第十二章 第63课时 电磁感应现象 楞次定律 探究影响感应电流方向的因素-2027年高考物理一轮复习课件（含解析版讲义）

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电磁感应现象　楞次定律实验十四：探究影响感应电流方向的因素
1.理解电磁感应现象，会用感应电流产生条件判断有无感应电流产生。2.通过实验理解感应电流方向的判断方法，会用楞次定律及推论判断感应电流方向等问题。3.能综合应用安培定则、左手定则、楞次定律及其推论解决问题。
考点一　电磁感应现象的理解和判断
考点二　实验：探究影响感应电流方向的因素
考点三　楞次定律及推论
考点四　“三定则，一定律”的对比理解及应用
电磁感应现象的理解和判断
1.磁通量(1)公式：Φ=____，S为垂直磁场方向的_________，磁通量为______(填“标量”或“矢量”)。(2)物理意义：磁通量的大小可形象表示穿过某一面积的_______条数的多少。(3)磁通量变化：ΔΦ=Φ2-Φ1。
2.电磁感应现象(1)当穿过闭合导体回路的_______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作电磁感应。(2)感应电流产生的条件穿过_____导体回路的_______________。(3)电磁感应现象产生___________，如果电路闭合，则有感应电流。如果电路不闭合，则只有___________而无感应电流。
　　　(2025·北京卷·3)下列图示情况，金属圆环中不能产生感应电流的是A.图(a)中，圆环在匀强磁场中向左平移B.图(b)中，圆环在匀强磁场中绕轴转动C.图(c)中，圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移D.图(d)中，圆环向条形磁铁N极平移
实验：探究影响感应电流方向的因素
1.实验思路如图所示，通过将条形磁体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、条形磁体、螺线管、电池、开关、导线、滑动变阻器等。3.实验准备探究电流表指针的偏转方向和电流方向的关系。
5.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______；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______。
　　　(2025·浙江1月选考·14Ⅱ)在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏；从“G0”或“G1”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏角度最大的瞬间，则：(1)此时磁铁的运动状态是　 　　　(选填“向上拔出”“静止”或“向下插入”)。 
(2)只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是　　 (多选)。A.磁铁静止，向上移动线圈B.增大(1)中磁铁运动速度C.将导线从接线柱G1移接至接线柱G0D.将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外
1.楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要_____引起感应电流的_______的变化。(2)适用范围：一切电磁感应现象。
2.楞次定律中“阻碍”的含义：
举例说明为什么说楞次定律体现了能量守恒定律？
答案　以导体棒切割磁感线为例，回路中产生电流，有电能产生，导体棒受到安培力，阻碍导体棒的运动，使其动能减小，体现了能量守恒。
3.右手定则(1)内容：如图，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；让_______从掌心进入，并使拇指指向_________的方向，这时四指所指的方向就是_________的方向。(2)适用情况：导线___________产生感应电流。
1.甲图中条形磁体插入线圈时，乙图中条形磁体向上远离线圈时，分别画出穿过线圈的原磁场方向、感应电流磁场方向及线圈中感应电流方向，总结得出结论：______________________________________________________________________________________________，简称：________。
当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同
2.画出图甲线圈(实线为外侧)中感应电流方向及等效小磁体的N、S极，线圈和磁体之间是　　力。 画出图乙线圈(实线为外侧)中感应电流方向及等效小磁体的N、S极，线圈和磁体之间是　　力。 总结得出结论：______________________________________________________________________________________，简称：__________。 
当磁体和线圈相互靠近时，则两者之间相互排斥；当磁体和线圈相互远离时，则两者之间相互吸引
3.(1)在图(a)中画出直导线中电流增大时，线圈abcd中感应电流方向，以及线圈各边受到的安培力方向，线圈会有　　 　的趋势，结论简称：　　　　　。
(2)如图(b)，线圈A中电流增大时，线圈B有　　　的趋势。 
4.如图，当开关S闭合时，左环向　　摆动、右环向　　摆动，　 　(选填“远离”或“靠近”)通电线圈，结论简称：　　　 　。 
5.以上现象“殊途同归”，实际上都是以　　 　　　　　　　　　　。 
不同方式阻碍磁通量的变化
　　　(来自教材改编)如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与直流电源、电阻和开关S1相连，线圈N与电流表和开关S2相连。下列说法正确的是A.保持S1闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向B.保持S1闭合，在开关S2闭合的瞬间，通过电　流表的电流由b→aC.保持S2闭合，在开关S1闭合的瞬间，通过电流表的电流由b→aD.保持S2闭合，在开关S1断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流
拓展　若在例3中M线圈通以如图所示的电流，电流正方向与例3中M线圈电流方向相同，开关S1、S2保持闭合，通过电流表的电流方向是怎样的？
答案　在0~t1时间内，N线圈中向下的磁通量减小，由楞次定律可知，通过电流表的电流方向为a→b；在t1~t2时间内，N线圈中向上的磁通量增大，通过电流表的电流方向为a→b；在t2~t3时间内，N线圈中向上的磁通量减小，通过电流表的电流方向为b→a。
　　　(2024·江苏卷·10)如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是A.顺时针，顺时针B.顺时针，逆时针C.逆时针，顺时针D.逆时针，逆时针
