加,由楞次定律知在右側線圈中產生左正右負的電動勢,電子向 M 板偏轉,C 正確;接通 S 后,滑動變阻器滑片 P 向右迅速滑動,電阻增大,電流減小,穿過線圈的磁通量減小,由楞次定律知在右側線圈中產生左負右正的電動勢,電子向 N板偏轉,D 錯誤.答案:AC【遷移拓展 2】(2021 年廣東江門質檢)如圖所示,在有界勻強磁場中水平放置相互平行的金屬導軌,導軌電阻不計,導軌上金屬桿 ab 與導軌接觸良好.磁感線垂直導軌平面向上(俯視圖),導軌與處于磁場外的大線圈 M 相接,欲使置于 M 內的小閉)合線圈 N 產生順時針方向的感應電流,下列做法可行的是(A.ab 勻速向右運動B.ab 加速向右運動C.ab 不動而突然撤去磁場D.ab 不動而突然增強磁場解析:ab 勻速向右運動,勻速向右切割磁感線,在 M 中產生順時針的恒定感應電流,形成的磁場恒定,不會在 N 中產生感應電流,A錯誤;當ab加速向右運動時,形成順時針的感應電流增大,在 M 中形成向內的磁場增大,由楞次定律可知,N 中會產生逆時針的感應電流,B 錯誤;ab 不動而突然撤去磁場,使磁通量減小,M 中產生逆時針的感應電流,環中形成向外的磁場,導致 N 中磁通量增大,由楞次定律可知,N 中會產生順時針方向的電流,C正確;同理可知,當 ab 不動而突然增強磁場時 N 中會產生逆時針方向的電流,D 錯誤.答案:C熱點 4 楞次定律的實驗探究【典題5】(2024 年廣東汕頭二模)同學們在學習了感應電流產生的條件后,想通過實驗探究影響感應電流方向的因素,實驗過程如下:甲乙(1)按照圖甲所示電路連接器材,閉合電鍵,電流表指針向右偏轉,對調電源正負極,重復以上操作.該步驟目的是獲得電流表指針偏轉方向與________方向的對應關系.(2)按照圖乙所示電路連接器材,查明線圈中導線的繞向,以確定感應電流產生的磁場方向.(3)分別改變磁體磁場的方向和磁體運動方向,觀察指針偏轉方向,使用表格記錄數據;根據第 1 步探究的對應關系,表中實驗 4 中標有“▲”空格應填________(填“向上”“向下”“向左”或“向右”).實驗序號 磁體磁場的方向(正視) 磁體運動情況 指針偏轉情況 感應電流的磁場方向(正視)1 向下 插入線圈 向左 向上2 向下 拔出線圈 向右 向下3 向上 插入線圈 向右 向下4 向上 拔出線圈 向左 ▲(4)根據表中所記錄數據,進行如下分析:①由實驗 1 和______(填實驗序號)可得出結論:感應電流方向與磁體運動情況有關;②由實驗 2、4 得出的結論:穿過閉合回路的磁通量減少時,感應電流的磁場與原磁場方向______(填“相同”“相反”或“無關”).(5)經過進一步討論和學習,同學們掌握了影響感應電流方向的因素及其結論,為電磁感應定律的學習打下了基礎.解析:(1)電流流向不同,對應指針偏轉方向不同,所以該步驟目的是獲得電流表指針偏轉方向與電流方向的對應關系.(3)磁體磁場的方向向上,拔出線圈,根據安培定則可知,感應電流的磁場方向向上.(4)①要探究感應電流方向與磁體運動情況,需保證磁體磁場的方向和指針偏轉情況相同,故由實驗 1 和 2 可得出結論;②由實驗 2、4 得出的結論:穿過閉合回路的磁通量減少時,感應電流的磁場與原磁場方向相同.答案:(1)電流 (3)向上 (4)①2 ②相同利用程序法和逆向推理法分析二次感應問題考向 1 程序法(正向推理法)【典題 6】(多選)如圖所示裝置中,cd 桿原來靜止.當ab 桿做如下哪些運動時,cd 桿將向右移動( )A.向右勻速運動C.向左加速運動B.向右加速運動D.向左減速運動解析:ab 勻速運動時,ab 中感應電流恒定,L1 中磁通量不變,穿過 L2 的磁通量不變,L2 中無感應電流產生,cd 保持靜止,A 錯誤;ab 向右加速運動時,根據右手定則,知在 ab 桿上產生增大的從 a 到 b 的電流,根據安培定則,在 L1 中產生向上增強的磁場,該磁場向下通過 L2,根據楞次定律可知通過 cd 的感應電流方向向下,由左手定則可知 cd 向右移動,B 正確;同理可得 C 錯誤,D正確.答案:BD考向 2 逆向推理法【典題7】(多選)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.向左減速運動解析: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MN 中的感應電流由M→NL1 中 感 應 電 流 的 磁 場 方 向 向 上電流為 Q→P 且減小向右減速運動.若 L2 中磁場方向向PQ 中電流為 P→Q 且增大向左加速運動,下增強BC 正確.答案:BC 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