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1、第十章第十章 电磁感应电磁感应 定标定标核心素养核心素养 物理观念物理观念 理解产生感应电动势的条件和相关规律，会解释电磁感应现象。理解产生感应电动势的条件和相关规律，会解释电磁感应现象。 科学思维科学思维 掌握电磁感应现象的电路、动力学、图像、能量等综合性问题。掌握电磁感应现象的电路、动力学、图像、能量等综合性问题。 科学态度科学态度与责任与责任 了解电磁感应在现代科技中的应用和影响。了解电磁感应在现代科技中的应用和影响。 定位定位主干知识主干知识 1.电磁感应现象电磁感应现象 2.磁通量磁通量 3法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 4楞次定律楞次定律 5.自感自感、涡流、涡流 6实验：探
2、究影响感应电流方向的因素实验：探究影响感应电流方向的因素 第第 1 课时课时 电磁感应现象和楞次定律电磁感应现象和楞次定律 基础自修课基础自修课 必备知识必备知识(一一) 实验：探究影响感应电流方向的因素实验：探究影响感应电流方向的因素 1(2021 烟台模拟烟台模拟)为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈为了探究电磁感应现象，某实验小组将电池、线圈 A、线圈、线圈 B、滑、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知：指针右偏。由此可知： (1)当滑动变阻
3、器的滑片当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，灵敏电流计的指针向右移动时，灵敏电流计的指针_(填填“左左偏偏” “不不动动”或或“右偏右偏”)； (2)将线圈将线圈 A 拔出时，灵敏电流计的指针拔出时，灵敏电流计的指针_(填填“左偏左偏”“”“不动不动”或或“右偏右偏”)，此时线圈此时线圈 A 与线圈与线圈 B 中电流的绕行方向中电流的绕行方向_(填填“相同相同”或或“相反相反”)。 解析解析：(1)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加时，电流计指针向右偏。合上开关后，将滑动变阻器的滑片迅速向
4、右移动时，接通量增加时，电流计指针向右偏。合上开关后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，接入电路的电阻变小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针将向右偏；入电路的电阻变小，电流增大，穿过线圈的磁通量增大，电流计指针将向右偏； (2)将线圈将线圈 A 拔出时，穿过拔出时，穿过 B 的磁通量减小，电流表指针向左偏；根据楞次定律的推论的磁通量减小，电流表指针向左偏；根据楞次定律的推论“增反减同增反减同”可知此时两线圈中的电流流向相同。可知此时两线圈中的电流流向相同。 答案答案：(1)右偏右偏 (2)左偏左偏 相同相同 2如图所示，是如图所示，是“探究影响感应电流方向的因素探究影响感应电流方向的
5、因素”的实验装置。的实验装置。 (1)将实物电路中所缺的导线补充完整。将实物电路中所缺的导线补充完整。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈L1迅速插入线圈迅速插入线圈 L2中，灵敏电流计的指针将中，灵敏电流计的指针将_偏转偏转(选填选填“向左向左”“”“向右向右”或或“不不”)。 (3)线圈线圈 L1插入线圈插入线圈 L2后， 将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时， 灵敏电流计的指针将后， 将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时， 灵敏电流计的指针将_偏转偏转(选填选填“向左向左”“”“向
6、右向右”或或“不不”)。 解析：解析：(1)补充的实物电路如图所示。补充的实物电路如图所示。 (2)已知闭合开关瞬间，穿过线圈已知闭合开关瞬间，穿过线圈 L2的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转。当开关闭合后，将线圈针向右偏转。当开关闭合后，将线圈 L1迅速插入线圈迅速插入线圈 L2中时，穿过线圈中时，穿过线圈 L2的磁通量增加，的磁通量增加，由已知条件可知产生的感应电流也使灵敏电流计的指针向右偏转。由已知条件可知产生的感应电流也使灵敏电流计的指针向右偏转。 (3)滑动变阻器的滑片迅速向右移动， 线圈滑动变阻器的滑片迅速向右移动，
7、线圈 L1中的电流变小， 穿过线圈中的电流变小， 穿过线圈 L2的磁通量减少，的磁通量减少，则灵敏电流计的指针向左偏转。则灵敏电流计的指针向左偏转。 答案：答案：(1)见解析见解析图图 (2)向右向右 (3)向左向左 系统归纳系统归纳 1实验设计实验设计 如图所示，条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线如图所示，条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，利用电流管的磁通量，利用电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。表指针的偏转方向判断感应电流的方向。 2实验现象实验现象 相对运动情况相对运动情况 原磁场方向原磁场方向 向下向下 向下向下 向上向上 向上向上 的变化情况的变化情况 增加增加
8、 减少减少 减少减少 增加增加 感应电流的磁感应电流的磁 场方向场方向(线圈中线圈中) 向上向上 向下向下 向上向上 向下向下 感应电流在感应电流在 线圈中的方向线圈中的方向 自下而上自下而上 自上而下自上而下 自下而上自下而上 自上而下自上而下 感应电流的磁感应电流的磁 场方向与原磁场方向与原磁 场方向的关系场方向的关系 相反相反 相同相同 相同相同 相反相反 3实验结论实验结论 当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁当穿过线圈的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当穿过线圈的磁通量减少时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。通量减少时，感应电流