　　　(2025·江苏南通市大联考)我国某地一次消防演练中，一直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框abcd吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直分量By随距离地面高度h的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时A.穿过线框的磁通量增大B.线框中感应电流方向为abcdC.线框的四条边有向内收缩的趋势D.绳索对线框的作用力小于线框的重力
“三定则，一定律”的对比理解及应用
“三个定则”、“一个定律”的比较
　　　不可形变的圆形导体框a和矩形导体框b(粗糙)连成如图甲所示回路并固定在水平面内。导体框a内固定一小圆环c，且a与c也在同一水平面内，圆环c中通入如图乙所示的电流(规定从上向下看电流顺时针方向为正)，导体框b的左端放置一金属棒MN，金属棒处于垂直水平面向下的匀强磁场中，已知匀强磁场的磁感应强度为B且在图乙所示时间内金属棒始终未滑动，则A.0~t1时间内，金属棒受到向左的安培力B.t1时刻，金属棒受到向右的摩擦力最大C.t1~t2时间内与t2~t3时间内金属棒内的电流反向D.仅增大交流电的峰值，金属棒有可能发生移动
精练高频考点提升关键能力
1.(2025·江苏南通市二模)图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是A.按下按钮过程，螺线管P端电势较高B.松开按钮后，穿过螺线管的磁通量　为零C.按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势D.若按下和松开按钮的时间相同，螺线管产生大小相同的感应电动势
2.(来自教材改编)(2025·江苏南通市、如皋市二模)如图所示，导线AB与CD平行。关于导线CD中的感应电流，下列说法中正确的是A.开关闭合时，有D到C的感应电流B.开关闭合稳定后，有C到D的感应电流C.开关断开时，有D到C的感应电流D.开关断开时，CD中无感应电流
3.(2025·江苏南京市期中)研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是A.B线圈的磁通量将减小B.B线圈一定有收缩的趋势C.B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加D.若从左向右看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的N极
4.(2025·北京卷·10改编)绝缘的轻质弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，磁铁开始振动，由于空气阻力的影响，振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示)，仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放，振动最终也停止。则A.有无线圈，磁铁经过相同的时间停止运动B.磁铁靠近线圈时，线圈有扩张趋势C.振动过程中，线圈对桌面的压力总大于重力D.有无线圈，磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
5.(2025·江西卷·5)托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管(CS线圈)可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图(a)所示。当CS线圈通以如图(b)所示的电流时，产生的等离子体电流方向(俯视)为A.顺时针B.逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针
6.(2025·江苏南京市调研)航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关S的瞬间A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向D.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力
7.如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。(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，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将　　　偏转(填“向左”“向右”或“不”)； 
(2)连好电路，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是　　； A.插入铁芯B.拔出A线圈C.滑动变阻器的滑片向左滑动
(3)G为指针零刻度在中央的灵敏电流计，连接在直流电路中时的偏转情况如图甲中所示，即电流从电流表G的左接线柱进入时，指针也从中央向左偏。若把它与一螺线管串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向　　(填“上”或“下”)，图丙中的条形磁体下端为　　极(填“N”或“S”)。 
8.(2025·江苏南通市名校联盟模拟)如图所示，导线框ABC与长直导线在同一平面内，直导线通恒定电流I，当线框由左向右匀速靠近直导线及穿过直导线后远离导线过程中，线框中感应电流的方向是A.都是ABCB.都是CBAC.先ABC，后CBAD.先CBA，再ABC，再CBA
9.(2024·江苏南通市模拟)如图所示，轻绳将一条形磁体悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁体从A处由静止释放，圆环始终保持静止，则磁体在从A到E摆动过程中A.圆环中感应电流方向相同B.圆环受到摩擦力方向相同C.圆环对桌面的压力始终大于自身的重力D.磁体在A、E两处的重力势能可能相等
10.(2025·江苏南京市模拟)如图所示，有一根竖直固定的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终与导线处于同一竖直面。不计空气阻力，下列说法正确的是A.圆环中不会产生感应电流B.圆环中会产生顺时针方向的电流C.圆环做平抛运动D.开始的一段时间内，圆环所受安培力向左
11.(2025·江苏南通市名校联盟模拟)如图所示，绝缘的水平桌面上放置一金属圆环P，在圆环P的正上方固定一个线圈Q，线圈Q与平行金属导轨相连并与导体棒ab组成闭合回路，金属导轨处于垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，由于导体棒ab的运动，使得圆环P中产生逆时针方向(从上向下看)的感应电流，并且对桌面的压力小于圆环P的重力，下列说法正确的是A.导体棒ab向右加速运动 B.导体棒ab向左加速运动C.导体棒ab向右减速运动 D.导体棒ab向左减速运动
12.(2025·江苏南京市检测)如图所示，光滑水平地面上有一辆静止小车，车上固定一个螺线管，螺线管通过电阻R连成通路。虚线表示一光滑绝缘轨道穿过线圈内部，一个条形磁铁N极向右，可以沿着轨道运动，且磁铁、轨道和线圈不接触。现推动一下磁铁，使它获得向右的初速度，下列说法正确的是A.磁铁在运动过程中，速度可能为零B.当磁铁处于线圈正中位置时，磁铁和小车的总动能最小C.当磁铁向小车运动时，电阻R中的电流方向由A向B，　磁铁和小车的总动量减少D.若磁铁穿过了线圈并逐渐远离线圈，则此时电阻R中　的电流方向由B向A，磁铁和小车的总动能减少