2025高考物理一轮总复习第12章电磁感应第29讲电磁感应现象楞次定律课件

这是一份2025高考物理一轮总复习第12章电磁感应第29讲电磁感应现象楞次定律课件，共42页。PPT课件主要包含了知识梳理·易错辨析，发生变化，感应电流，切割磁感线，感应电动势，磁通量，导体运动，部分导体，核心考点·重点突破，磁通量电磁感应现象等内容，欢迎下载使用。

一、磁通量1．定义匀强磁场中，磁感应强度(B)与________于磁场方向的面积(S)的乘积叫作穿过这个面积的磁通量，简称磁通，我们可以用穿过这一面积的磁感线条数的多少来形象地理解。2．公式Φ＝________。在国际单位制中，磁通量的单位是________，符号是________。
3．公式适用条件(1)匀强磁场。(2)磁感线的方向与平面垂直，即B⊥S。
二、电磁感应现象1．电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量____________时，电路中有____________产生的现象。2．产生感应电流的条件(1)条件：穿过闭合电路的磁通量____________。(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做______________的运动。
3．电磁感应现象的实质产生______________，如果电路闭合，则有____________；如果电路不闭合，则只有______________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________引起感应电流的__________的变化。(2)适用范围：适用于一切回路__________变化的情况。
2.右手定则(1)使用方法。①让磁感线穿入______手手心。②使大拇指指向____________的方向。③则其余四指指向____________的方向。(2)适用范围：适用于____________切割磁感线的情况。
1．磁通量与线圈的匝数无关。( )2．闭合电路内只要有磁通量，就有感应电流产生。( )3．感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场方向相反。( )4．感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化。( )
(基础考点·自主探究)1．对磁通量的理解(1)磁通量的正负：磁通量的正负不代表大小，只表示磁感线是怎样穿过平面的。若从平面的某一侧穿入为正，则从另一侧穿入为负。(2)磁通量的大小①由公式计算：Φ＝BSsin θ(其中θ角为平面S与磁感线的夹角)。②从磁感线观察：从不同侧面穿入的磁感线抵消后，剩余的磁感线的条数越多，磁通量越大。③穿过线圈的磁通量的大小与线圈匝数无关。
(3)磁通量变化的常见情况根据Φ＝BSsin θ，引起磁通量变化的三个因素是S、B和θ。①仅B变化：线圈内磁场变化。②仅S变化：线圈的部分导线做切割磁感线运动。③仅θ变化：线圈在磁场中转动。
2．判断产生感应电流的思路
【跟踪训练】 (磁通量的理解和计算)如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab。磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，其方向与竖直方向的夹角为θ(0<θ<90°)。在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是( )
A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角
[解析]　设此时回路面积为S，据题意，穿过回路的磁通量Φ＝BScs θ。ab向右运动，则S增大，θ减小，则cs θ增大，因此 Φ增大，回路里一定能产生感应电流，A正确；B减小，θ减小，cs θ增大，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，B错误；ab向左运动，则S减小，B增大，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，C错误；ab向右运动，则S增大，B增大，θ增大，cs θ减小，Φ可能不变，回路里不一定能产生感应电流，D错误。
(感应电流有无的确定)如图所示的各图所描述的物理情境中，没有产生感应电流的是( )
[解析]　开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，线圈N中不会产生感应电流，故A符合题意；磁铁向铝环A靠近，穿过铝环A的磁通量增大，铝环A中会产生感应电流，故B不符合题意；金属框中从A位置向B位置运动，穿过金属框的磁通量发生变化，金属框中会产生感应电流，故C不符合题意；铜盘在磁场中按题图所示方向转动，铜盘的一部分切割磁感线，回路中会产生感应电流，故D不符合题意。
(基础考点·自主探究)1．楞次定律中“阻碍”的含义
2．判断感应电流方向的两种方法方法一　用楞次定律判断(“四步法”)
方法二　用右手定则判断该方法适用于部分导体切割磁感线。判断时注意掌心、四指、拇指的方向。
【跟踪训练】 (用楞次定律确定感应电流方向)(2023·海南卷)汽车测速利用了电磁感应现象，汽车可简化为一个矩形线圈abcd，埋在地下的线圈分别为1、2，通上顺时针(俯视)方向电流，当汽车经过线圈时( )
A．线圈1、2产生的磁场方向竖直向上B．汽车进入线圈1过程产生感应电流方向为abcdC．汽车离开线圈1过程产生感应电流方向为abcdD．汽车进入线圈2过程受到的安培力方向与速度方向相同
