2025版高考物理一轮复习第10章第1节电磁感应现象楞次定律教学案新人教版.docVIP

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第1节电磁感应现象楞次定律

学问点一|磁通量电磁感应现象

1．磁通量

(1)概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的平面的面积S和B的乘积。

(2)公式：Φ＝B·S。

适用条件：(1)匀强磁场；(2)S为垂直磁场的有效面积。

(3)单位：1Wb＝1T·m2。

(4)矢标性：磁通量的正、负号不表示方向，磁通量是标量。

2．电磁感应现象

当穿过闭合电路的磁通量发生变更时，闭合电路中有感应电流产生的现象。

3．产生感应电流的条件

(1)条件：①电路闭合；②磁通量发生变更。

(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。

4．电磁感应现象的实质

磁通量发生变更时，电路中产生感应电动势，假如电路闭合，则有感应电流；假如电路不闭合，则只有感应电动势，而无感应电流。

eq\o([推断正误])

(1)穿过闭合电路的磁通量发生变更，电路中不肯定有感应电流产生。(×)

(2)线框不闭合时，即使穿过线框的磁通量发生变更，线框中也没有感应电流产生。 (√)

(3)当导体切割磁感线时，肯定产生感应电动势。 (√)

eq考法1对磁通量的理解

1．如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为rarb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量Φa、Φb间的大小关系为()

A．ΦaΦb B．Φa＝Φb

C．ΦaΦb D．条件不足，无法推断

C[条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、b两个线圈，而外部磁感线穿过线圈a的比穿过线圈b的要多，线圈a中磁感线条数的代数和要小，故选项C正确。]

2.磁通量是探讨电磁感应现象的重要物理量，如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合线框共面，第一次将线框由位置1平移到位置2，其次次将线框绕cd边翻转到位置2，设先后两次通过线框的磁通量变更分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则()

A．ΔΦ1ΔΦ2 B．ΔΦ1＝ΔΦ2

C．ΔΦ1ΔΦ2 D．无法确定

C[设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1，在位置2时的磁通量为Φ2，直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强，故Φ1Φ2。

将闭合线框从位置1平移到位置2，磁感线是从闭合线框的同一面穿过的，所以ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|＝Φ1－Φ2；将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2，磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过，所以ΔΦ2＝|(－Φ2)－Φ1|＝Φ1＋Φ2(以原来穿过的方向为正方向，则后来从另一面穿过的方向为负方向)。故正确选项为C。]

[考法指导]磁通量虽然是标量，但有正、负。上题中闭合线框由位置1平移到位置2和绕cd边翻转到位置2时，在位置2的磁通量大小相等，但磁感线穿入的方向相反。

eq考法2电磁感应现象的推断

3．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的试验中，能视察到感应电流的是()

A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后视察电流表的变更

B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后视察电流表的变更

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，再到相邻房间去视察电流表的变更

D．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，视察电流表的变更

D[产生感应电流必需满意的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变更。选项A、B电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A、B不能视察到电流表的变更；选项C满意产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C也不能视察到电流表的变更；选项D满意产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以视察到电流表的变更，所以选D。]

4．如图所示，矩形闭合线圈abcd竖直放置，OO′是它的对称轴，通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直，如要在线圈中形成方向为abcda的感应电流，可行的做法是()

A．AB中电流I渐渐增大

B．AB中电流I先增大后减小

C．AB正对OO′，渐渐靠近线圈

D．线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)

D[由于通电直导线AB与OO′平行，且AB、OO′所在平面与线圈平面垂直。AB中无论电流如何变更，或AB正对OO′靠近线圈或远离线圈，线圈中磁通量均为零，不能在线圈中产生感应电流，选项A、B、C错误；线圈绕OO′轴逆时针转动90°(俯视)，由楞次定律可知，在线圈中形成方向为abcda的感应电流，选项D正确。]

[考法指导]推断能否产生电磁感应现象，关键是看回路的磁通量是否发生了变更。磁通量的变更量ΔΦ＝Φ2－Φ1，主要有下列三种形式：

?1?S、θ不变，B变更，这时ΔΦ＝ΔB·Ssinθ；

?2?B、θ不变，S变更，这时ΔΦ＝ΔS·Bsinθ；