【物理】2019届一轮复习人教版 电磁感应 学案

【物理】2019届一轮复习人教版 电磁感应 学案

教师姓名 ‎ ‎ 学生姓名 ‎ ‎ 年 级 高三 上课时间 ‎ ‎ 物理 课题名称 电磁感应 ‎ 一、磁通量 ‎1．定义：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和B的乘积．‎ ‎2．公式：Φ＝BS.‎ 适用条件：(1)匀强磁场．‎ ‎(2)S为垂直磁场的有效面积．‎ ‎3． 磁通量是标量(填“标量”或“矢量”)．‎ ‎4． 磁通量的意义：‎ ‎(1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．‎ ‎(2)同一平面，当它跟磁场方向垂直时，磁通量最大；当它跟磁场方向平行时，磁通量为零；当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时，磁通量为零．‎ 二、电磁感应现象 ‎1． ‎ 电磁感应现象：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． 产生感应电流的条件：‎ 表述1：闭合回路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动．‎ 表述2：穿过闭合回路的磁通量发生变化．‎ ‎3． 能量转化 发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．‎ 深化拓展　当回路不闭合时，没有感应电流，但有感应电动势，只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象，且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源．‎ 三、感应电流方向的判断 ‎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)适用情况：所有的电磁感应现象．, ,k ]‎ ‎2． 右手定则 ‎(1)内容：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，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向．‎ ‎(2)适用情况：导体棒切割磁感线产生感应电流．‎ 考点一　电磁感应现象能否发生的判断 ‎1． 磁通量发生变化的三种常见情况 ‎(1)磁场强弱不变，回路面积改变；‎ ‎(2)回路面积不变，磁场强弱改变；‎ ‎(3)回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变． | |X|X|K]‎ ‎2． 判断流程：(1)确定研究的闭合回路．‎ ‎(2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量Φ.‎ ‎(3) ]‎ ‎★重点归纳★‎ ‎1、判断电磁感应现象是否发生的一般流程 ‎【例1】2013年12月我国发射的“玉兔号”月球车成功着陆月球，预计在2020年将实施载人登月，假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场，他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈，则下列推断正确的是： （ ）‎ A、直接将电流表放于月球表面，看是否有示数来判断磁场有无 B、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表无示数，则判断月球表面无磁场 C、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈沿某一方向运动，如电流表有示数，则可判断月球表面有磁场 D、将电流表与线圈组成闭合回路，使线圈在某个平面内沿两个互相垂直的方向运动，月球表面若有磁场，则电流表至少有一次示数不为零 ‎【答案】C ‎【变式练习1】如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线圈与导线在同一平面上，在下列状况中线框中不能产生感应电流的是： （ ）来 A．导线中电流强度变小 B．线框向右平动 C．线框向下平动 D．线框以ad边为轴转动 ‎【答案】C ‎【变式练习2】如图所示，有一矩形闭合导体线圈，在范围足够大的匀强磁场中运动、下列图中能产生感应电流的是： （ ）‎ ‎【答案】D 考点二　利用楞次定律判断感应电流的方向 ‎1． 楞次定律中“阻碍”的含义 ‎★重点归纳★‎ ‎1、判断感应电流方向的“四步法”‎ ‎2、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：‎ ‎(1)掌心——磁感线垂直穿入；‎ ‎(2)拇指——指向导体运动的方向；‎ ‎(3)四指——指向感应电流的方向．‎ ‎3、楞次定律的推广应用 楞次定律中“阻碍”的主要表现形式：‎ ‎(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”；‎ ‎(2)阻碍相对运动——“来拒去留”；‎ ‎(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”；‎ ‎(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”．‎ ‎4、“三个定则、一个定律”的综合应用技巧 ‎（1）1．应用现象及规律比较 基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生的磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流的作用力 左手定则 电磁 学 ] 学 ]‎ 感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律 ‎（2）应用技巧 多定则应用的关键是抓住因果关系：无论是“安培力”还是“洛伦兹力”，只要是“力”都用左手判断．“电生磁”或“磁生电”均用右手判断．‎ ‎①因电而生磁(I→B)→安培定则；‎ ‎②因动而生电(v、B→I)→右手定则；‎ ‎③因电而受力(I、B→F安)→左手定则．‎ ‎（3）一般解题步骤 ‎①分析题干条件，找出闭合电路或切割磁感线的导体棒．‎ ‎②结合题中的已知条件和待求量的关系选择恰当的规律．‎ ‎③正确地利用所选择的规律进行分析和判断．‎ ‎【例2】如图所示，光滑固定导体轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时： （ ）‎ A.P、Q将相互靠拢 B. P、Q将相互远离 C. P、Q将静止不动 D. P、Q将相对静止地向一个方向运动 ‎【答案】A ‎【变式练习3】如图所示，通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环，铜环平面与螺线管截面平行，当电键S接通一瞬间，两铜环的运动情况是： （ ）‎ A．同时向两侧推开 B．同时向螺线管靠拢 C．一个被推开，一个被吸引 D．