9、的磁场与原磁场的方向相同。 4注意事项注意事项 实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏实验前应首先查明线圈中电流的流向与电流表指针偏转方向之间转方向之间的关系，判断的方法是：采用如图所示的电路，把一节干电池与电流表的关系，判断的方法是：采用如图所示的电路，把一节干电池与电流表及线圈串及线圈串联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入限流式滑动变联，由于电流表量程较小，所以在电路中应接入限流式滑动变阻器阻器 R，电池采用旧电池，开关，电池采用旧电池，开关 S 采用瞬间接触，记录指针偏转方向。采用瞬间接触，记录指针偏转方向。 必备知识必备知识(二二) 电磁感应现象电磁感应现象 1电磁感应现
10、象的认识电磁感应现象的认识 在法拉第时代，下列验证在法拉第时代，下列验证“由磁产生电由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是设想的实验中，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
11、相邻房间去观察电流表的变化 D绕在同一铁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，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，观察电流表的变化观察电流表的变化 解析：解析：选选 D 只形成闭合回路，回路中的磁通量不变化，不会产生感应电流，只形成闭合回路，回路中的磁通量不变化，不会产生感应电流，A、B 错错误；线圈中插入条形磁铁瞬间回路中磁通量有变率，电流表有变化，磁铁不动后电流表无误；线圈中插入条形磁铁瞬间回路中磁通量有变率，电流表有变化，磁铁不动后电流表无变化，变化，C 错误；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量变化，会产生感应电流，错误
12、；给线圈通电或断电瞬间，通过闭合回路的磁通量变化，会产生感应电流，能观察到电流表的变化，能观察到电流表的变化，D 正确。正确。 2感应电流有无的判断感应电流有无的判断 下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是下列各图所描述的物理情境中，没有感应电流的是( ) 解析：解析：选选 A 开关开关 S 闭合稳定后，穿过线圈闭合稳定后，穿过线圈 N 的磁通量保持不变，线圈的磁通量保持不变，线圈 N 中不产生感中不产生感应电流，故应电流，故 A 符合题意；磁铁向铝环符合题意；磁铁向铝环 A 靠近，穿过铝环靠近，穿过铝环 A 的磁通量在增大，铝环的磁通量在增大，铝环 A 中产生中产生感应电流，故感应电流
13、，故 B 不符合题意；金属框从不符合题意；金属框从 A 向向 B 运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金运动，穿过金属框的磁通量时刻在变化，金属框中产生感应电流，故属框中产生感应电流，故 C 不符合题意；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数不符合题意；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的无数辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流，故辐条切割磁感线，与外电路构成闭合回路，产生感应电流，故 D 不符合题意。不符合题意。 3磁通量的认识磁通量的认识 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的直导线流的直
14、导线 MN 与与闭合线框共面，第一次将线框由位置闭合线框共面，第一次将线框由位置 1 平移到位置平移到位置 2，第，第二次将线框由位置二次将线框由位置1 绕绕 cd 边翻转到位置边翻转到位置 2，设前后两次通过线框的磁通量变化大小分别为，设前后两次通过线框的磁通量变化大小分别为 1和和 2，则，则( ) A12 B12 C12 D无法确定无法确定 解析：解析：选选 C 第一次将线框由位置第一次将线框由位置 1 平移到位置平移到位置 2，磁感线从线框的同一侧穿入，磁感线从线框的同一侧穿入，1为前后两位置磁通量的绝对值之差。第二次将线框由位置为前后两位置磁通量的绝对值之差。第二次将线框由位置 1
15、绕绕 cd 边翻转到位置边翻转到位置 2，磁感线，磁感线从线框的不同侧穿入，从线框的不同侧穿入，2为前后两位置磁通量的绝对值之和。故为前后两位置磁通量的绝对值之和。故 1 2，选项，选项 C 正正确确。 系统归纳系统归纳 1产生感应电流的条件产生感应电流的条件 (1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 (2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。特例：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 2判断有无感应电流的步骤判断有无感应电流的步骤 (1)确定研究的回路。确定研究的回路。 (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定穿过该回路的磁通量弄清
16、楚回路内的磁场分布，并确定穿过该回路的磁通量 。 (3) 不变不变无感应电流。无感应电流。变化变化 回路闭合，有感应电流；回路闭合，有感应电流；回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势。回路不闭合，无感应电流，但有感应电动势。 必备知识必备知识(三三) 楞楞次定律与右手定则次定律与右手定则 1右手定则的理解及应用右手定则的理解及应用 下列各图表示闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产下列各图表示闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，其中能产生由生由 a 到到 b 方向的感应电流的是方向的感应电流的是( ) 系统归纳系统归纳 右手定则右手定则 (1)使用方法使用方法 伸开右手， 使拇指与其余四个手指垂直， 并且都与手掌伸开右手， 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；在同一个平面内；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。就是感应电流的方向。 (2)适用范围：适用于部分导线切割磁感线的情况。适用范围：适用于部分导线
