人教高考物理一轮复习学案 10.1 电磁感应&楞次定律 有解析.doc

【备考2022】高考物理一轮复****学案
10.1 电磁感应&楞次定律
知识框架
一、磁通量
1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．
2．公式：Φ＝BS.
适用条件：(1)匀强磁场．
(2)S为垂直磁场的有效面积．
3． 磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．
4． 磁通量的意义：
(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．
(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．
二、电磁感应现象
1． 电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中有感应电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应．
2． 产生感应电流的条件：
表述1：闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动．
表述2：穿过闭合回路的磁通量发生变化．
3． 能量转化
发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．
深化拓展　当回路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象，且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源．
三、感应电流方向的判断
1． 楞次定律
(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
(2)适用情况：所有的电磁感应现象．
2． 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，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．
(2
)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流．
核心素养
核心素养一　电磁感应现象能否发生的判断
1． 磁通量发生变化的三种常见情况
(1)磁场强弱不变，回路面积改变；
(2)回路面积不变，磁场强弱改变；
(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变．
2． 判断流程：(1)确定研究的闭合回路．
(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.
(3)
　
典例精讲
1．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是(　　)
A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化
B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化
C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化
D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化
解析：产生感应电流的条件为：闭合回路内磁通量发生变化．线圈绕在磁铁上，磁通量未变，不会产生感应电流，A、B错误．往线圈中插入条形磁铁的瞬间，线圈中磁通量发生变化，此时线圈中将产生感应电流，但插入后磁通量不再变化，无感应电流，故到相邻房间观察时无示数，C错误．在线圈通电或断电的瞬间，磁通量发生变化，产生感应电流，D正确．
答案：D
2．(2017·高考江苏卷)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(　　)
A．1∶1　　 B．1∶2
C．1∶4 D．4∶1
解析：两个线圈的半径虽然不同，但是线圈内的匀强磁场区域的半径一样，则穿过两线圈的磁通量相同，故选项A正确．
答案：A
过关训练
一、单选题
1．如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷-Q，在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B，使B的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线
OO′重合．现使胶木盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，则（ 　　）
A．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小
B．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大
C．金属环B的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小
D．金属环B的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大
2．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）
A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D．P