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考纲点击专家解读高考链接电磁感应现象Ⅰ1.理解感应电流的产生条件.2.从考查形式看,多以选择题形式考查.法拉第电磁感应定律;楞次定律Ⅱ1.理解感应电动势的大小计算和方向判断的方法.2.以导体棒切割磁感线类问题为切入点,考查学生对电磁感应规律的理解.2013年上海卷P338,3T2013年浙江卷P349,1T2013年北京卷P349,2T2013年大纲版全国卷P349,3T自感;涡流Ⅰ1.理解自感和互感现象产生的原因.2.从考查形式看,多以选择题形式考查.第1单元电磁感应现象楞次定律夯实必备知识必备知识一电磁感应现象[基础梳理]1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量____________时,电路中有____________产生的现象.2.产生感应电流的条件表述1闭合电路的一部分导体在磁场内做______________运动.表述2穿过闭合电路的磁通量______________.发生变化感应电流切割磁感线发生变化对应学生用书第183页[即时训练]1．试分析图中各种情形，金属线框或线圈里能否产生感应电流？答案:B、C、D均能产生感应电流.必备知识二楞次定律右手定则[基础梳理]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_______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: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:导体_____________产生感应电流.阻碍磁通磁感线导线运动感应电流切割磁感线[即时训练]2．电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是()A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电解析:由楞次定律知线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针,线圈下端为电源正极,所以流过R的电流方向为从b向a,电容器下极板带正电,故D正确,A、B、C错误.答案:D精研疑难要点要点一产生电磁感应的条件1．产生感应电流需要满足两个条件：(1)电路闭合；(2)穿过闭合回路的磁通量发生变化．2．发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．引起磁通量变化的两种方式：(1)面积变化：由Φ＝BS，S为闭合线圈在匀强磁场中垂直于磁场方向的有效面积，有两种情况：①导体切割磁感线运动．如图甲，闭合线圈的部分导体切割磁感线运动(位置1)，线圈中有感应电流．整个线圈在磁场中运动(位置2)，线圈中无感应电流．②闭合线圈在磁场中转动．如图乙，闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴转动，线圈中有感应电流；闭合线圈绕平行于磁感线方向的轴转动，线圈中无感应电流．(2)磁场变化：由于空间分布的磁场发生变化，引起回路中的磁通量变化．有两种情况：①永磁体靠近或远离闭合线圈．②电磁铁(通电螺线管)中通过的电流发生变化．[例1](2014年黄石模拟)如图所示，竖直放置的长直导线中通过恒定电流，一矩形导线框abcd与通电导线共面放置，且ad边与通电导线平行．下述情况中，能在回路中产生感应电流的是()A．线框向右平动B．线框与导线以相同的速度同向平动C．线框以ab为轴转动D．线框不动，增大导线中的电流[解析]由产生感应电流的条件可知,只要穿过该闭合回路的磁通量发生变化,回路中就有感应电流,反之则无.对于选项A,因为当线框向右平动时,磁场变弱,穿过回路的磁通量减小,故回路中应有感应电流,A项正确.对于选项B,由于线框离通电导线的距离不变,穿过它的磁通量不变,故回路中无感应电流,B项错误.对于选项C,由于从图示位置以ab边为轴转过90°时,穿过回路的磁通量从最大变为零,故回路中应有感应电流,C项正确.线框不动,增大导线中的电流,穿过线框的磁通量增大,有感应电流产生,D项正确.[答案]A、C、D1.下图中不能产生感应电流的是()解析:只有D图回路中磁通量不发生变化,故D中不能产生感应电流.答案:D要点二楞次定律的理解对应学生用书第184页1．对楞次定律的理解(1)因果关系：应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系．磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结果，结果又反过来影响原因．(2)楞次定律中“阻碍”的含义：“阻碍”是“变慢”“延缓”“延迟”“迟滞”，而不是阻止．(3)楞次定律推广含义的应用：①阻碍原磁通量的变化——“增反减同”．②阻碍(导体的)相对运动——“近斥远吸”“来拒去留”．③磁通量增加，线圈面积“缩小”，磁通量减小，线圈面积“扩张”．④阻碍线圈自身电流的变化(自感现象)．2.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤(1)确定原磁场的方向;(2)明确回路中磁通量变化情况;(3)应用楞次定律的“增反减同”,确立感应电流磁场的方向.[例2]如图所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布．一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流的方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向[思维流程]第一步：抓信息关键点①铜制圆环；②拉至位置a后无初速释放③圆环从a摆向b的过程中第二步：建立物理模型磁通量改变，产生感应电流第三步：找解题突破口磁通量的变化情况第四步：形成解题思路①根据磁通量的变化情况，判断电流方向②根据楞次定律，安培力阻碍相对运动[解析]圆环从位置a无初速释放,在到达磁场分界线之前,穿过圆环向里的磁感线条数增加,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为逆时针,圆环经过磁场分界线之时,穿过圆环向里的磁感线条数减少,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为顺时针;圆环通过磁场分界线之后,穿过圆环向外的磁感线条数减少,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为逆时针;因磁场在竖直方向分布均匀,圆环所受竖直方向的安培力平衡,故总的安培力沿水平方向.