11.1 电磁感应现象　楞次定律（解析版）.docxVIP

电磁感应 学 科 素 养 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 楞次定律、法拉第电磁感应定律、涡流、电磁阻尼、电磁驱动、互感现象、自感现象 用磁感线与磁场等模型综合分析电磁感应问题，从能量的视角分析解释楞次定律。 探究影响感应电流方向和大小的因素；探究通电自感和断电自感现象的特点 体会电磁感应技术的应用对人类生活和社会发展的影响，认识科学对社会进步的促进作用 考情分析 电磁感应是高考考查的重点内容，尤其是一些常见的模型，如单杆—导轨模型、双杆—导轨模型、导线框穿磁场模型等。考查较多的题型有： (1)根据楞次定律判断感应电流的方向； (2)结合安培定则、左手定则、楞次定律判断导体受力或运动方向； (3)法拉第电磁感应定律E＝neq \f(ΔΦ,Δt)和E＝Blv的比较应用； (4)电磁感应与电路的结合，自感、涡流； (5)电磁感应中的图像、受力、运动和能量等综合问题； (6)电磁感应的科技应用问题。 备考指导 电磁感应现象是高中物理集大成的知识模块,电磁感应知识作为很好的载体,完美体现了高考命题者的意图.值得注意的是,现在高中数学已经学习了微积分初步知识,在今年备考电磁感应知识的复习中,还要重视以下两个方面:一,微元思想的应用对微积分的基本思想的理解和应用应该引起我们足够的重视,尤其是微元思想在电磁感应现象中的具体应用。 必备知识清单 一、磁通量 1．概念：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与B的乘积． 2．公式：Φ＝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、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3，匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直，则： 图1 (1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos θ或BS3. (2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3. (3)通过矩形abb′a′的磁通量为0. 6．磁通量变化：ΔΦ＝Φ2－Φ1. 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现象叫做电磁感应． 2．条件 (1)条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化． (2)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． 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． 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． 命题点精析（一）实验探究电磁感应现象 1．实验设计 如图所示，通过将条形磁铁插入或拔出线圈来改变穿过螺线管的磁通量，根据电流表指针的偏转方向判断感应电流的方向。 2．实验器材 电流表、条形磁铁、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。 3．实验现象 相对运动情况 原磁场方向 向下 向下 向上 向上 Φ的变化情况 增加 减小 减小 增加 线圈中感应电流的方向 自下而上 自上而下 自下而上 自上而下 感应电流的磁场方向(线圈中) 向上 向下 向上 向下 感应电流的磁场方向与原磁场方向的关系 相反 相同 相同 相反 4.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；当穿过线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场的方向相同。 典型例题 例1如图所示，是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置． (1)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，那么闭合开关稳定后，将线圈L1迅速插入线圈L2中，灵敏电流计的指针将__________偏转．(选填“向左”“向右”或“不”) (3)线圈L1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________偏转．(选填“向左”“向右”或“不”) 【答案】(1)见解析图　(2)向右　(3)向左 【解析】(1)补充的实物电路如图所示． (2)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针向右偏转．当开关闭合稳定后，将线圈L1迅速插入线圈L2中时，穿过线圈L2的磁通量增加，且与闭合开关瞬间穿过L2的磁场方向相同，故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L1中的电流变小，穿过线圈L2的磁通量减小，则灵敏电流