专题13.1 电磁感应现象、楞次定律法拉第电磁感应定律【讲】【学生版】-高考物理一轮复习讲义（新高考）

专题13.1 电磁感应现象、楞次定律法拉第电磁感应定律【讲】 目录 一 讲核心素养1 二 讲必备知识1 【知识点一】电磁感应现象的理解和判断1 【知识点二】感应电流方向的判断3 【知识点三】楞次定律推论的应用5 【知识点四】探究影响感应电流方向的因素8 三．讲关键能力10 【能力点一】会正确应用“三定则一定律”10 【能力点二】感应电动势求解的“四种”模型12 【能力点三】会分析自感现象15 【能力点四】涡流、电磁阻尼和电磁驱动16 四．讲模型思想-----导体切割磁感线产生感应电动势的常见类型18 类型1 平动切割磁感线18 类型2 转动切割磁感线19 一 讲核心素养 1.物理观念自感现象和涡流现象。 通过实验，了解自感现象和涡流现象。能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。 2.科学思维电磁感应规律的理解和应用。 通过实验，理解法拉第电磁感应定律。 3.科学探究通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。 二 讲必备知识 【知识点一】电磁感应现象的理解和判断 常见的产生感应电流的三种情况 【例1】 2021云南省师大附中5月统一质量检测 物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是 A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多D.所用套环的材料与老师的不同 【素养升华】本题考察的学科素养主要是物理观念和科学探究。 【变式训练】现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接．下列说法正确的是 A．开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，电流计指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转 【知识点二】感应电流方向的判断 1．用楞次定律判断 1楞次定律中“阻碍”的含义 2．用右手定则判断 该方法只适用于切割磁感线产生的感应电流，注意三个要点 1掌心磁感线垂直穿入掌心； 2拇指指向导体运动的方向； 3四指指向感应电流的方向． 【例2】2021贵州遵义模拟如图所示，在通电长直导线AB的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P，AB在线圈平面内．当发现闭合线圈向右摆动时 A．AB中的电流减小，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 B．AB中的电流不变，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 C．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生逆时针方向的电流 D．AB中的电流增大，用楞次定律判断得线圈中产生顺时针方向的电流 【素养升华】本题考察的学科素养主要是科学思维。 【技巧总结】判断感应电流方向的“四步法” 【变式训练1】 多选2021海南省新高考3月线上诊断如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁铁从左向右靠近螺线管，则 A.小球向右摆动 B.小球向左摆动 C.螺线管的左端相当于条形磁铁的N极 D.螺线管的左端相当于条形磁铁的S极 【变式训练2】多选2021山东省济南市第一次模拟如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，下列说法中正确的是 A.闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动 B.闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零 C.断开开关时，a点电势低于b点电势 D.断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反 【知识点三】楞次定律推论的应用 内容 例证 阻碍原磁通量变化“增反减同” 磁铁靠近线圈，B感与B原方向相反 阻碍相对运动“来拒去留” 使回路面积有扩大或缩小的趋势“增缩减扩” P、Q是光滑固定导轨，a、b是可动金属棒，磁铁下移，a、b靠近 阻碍原电流的变化“增反减同” 合上S，B先亮 【例3】2020全国卷Ⅲ，14如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到 A.拨至M端或N端，圆环都向左运动 B.拨至M端或N端，圆环都向右运动 C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 【素养升华】本题考察的学科素养主要是科学思维。 【规律方法】楞次定律中“阻碍”的问题的思路 【变式训练1】2021广东广州名校联考如图所示，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b与电源、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，下列表述正确的是 A．线圈a中将产生沿顺时针方向俯视的感应电流 B．穿过线圈a的磁通量减小 C．线圈a有扩张的趋势 D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大 【变式训练2】多选2021广东广州市二模某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧。闭合开关时金属环被弹射出去，若 A.从右向左看，金属环中感应电流沿逆时针方向 B.将电源正负极调换，闭合开关时金属环将向右运动 C.将金属环放置在线圈右侧，闭合开关时金属环将向右运动 D.金属环不闭合，则闭合开关时金属环不会产生感应电动势 【知识点四】探究影响感应电流方向的因素 【例1】2021江苏省如东高级中学月考在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中。 1如图甲所示，当磁铁的N极向下运动时，发现电流表指针偏转，若要探究线圈中产生感应电流的方向，必须知道______________________________________。 ①为弄清灵敏电流计指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡含有直流电源，他应选用多用电表的________挡填“欧姆”“直流电流”“直流电压”“交流电流”或“交流电压”对灵敏电流计进行测试。由实验可知，当电流从正接线柱流入电流计时，指针向右摆动。 ②如图甲所示，实验中该同学将条形磁铁从线圈上方向下插入线圈过程中线圈绕