高考物理一輪復(fù)習(xí)講義專題13.1　電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律（原卷版）

專題13.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律【講】【講核心素養(yǎng)】1.物理觀念：通過實驗，理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.科學(xué)思維：通過實驗，掌握楞次定律3.科學(xué)探究：通過實驗，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用及其對現(xiàn)代社會的影響。【講考點題型】【知識點一】電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷一、磁通量1．概念：在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，與磁場方向垂直的面積S與B的乘積。2．公式：Φ＝BS；適用條件：勻強磁場；磁感線的方向與平面垂直，即B⊥S。3．單位：1Wb＝1_T·m2。5．意義：磁通量可以理解為穿過某一面積的磁感線的條數(shù)。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象（1）當(dāng)穿過閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時，閉合導(dǎo)體回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)．（2）感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化．2．實質(zhì)：產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如果電路閉合，則有感應(yīng)電流．如果電路不閉合，則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流．【例1】（2022·上海奉賢·二模）掃描隧道顯微鏡可探測樣品表面原子尺寸上的形貌。為了有效減弱外界振動對它的擾動，在其圓盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ豎直安裝若干對紫銅薄板，圖示為其中的一個紫銅薄板，利用磁場來衰減其微小振動，按四種方法施加恒定磁場，則對銅板上下及其左右振動的衰減最有效的方法是（）A． B．C． D．【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念和科學(xué)探究。【變式訓(xùn)練1】（多選）（2022·山東聊城一中高三開學(xué)考試）“讓體育走進生活，讓體育鍛煉人人可為、人人愛為，既是體育強國建設(shè)的目標(biāo)，也是推動人的全面發(fā)展的重要途徑”。深受喜愛的健身車的磁控阻力原理如圖所示，在銅質(zhì)飛輪的外側(cè)有一些磁鐵（與飛輪不接觸），人在健身時帶動飛輪轉(zhuǎn)動，磁鐵會對飛輪產(chǎn)生阻礙，拉動控制拉桿可以改變磁鐵與飛輪間的距離。則（）A．飛輪受到阻力大小與其材料密度有關(guān)B．飛輪受到阻力大小與其材料電阻率無關(guān)C．飛輪轉(zhuǎn)速一定時，磁鐵越靠近飛輪，其受到的阻力越大D．磁鐵與飛輪間距離不變時，飛輪轉(zhuǎn)速越大，其受到的阻力越大【方法總結(jié)】1．常見的產(chǎn)生感應(yīng)電流的三種情況2．判斷電路中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流的一般流程【知識點二】感應(yīng)電流方向的判斷1．用楞次定律判斷（1）楞次定律中“阻礙”的含義：2．用右手定則判斷該方法只適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流，注意三個要點：（1）掌心——磁感線垂直穿入掌心；（2）拇指——指向?qū)w運動的方向；（3）四指——指向感應(yīng)電流的方向．【特別提醒】判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法方法一用楞次定律判斷方法二用右手定則判斷該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時注意掌心、拇指、四指的方向：（1）掌心——磁感線垂直穿入；（2）拇指——指向?qū)w運動的方向；（3）四指——指向感應(yīng)電流的方向?！纠?】（2022·北京·高考真題）如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框SKIPIF1<0，SKIPIF1<0邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，則（）A．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為SKIPIF1<0B．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大C．線框SKIPIF1<0邊所受的安培力大小恒定D．線框整體受到的安培力方向水平向右【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維?！咀兪接?xùn)練2】（2022·云南省玉溪第一中學(xué)高三開學(xué)考試）如圖，面積為SKIPIF1<0的50匝線圈處于勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面向里。已知磁感應(yīng)強度以0.5T/s的變化率增強，定值電阻SKIPIF1<0，線圈電阻SKIPIF1<0，不計其它電阻。下列說法正確的是（）A．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向 B．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E=75VC．