2022届高考物理一轮复习-第10章-电磁感应-第1节-电磁感应现象-楞次定律教案-新人教版.doc
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1、2022届高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律教案 新人教版2022届高考物理一轮复习 第10章 电磁感应 第1节 电磁感应现象 楞次定律教案 新人教版年级:姓名:- 16 -第1节 电磁感应现象 楞次定律高考备考指南考点内容要求高考(全国卷)三年命题情况对照分析202020192018命题分析电磁感应现象卷T21:法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和安培力卷T14:电磁感应现象物理学史卷T14:楞次定律卷T24:法拉第电磁感应定律及其应用卷T20:楞次定律和法拉第电磁感应定律卷T21:电磁感应中的图象问题卷T19:电磁感应中的图象问题卷T14:楞次定律和法拉
2、第电磁感应定律卷T17:楞次定律和法拉第电磁感应定律卷T19:楞次定律和法拉第电磁感应定律卷T18:电磁感应中的图象问题卷T20:楞次定律和法拉第电磁感应定律1.高考对本章的考查,有选择题、计算题,试题情景新颖,难度中等偏上。2命题热点侧重于:(1)感应电流的产生条件、方向判定和感应电动势的计算。(2)结合图象综合考查楞次定律和电磁感应定律的应用。(3)以近代科技、生活实际为背景,考查电磁感应规律与力学、电路、能量的综合应用。32022年的考查,从各方面可能仍延续原来的形式及考点,只是在原理应用方面可能会更多地联系生产、生活和科技发展。磁通量楞次定律法拉第电磁感应定律自感、涡流核心素养物理观念
3、:感应电流、感应电动势、磁通量、自感、涡流(如2018卷T18)。科学思维:楞次定律、法拉第电磁感应定律(如2019卷T20、卷T21)。科学探究:探究断电自感和通电自感的规律。科学态度与责任:磁悬浮、电磁阻尼在生产中的应用。第1节电磁感应现象楞次定律一、磁通量1概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。2公式:BS。3适用条件:(1)匀强磁场。(2)S为垂直磁场的有效面积。4磁通量是标量(填“标量”或“矢量”),但有正负。5物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。如图所示,矩形abcd、abba、abcd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平
4、面abcd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cos 或BS3。(2)通过矩形abcd的磁通量为BS3。(3)通过矩形abba的磁通量为0。6磁通量变化:21。二、电磁感应现象1定义: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作电磁感应。2感应电流的产生条件(1)表述一:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。(2)表述二:穿过闭合电路的磁通量发生变化。3实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流。如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。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阻碍引起感应
5、电流的磁通量的变化。(2)适用范围:一切电磁感应现象。2右手定则(1)内容:如图所示,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平面内:让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。一、思考辨析(正确的画“”,错误的画“”)1磁通量是矢量,有正、负之分。()2当导体切割磁感线运动时,导体中一定产生感应电流。()3穿过线圈的磁通量与线圈的匝数无关。()4电路中磁通量发生变化时,就一定会产生感应电流。()5感应电流的磁场总是与原磁场方向相反。()二、走进教材1(鲁科版选修32P8T3)如图所示,条形磁铁以
6、速度v向螺线管靠近,下面几种说法中正确的是()A螺线管中不会产生感应电流B螺线管中会产生感应电流C只有磁铁速度足够大时,螺线管中才能产生感应电流D只有在磁铁的磁性足够强时,螺线管中才会产生感应电流B当条形磁铁以速度v向螺线管靠近,穿过螺线管的磁通量增大,则螺线管中会产生感应电流,与磁铁的速度、磁铁的磁性强弱无关,故B正确。2(粤教版选修32P12T2改编)一矩形线框abcd与长直通电导线处于同一平面内,ad边与导线平行,如图所示。当线框在此平面内向右运动到导线的右边的过程中,线框内感应电流的方向为()A一直沿顺时针方向B一直沿逆时针方向C先沿顺时针方向,再沿逆时针方向D先沿顺时针方向,再沿逆时
7、针方向,最后沿顺时针方向D根据“来拒去留”“同向吸引异向排斥”“近大远小”等规律可得,电流方向依次为bc、cb、ad、da,即先顺时针,再逆时针,最后顺时针,故D正确。3.(人教版选修32P14T6改编)(多选)如图所示,一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环,横杆可绕中心点自由转动。拿一条形磁铁插向其中一个小环,后又取出插向另一个小环,看到的现象及现象分析正确的是()A磁铁插向左环,横杆发生转动B磁铁插向右环,横杆发生转动C磁铁插向左环,左环中不产生感应电动势和感应电流D磁铁插向右环,右环中产生感应电动势和感应电流BD左环不闭合,磁铁插向左环时,产生感应电动势,不产生感应电流,环不受力,横杆不转动
8、,故A、C错误;右环闭合,磁铁插向右环时,环内产生感应电流,环受到磁场的作用,横杆转动,故B、D正确。4.(粤教版选修32P13T4改编)如图所示,两个线圈A、B套在一起,线圈A中通有电流,方向如图所示。当线圈A中的电流突然增强时,线圈B中的感应电流方向为()A沿顺时针方向B沿逆时针方向C无感应电流D先沿顺时针方向,再沿逆时针方向答案A 电磁感应现象的理解和判断对磁通量的理解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a、b间的大小关系为()AabBabCabD条件不足,无法判断C条形磁铁内部的磁感线全部穿过a、
9、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。电磁感应现象的判断2.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,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为。在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是()Aab向右运动,同时使减小B使磁感应强度B减小,角同时也减小Cab向左运动,同时增大磁感应强度BDab向右运动,同时增大磁感应强度B和角(090)A设此时回路面积为S,据题意,磁通量BScos ,S增大,减小,cos 增大,则增大,A正确;B减小,减小,cos 增大,可能不变,B错误;S
10、减小,B增大,可能不变,C错误;S增大,B增大,增大,cos 减小,可能不变,D错误。3(2017全国卷)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()ABCDA底盘上的紫铜薄板出现扰动时,其扰动方向不确定,在选项C这种情况下,紫铜薄板出现上下或左右扰动时,穿过薄板的磁通量难以改变,不能发生电磁感应现象,没有阻尼效应;在选项B、D这两种情况下,紫铜薄板
11、出现上下扰动时,也没有发生电磁阻尼现象;选项A这种情况下,不管紫铜薄板出现上下或左右扰动时,都发生电磁感应现象,产生电磁阻尼效应,选项A正确。1判断感应电流有无的方法2判断磁通量是否变化的方法(1)根据公式BSsin (为B与S间的夹角)判断。(2)根据穿过平面的磁感线的条数是否变化判断。3产生感应电流的三种常见情况 判断感应电流方向的两种方法楞次定律的理解及应用1.(多选)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd,用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点左右摆动。金属线框从图示位置的右侧某一位置由静止释放,在摆动到左侧最高点的过程
12、中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。则下列说法中正确的是()A线框中感应电流的方向先是dcbad,后是abcdaB线框中感应电流的方向是dcbadC穿过线框中的磁通量先变大后变小D穿过线框中的磁通量先变小后变大BD线框从题图所示位置的右侧摆到最低点的过程中,穿过线框的磁通量减小,由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad,从最低点到左侧最高点的过程中,穿过线框的磁通量增大,由楞次定律可判断感应电流的方向为dcbad。1楞次定律中“阻碍”的含义2“四步法”判断感应电流方向右手定则的应用2(2020渭南模拟)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景,导体
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