《（江苏专用）高考物理新增分大一轮复习第九章电磁感应第1讲电磁感应讲义（含解析）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（江苏专用）高考物理新增分大一轮复习第九章电磁感应第1讲电磁感应讲义（含解析）.doc（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电磁感应考试内容范围及要求高考统计高考命题解读内容要求说明20152016201720181.考查方式高考对本章内容考查命题频率较高，以选择题和计算题形式出题，难度一般在中档或中档以下.2.命题趋势(1)楞次定律、右手定则、左手定则的应用.(2)与图象结合考查电磁感应现象.(3)通过“杆导轨”模型，“线圈穿过有界磁场”模型，考查电磁感应与力学、电路、能量等知识的综合应用.41.电磁感应现象42.感应电流的产生条件43.法拉第电磁感应定律楞次定律限于导线方向与磁场方向、运动方向垂直的情况T13T6、T13T13T944.自感涡流第1讲电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.概念：在磁感应强度为B的匀强
2、磁场中，与磁场方向垂直的面积S与B的乘积.2.公式：BS.3.适用条件：(1)匀强磁场.(2)S为垂直磁场的有效面积.4.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”).5.物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图1所示，矩形abcd、abba、abcd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面abcd垂直，则图1(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos或BS3.(2)通过矩形abcd的磁通量为BS3.(3)通过矩形abba的磁通量为0.6.磁通量变化量：21.二、电磁感应现象1.定义：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
3、现象叫做电磁感应.2.条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化.例如：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动.3.实质产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流.如果电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流.自测1(多选)下列说法正确的是()A.闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生B.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中不一定有感应电流产生C.线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变化，线框中也没有感应电流产生D.当导体切割磁感线时，一定产生感应电动势答案CD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阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用范围：一切电磁感应现象.
4、2.右手定则(1)内容：如图2，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平面内：让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向.图2(2)适用情况：导线切割磁感线产生感应电流.自测2如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面向下，过线圈上A点作切线OO，OO与线圈在同一平面上.在线圈以OO为轴翻转180的过程中，线圈中电流方向()图3A.始终为ABCAB.始终为ACBAC.先为ACBA，再为ABCAD.先为ABCA，再为ACBA答案A解析在线圈以OO为轴翻转90的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减小，则感应电流产生的磁场垂
5、直桌面向下，由右手螺旋定则可知感应电流方向为ABCA；线圈以OO为轴由90翻转到180的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，则感应电流产生的磁场垂直桌面向上，由右手螺旋定则可知感应电流方向仍然为ABCA，A正确.命题点一对磁通量的理解例1(2017江苏单科1)如图4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()图4A.11B.12C.14D.41答案A变式1如图5所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，此时穿过线
6、圈的磁通量为，若线圈绕OO轴逆时针(从下向上看)转过60的过程中，磁通量的变化量为，则和的大小是()图5A.，B.，C.BL2，D.NBL2，答案A命题点二电磁感应现象的理解和判断常见的产生感应电流的三种情况例2现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图6所示连接.下列说法中正确的是()图6A.开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转C.开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D.开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转答案A解析开关闭合后，
7、线圈A插入或拔出，都将造成线圈B处磁场的变化，因此线圈B处的磁通量发生变化，产生感应电流，故A正确；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间均能引起线圈B中磁通量的变化而产生感应电流，故B错误；开关闭合后，只要移动滑片P，线圈B中磁通量就变化，从而产生感应电流，故C、D错误.变式2(2018阜宁中学调研)如图7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，有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为.在下列各过程中，一定能在轨道回路中产生感应电流的是()图7A.ab向右运动，同时使减小B.使磁感应强度B减小，角同时也减小C.ab向左运动，同时增大磁感应强