通過SKIPIF1<0的電流為I=5A D．a(chǎn)b兩端的電壓為U=4V【技巧總結(jié)】判斷感應(yīng)電流方向的“四步法”【知識點三】楞次定律推論的應(yīng)用內(nèi)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原方向相反阻礙相對運動——“來拒去留”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(dǎo)軌，a、b是可動金屬棒，磁鐵下移，a、b靠近阻礙原電流的變化——“增反減同”合上S，B先亮安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的應(yīng)用對比基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用規(guī)律運動電荷、電流產(chǎn)生磁場因電生磁安培定則磁場對運動電荷、電流有作用力因電受力左手定則部分導(dǎo)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【方法提煉】1.左、右手定則巧區(qū)分（1）區(qū)分左手定則和右手定則的根本是抓住“因果關(guān)系”：“因電而動”——用左手，“因動生電”——用右手。（2）使用中左手定則和右手定則很容易混淆，為了便于記憶，可把兩個定則簡單地總結(jié)為通電受力，“力”的最后一筆“丿”向左，用左手；運動生電，“電”的最后一筆“乚”向右，用右手。2.解題思路（1）應(yīng)用楞次定律時，一般要用到安培定則來分析原來磁場的分布情況．（2）研究感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，或者直接應(yīng)用楞次定律的推論確定．（3）“三定則、一定律”中只要是涉及力的判斷都用左手判斷，涉及“電生磁”或“磁生電”的判斷都用右手判斷，即“左力右電”．【例3】（2022·安徽·合肥市第八中學(xué)模擬預(yù)測）如圖，一個有小缺口ab的圓形導(dǎo)線圈固定在絕緣的水平面上，c為線圈上的一點，圓弧bc小于半圓。一個條形磁鐵N極向下，沿著線圈的豎直軸線向下運動，在靠近線圈的過程中（）A．a(chǎn)點電勢比b點的電勢高B．a(chǎn)點電勢比b點的電勢低C．若用相同導(dǎo)線將ab接通，b點的電勢比c點高D．若用相同導(dǎo)線將ab接通，b點的電勢比c點低【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維?！咀兪接?xùn)練3】（多選）（2022·四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測）如圖甲所示，螺線管SKIPIF1<0穿過一固定圓形線圈SKIPIF1<0，SKIPIF1<0中通有變化電流SKIPIF1<0，規(guī)定如圖乙所示的電流方向為正，電流隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則（）A．SKIPIF1<0時刻，線圈SKIPIF1<0有收縮的趨勢 B．SKIPIF1<0時刻，線圈SKIPIF1<0中沒有電流C．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0中電流在增大 D．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0中磁通量的變化率增大【規(guī)律方法】楞次定律中“阻礙”的問題的思路【知識點四】探究影響感應(yīng)電流方向的因素【例4】 （2022·全國·高三課時練習(xí)）在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實驗中：（1）先觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與________方向的對應(yīng)關(guān)系，查明線圈中導(dǎo)線的繞向，以便從指針的偏轉(zhuǎn)方向確定感應(yīng)電流的磁場方向。（2）下表為某同學(xué)記錄的實驗現(xiàn)象：序號磁體磁場的方向（正視）磁體運動情況指針偏轉(zhuǎn)情況感應(yīng)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向上拔出線圈向左向上①由實驗記錄1、3得出的結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量________時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向________。②由實驗記錄2、4得出的結(jié)論：穿過閉合回路的磁通量________時，感應(yīng)電流的磁場與原磁場方向________。③由實驗記錄1、2、3、4得出的結(jié)論是：______?！舅仞B(yǎng)提升】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)探究。【變式訓(xùn)練4】（2022·四川省內(nèi)江市第一中學(xué)高三開學(xué)考試）（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)選用如圖___________（選填“甲”或“乙”）所示的裝置進行實驗。（2）在圖甲中，當(dāng)閉合S時，觀察到電流表指針向左偏（不通電時指針停在正中央），則：在圖乙中，磁體N極插入線圈A過程中電流表的指針將___________偏轉(zhuǎn)，（選填“向左”、“向右”或“不發(fā)生”）；在圖丙中，導(dǎo)體棒ab向左移動過程中，電流表的指針將___________偏轉(zhuǎn)；（選填“向左”、“向右”或“不發(fā)生”）。（3）在圖丁中，R為光敏電阻，輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸（A線圈平面與螺線管線圈平面平行），并位于螺線管左側(cè)。當(dāng)