综上所述,正确选项为A、D.[答案]A、D2．下列各图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中正确的是()解析:根据楞次定律可确定感应电流的方向:以C选项为例,当磁铁向下运动时:(1)闭合线圈原磁场的方向——向上;(2)穿过闭合线圈的磁通量的变化——增加;(3)感应电流产生的磁场方向——向下;(4)利用安培定则判断感应电流的方向——与图中箭头方向相同.线圈的上端为S极,磁铁与线圈相互排斥.运用以上分析方法可知,C、D正确.答案:C、D基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生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感应部分导体切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量的变化楞次定律要点三楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用1.规律比较2.应用区别关键是抓住因果关系：(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．相互联系(1)应用楞次定律，一般要用到安培定则；(2)研究感应电流受到的安培力，一般先用右手定则确定电流方向，再用左手定则确定安培力的方向，有时也可以直接应用楞次定律的推论确定．[例3]如图所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向在图中已经标出．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处在垂直于纸面向外的匀强磁场中．下列说法中正确的是()A．当金属棒ab向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B．当金属棒ab向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势C．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D．当金属棒ab向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点[审题指导]解答本题首先要明确磁场的方向,再假设能形成闭合电路,然后用右手定则判断感应电流的电流方向,从而判断电势的高低端.[思维流程]第一步:抓信息关键点①金属棒ab向右匀速运动时②金属棒ab向右加速运动时第二步:建立物理模型导体棒相当于稳压直流电源第三步:找解题突破口变压器不能改变直流电压第四步:形成解题思路①匀速运动时,用右手定则判断感应电流方向,判断b点电势高于a点,但cd端无感应电动势②加速运动时,b点电势高于a点,电流增大,根据楞次定律,d点电势高于c点[解析]当金属棒向右匀速运动而切割磁感线时,金属棒产生恒定感应电动势,由右手定则判断电流方向由a→b.根据电流从电源(ab相当于电源)正极流出沿外电路回到电源负极的特点,可以判断b点电势高于a点.又左线圈中的感应电动势恒定,则感应电流也恒定,所以穿过右线圈的磁通量保持不变,不产生感应电流.当ab向右做加速运动时,由右手定则可推断φb＞φa,电流沿逆时针方向.又由E＝BLv可知ab导体两端的E不断增大,那么左边电路中的感应电流也不断增大,由安培定则可判断它在铁芯中的磁感线方向是沿逆时针方向的,并且场强不断增强,所以右边电路的线圈中的向上的磁通量不断增加.由楞次定律可判断右边电路的感应电流方向应沿逆时针,而在右线圈组成的电路中,感应电动势仅产生在绕在铁芯上的那部分线圈上.把这个线圈看作电源,由于电流是从c沿内电路(即右线圈)流向d,所以d点电势高于c点.[答案]B、D3.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左解析:利用楞次定律.两个导体棒与两根金属导轨构成闭合回路,分析出磁通量增加,结合安培定则判断回路中感应电流的方向是B→A→C→D→B.以此为基础,再根据左手定则进一步判定CD、AB的受力方向,经过比较可得正确答案.答案:B、D提升学科素养“方法技巧专题化”系列之八巧用楞次定律的推论速解电磁感应问题对应学生用书第185页[模型概述]楞次定律描述的是感应电流与磁通量变化之间的关系，常用于判断感应电流的方向或其所受安培力的方向，一般有以下四种呈现方式：(1)阻碍原磁通量的变化，即“增反减同”；(2)阻碍相对运动，即“来拒去留”；(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势，即“增缩减扩”；(4)阻碍原电流的变化(自感现象)，即“增反减同”．[典例]如图所示，光滑固定的金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置在导轨上，形成一个闭合回路，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．磁铁的加速度仍为gD．磁铁的加速度小于g[审题指导]可以应用楞次定律确定P、Q中的感应电流的方向,再根据左手定则确定感应电流受到的安培力来确定P、Q的运动方向,根据感应电流的磁场的“阻碍”作用确定磁铁的加速度.还可以根据楞次定律的一些结论直接解答.[解析]法一：设磁铁下端为N极，如图所示，根据楞次定律可判断出P、Q中的感应电流方向，根据左手定则可判断P、Q所受安培力的方向．可见，P、Q将互相靠拢．由于回路所受安培力的合力向下，由牛顿第三定律，磁铁将受到向上的反作用力，从而加速度小于g.当磁铁下端为S极时，根据类似的分析可得到相同的结果，所以，本题应选A、D.法二：根据楞次定律的另一种表述——感应电流的效果，总要反抗产生感应电流的原因．本题中“原因”是回路中磁通量的增加，归根结底是磁铁靠近回路，“效果”便是阻碍磁通量的增加和磁铁的靠近．所以，P、Q将互相靠近且磁铁的加速度小于g，应选A、D.[答案]A、D[题后悟