8、度BD.ab向右运动，同时增大磁感应强度B和角(090)答案A解析设此时回路面积为S，据题意，磁通量BScos，对A选项，S增大，减小，cos增大，则增大，A正确.对B选项，B减小，减小，cos增大，可能不变，B错误.对C选项，S减小，B增大，可能不变，C错误.对D选项，S增大，B增大，增大，cos减小，可能不变，D错误.故只有A正确.命题点三感应电流方向的判断1.用楞次定律判断(1)楞次定律中“阻碍”的含义：(2)应用楞次定律的思路：2.用右手定则判断该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点：(1)掌心磁感线穿入；(2)拇指指向导体运动的方向；(3)四指指向感应电流的方向.例3(
9、2018盐城中学质检)如图8，有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨，导轨电阻不计，导轨上金属杆ab与导轨接触良好，磁感线垂直导轨平面向上(俯视图)，导轨与处于磁场外的大线圈M相接，欲使置于M内的小闭合线圈N产生顺时针方向感应电流，下列做法可行的是()图8A.ab匀速向右运动B.ab加速向右运动C.ab加速向左运动D.ab匀速向左运动答案C变式3(2018东台创新学校月考)如图9所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则()图9A.导线框进入磁场时，感应电流方向为abcdaB.导线框离开磁场时，感应电流方向为a
10、dcbaC.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左答案D解析导线框进入磁场时，向外的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流方向为adcba，故A错误.导线框离开磁场时，向外的磁通量减小，感应电流方向为abcda，故B错误.导线框离开磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左，故C错误.导线框进入磁场时，由左手定则可知，受到的安培力方向水平向左，故D正确.命题点四楞次定律推论的灵活应用楞次定律中“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：内容阻碍原磁通量变化“增反减同”阻碍相对运动“来拒去留”使回路面积有
11、扩大或缩小的趋势“增缩减扩”阻碍原电流的变化“增反减同”例证磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反磁铁靠近，是斥力磁铁远离，是引力P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒、磁铁下移，a、b靠近合上S，B先亮例4(2018常州市一模)如图10所示，铁芯上绕有线圈A和B，线圈A与直流电源、开关S连接，线圈B与理想发光二极管D相连，衔铁E连接弹簧K控制触头C的通、断.忽略A的自感，下列说法正确的是()图10A.闭合S，D闪亮一下B.闭合S，C将会过一小段时间后接通C.断开S，D不会闪亮D.断开S，C将会过一小段时间后断开答案D解析闭合S瞬间，穿过线圈B的磁通量增加，根据楞次定律“增反减同”，结合右手螺旋定
12、则可知，线圈B所在回路的电流沿逆时针方向，而由于二极管顺时针方向导电，则D不会闪亮一下，线圈A中磁场立刻吸引街铁E，导致触头C即时接通，故A、B错误；断开S瞬间，穿过线圈B的磁通量要减小，根据楞次定律“增反减同”，结合右手螺旋定则可知，线圈B所在回路的电流沿顺时针方向，则二极管处于导通状态，则D会闪亮，同时对线圈A有影响，阻碍其磁通量减小，那么C将会过一小段时间后断开，故C错误，D正确变式4(2018海安中学月考)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图11所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去.现在在固定线圈左侧同一位置，先后放上用横截面积相等的铜
13、和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，电阻率铜铝.则合上开关S的瞬间()图11A.电池正负极调换后，金属环不能向左弹射B.从左侧看环中感应电流沿顺时针方向C.若将铜环放置在线圈右方，环将向左运动D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力答案B解析线圈中电流为右侧流入，磁场方向为向左，在闭合开关的过程中，磁场变强，则由楞次定律可知，从左侧看环中感应电流沿顺时针方向，故B正确；电池正负极调换后，金属环受力向左，故仍将向左弹出，故A错误；若环放在线圈右方，根据“来拒去留”可得，环将向右运动，故C错误；由于铜环的电阻较小，故铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环受到的安培力，故D错误.命题
14、点五三定则一定律的应用安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用对比：基本现象因果关系应用规律运动电荷、电流产生磁场因电生磁安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力因电受力左手定则部分导体做切割磁感线运动因动生电右手定则闭合回路磁通量变化因磁生电楞次定律例5(多选)(2018苏锡常镇二模)如图12，一根足够长的直导线水平放置，通以向右的恒定电流，在其正上方O点用细丝线悬挂一铜制圆环.将圆环从a点无初速度释放，圆环在直导线所处的竖直平面内运动，经过最低点b和最右侧c后返回，则()图12A.从a到c的过程中圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针B.运动过程中圆环受到的安培力方向与速度方向相反C.圆环从b到c的时间大于从c到b的时间D.圆环从b到c产生的热量大于从c到b产生的热量答案AD变式5(多选)(2018南通中学期中)如图13所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方(略靠前)固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流.释放线框，它由实线位置下落到虚线位置未发生转动，在此过程中()