[解析]　由题知，埋在地下的线圈1、2通顺时针(俯视)方向的电流，则根据安培定则，可知线圈1、2产生的磁场方向竖直向下，A错误；汽车进入线圈1过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，B错误；汽车离开线圈1过程中，磁通量减小，根据楞次定律可知产生感应电流方向为abcd(顺时针)，C正确；汽车进入线圈2过程中，磁通量增大，根据楞次定律可知产生感应电流方向为adcb(逆时针)，再根据左手定则，可知汽车受到的安培力方向与速度方向相反，D错误。故选C。
(用右手定则确定感应电流方向)下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情境，导体ab上的感应电流方向为a→b的是( )
[解析]　导体ab顺时针转动，运用右手定则，磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b，故A正确；导体ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误；导体框向右运动，ad边切割磁感线，由右手定则可知，导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误；导体ab沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误。
(能力考点·深度研析)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：
►考向1　“来拒去留”与“增缩减扩”的应用
(2024·浙江高三月考)如图所示，将一磁铁通过放置在电子秤上的支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨M、N，其上有两根可以自由滑动的金属杆a、b，磁铁在回路中心的正上方，当剪断细线，磁铁下落时，以下说法正确的是( )A．a、b杆相互远离B．与剪断细线前相比电子秤的示数增加C．导轨对电子秤的压力变大D．磁铁处于完全失重状态
[解析]　由楞次定律推论“增缩减扩”可知a、b杆将相互靠拢，A错误；将磁铁、支架、导轨和金属杆看成一个整体，磁铁处于失重状态，整体对电子秤的压力减小，磁铁会受到下方回路中感应电流产生的磁场的阻力作用，并不是完全失重，B、D错误；磁铁对导轨产生向下的力，因此导轨对电子秤的压力变大，C正确。
►考向2　“增离减靠”的应用
(2024·浙江绍兴质检)如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法正确的是( )A．线圈a中将产生顺时针方向(俯视)的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有收缩的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将减小
[解析]　根据安培定则可知，螺线管b在其内部产生向下的磁场，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电路中总电阻减小，电流增大，磁感应强度变大，穿过线圈a的磁通量变大，根据楞次定律，线圈a中会产生阻碍磁通量变大的感应电流，即产生逆时针方向(俯视)的感应电流，故A、B错误；根据楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈a有收缩的趋势，故C正确；根据楞次定律的推论“增离减靠”可知，线圈a有远离螺线管b的趋势，因此线圈a对水平桌面的压力FN将增大，故D错误。
“三定则—定律”的综合应用1．“三个定则”“一个定律”的比较
2.相互联系(1)应用楞次定律时，一般要用到安培定则。(2)研究感应电流受到的安培力时，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定。
(多选)如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一如图所示的闭合电路，当PQ在一外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是( )A．向右加速运动B．向左加速运动C．向右减速运动D．向左减速运动
(安培定则与楞次定律的综合应用)如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是( )
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
[解析]　开关闭合后的瞬间，通过左边线圈的磁感应强度向右增大，由于磁通量增大，由楞次定律和安培定则可知，直导线有通以由南指向北的感应电流，根据安培定则可知直导线上方的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，A错误；开关闭合并保持一段时间后，电流稳定，左边线圈没有感应电流，所以小磁针的N极不会转动，B、C错误；开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，通过左边线圈的磁感应强度向右减小，由于磁通量减小，由楞次定律和安培定则可知，直导线有通以由北指向南的感应电流，根据安培定则可知直导线上方的磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，D正确。
(楞次定律与左手定则的综合应用)(多选)(2023·河北卷)如图甲，绝缘水平面上四根完全相同的光滑金属杆围成矩形，彼此接触良好，匀强磁场方向竖直向下。金属杆2、3固定不动，1、4同时沿图箭头方向移动，移动过程中金属杆所围成的矩形周长保持不变。当金属杆移动到图乙位置时，金属杆所围面积与初始时相同。在此过程中( )