因为电源正负极未知，无法具体判断 ‎【答案】A ‎【变式练习4】（多选）如图所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ad且相互绝缘．当MN中电流突然增大时，下列说法正确的是： （ ）‎ A．线圈所受安培力的合力方向向左 B．线圈所受安培力的合力方向向右 C．线圈中感应电流的方向是abcda D．线圈中感应电流的方向是adcba ‎【答案】AC ‎ ‎ ‎1．如图所示，一长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流。下列操作瞬间，能在线圈中产生沿adcba方向电流的是： （ ）‎ A．线圈向左平动 B．线圈竖直向下平动 C．线圈以ab边为轴转动 D．线圈向右平动 ‎【答案】A ‎2．如右图所示，一个水平放置的矩形线圈abcd，在细长水平磁铁的S极附近竖直下落，由位置Ⅰ经位置Ⅱ到位置Ⅲ。位置Ⅱ与磁铁同一平面，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，则在下落过程中，线圈中的感应电 流的方向为： （ ）‎ A.abcda B.adcba C.从abcda到adcba D.从adcba到abcda ‎【答案】B ‎3．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由左匀速运动到右．则： （ ）‎ A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D．导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左 ‎【答案】D ‎ ‎4．（多选）如图所示，一长直导线旁边同一平面内有一矩形线圈abcd，导线中通有竖直向上的电流。下列操作瞬间，能在线圈中产生沿abcda方向电流的是： （ ）‎ A．线圈向右平动 B．线圈竖直向下平动 C．线圈以ab边为轴转动 D．线圈向左平动 ‎【答案】AC ‎5．下图为《研究电磁感应现象》实验中所用器材的示意图，试回答下列问题：‎ ‎（1）在该实验中电流计G的作用是 。‎ ‎（2）按实验要求，将下面的实物连成电路。‎ ‎（3）在产生感应电流的回路中，下图器材中哪个相当于电源（填字母代号） 。 ‎ ‎【答案】（1）检测感应电流的大小与方向；‎ ‎（2）实验电路如图所示；‎ ‎（3）螺线管B．‎ ‎1．如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如下面右图所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示）．在t1 t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是： （ ）‎ A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 ‎【答案】A ‎2．关于对楞次定律的理解，下面说法中正确的是： （ ）‎ A．感应电流的磁场方向，总是跟原磁场方向相同 B．感应电流的磁场方向，总是跟原磁砀方向相反 C．感应电流的磁场方向可以跟原磁场方向相同，也可以相反 D．感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原来的磁通量 ‎【答案】C ‎3．在图中，一束粒子流沿着水平方向平行地飞过磁针的上方时，磁针的N极向纸内偏转．这一带电粒子可能是： （ ）‎ ‎ 学 ]‎ A．向右飞行的正离子束 B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束 D．向右飞行的不带电的离子束 ‎【答案】A ‎4．（多选）如图所示，闭合小金属环从高h处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是 ： （ ）‎ A． 若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h ‎ B．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h C．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h ‎ D．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h ‎【答案】BD ‎5．在研究产生感应电流条件的实验中，把条形磁铁插入或者拔出闭合线圈的过程，线圈的面积尽管没有变化，但是线圈内的磁场强弱发生了变化，此时闭合线圈中 (填“有”或“无”)感应电流。‎ 接着，将电流计、直流电源、带铁芯的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器，已经按图中所示连线。若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流表指针右偏，则当电键闭合后，滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指针将 （填“左偏”、“右偏”或“不偏”） ‎ ‎【答案】有 左偏 ‎1．【2017·新课标Ⅰ卷】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是： （ ）‎ ‎【答案】A ‎2．【2017·新课标Ⅲ卷】如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是： （ ）‎ A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向 B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向 C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向 D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向 ‎【答案】D ‎3．【2016·上海卷】磁铁在线圈中心上方开始运动时，线圈中产生如图方向的感应电流，则磁铁： （ ）‎ A．向上运动 B．向下运动 C．向左运动 D．向右运动 ‎【答案】B ‎4．【2016·海南卷】如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若： （ ）‎ A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向 ‎【答案】D ‎5．【2015·全国新课标Ⅰ·19】（多选）1824年，法国 学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是： （ ）‎ A．圆盘上产生了感应电动势 B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动 C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化 D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动 ‎【答案】AB