1、第1讲 电磁感应现象 楞次定律 考点1 磁通量 1.定义：闭合导体回路的 与垂直穿过它的 的乘积 2.公式：=_ 3.单位：，符号：_ 4.磁通量是 （填“标量”或“矢量”）面积 磁感应强度 BS 韦伯 Wb 标量 1.公式=BS的适用条件（1）匀强磁场.（2）S为垂直磁场的有效面积.2.磁通量的物理意义（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，磁通量为零.3.磁通量“+”、“-”号的意义 若规定磁感线沿某一方向穿过某平面的磁通量为正值，则磁感线反向穿
2、过该平面的磁通量为负值.（2012广州模拟）如图所示，ab是 水平面上一个圆的直径，在过ab的竖 直面内有一根通电直导线ef，且ef平 行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过 圆面积的磁通量将（）A.逐渐变大 B.逐渐减小 C.始终为零 D.不为零，但始终保持不变【解析】选C.穿过圆面积的磁通量是由通电直导线ef产生的，因为通电直导线位于圆的正上方，所以向下穿过圆面积的磁感线条数与向上穿过的条数相等，即磁通量为零，而且竖直方向的平移也不会影响磁通量的变化.故C正确.1.电磁感应现象 不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量 ,闭合 电路中就有 产生的现象.2.产生感应电流的条件（1）条件:穿过闭
3、合电路的磁通量 .（2）特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做 运动.考点2 电磁感应现象 发生变化 感应电流 发生变化 切割磁感线 1.产生电磁感应现象的实质 穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势.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.2.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.（2012烟台模拟）在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈，与滑动变阻器、电池构成闭合电路，a、b、c为三个闭合金属圆环，假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内，则
4、当滑动变阻器的滑片左、右滑动时，能产生感应电流的金属圆环是（）A.a、b两个环 B.b、c两个环 C.a、c两个环 D.a、b、c三个环【解析】选A.滑动变阻器的滑片左、右滑动，引起圆环a、b中磁通量变化，而圆环c由于对称性其磁通量始终为零，故a、b两环中产生感应电流，而c环中不产生感应电流，故A正确.1.楞次定律（1）内容：感应电流的磁场总要 引起感应电流的_ 的变化.（2）适用范围：一切电磁感应现象.考点3 楞次定律 右手定则 阻碍 磁通量 2.右手定则 内容：伸开右手,使拇指与 垂直,并且都与手掌 在同一平面内,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.其余
5、四个手指 磁感线 导线运动 感应电流 1.楞次定律中“阻碍”的理解 谁在“阻碍”“感应电流的磁场”在阻碍 “阻碍”什么 阻碍的是“引起感应电流的磁通量的变化”，不是阻碍引起感应电流的磁通量 如何“阻碍”磁通量增加时，阻碍其增加，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；磁通量减少时，阻碍其减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向一致，即“增反减同”是否“阻止”“阻碍”不是“阻止”，只是延缓了磁通量的变化，这种变化将继续进行，最终结果不受影响 2.楞次定律的推广 推广表述：感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因.其具体方式为：（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
6、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”.如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，其中表示正确的是（）【解析】选C、D.先根据楞次定律“来拒去留”判断线圈的N极和S极.A中线圈上端为N极，B中线圈上端为N极，C中线圈上端为S极，D中线圈上端为S极，再根据安培定则确定感应电流的方向，A、B错误，C、D正确.“程序法”在楞次定律中的应用【例证1】（2012福州模拟）某实验小组用
7、如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流表的感应电流方向是（）A.aGb B.先aGb，后bGa C.bGa D.先bGa，后aGb【解题指南】解答本题时应从以下三点重点把握：（1）要明确条形磁铁穿过线圈时，原磁场的方向以及穿过线圈的磁通量的变化情况.（2）根据楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向及其变化情况.（3）运用安培定则判断感应电流的方向.【自主解答】选D.（1）条形磁铁在穿入线圈的过程中，原磁场方向向下.（2）穿过线圈向下的磁通量增加.（3）由楞次定律可知：感应电流的磁场方向向上.（4）应用安培定则可判断：感应电流的方向为逆时针（俯视），即由bG
8、a.同理可以判断：条形磁铁穿出线圈的过程中，向下的磁通量减小，感应电流产生的磁场方向向下，感应电流的方向为顺时针（俯视），即由aGb.【总结提升】程序法解题的一般思路（1）应用“程序法”解题的注意事项“程序法”是分析、解决物理问题的一种常见方法，用该方法可以使解题过程规范化、简单化.在使用“程序法”处理问题时，需注意以下两点：根据题目类型制定一个严谨、简洁的解题程序.在分析和解决问题时，要严格按照解题程序进行，这样可以规范解题过程、减少失误、节约解题时间.（2）应用楞次定律解题的一般程序为:楞次定律、右手定则、左手定则、安培定则的综合应用【例证2】如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导
9、 线MN在导轨上向右加速滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B中（）A.有感应电流，且B被A吸引 B.无感应电流 C.可能有，也可能没有感应电流 D.有感应电流，且B被A排斥【解题指南】解答本题应注意以下三点：（1）导线MN切割磁感线运动时，应用右手定则来判断感应电流的方向；（2）结合导线MN的运动情况判断电磁铁A的磁场变化及通过金属环B的磁通量的变化情况；（3）利用楞次定律判断金属环B中电流方向及磁场方向，从而确定B的受力情况.【规范解答】选D.MN向右加速滑动，根据右手定则，MN中的电流方向从NM，且大小在逐渐变大，根据安培定则知，电磁铁A的左端为N极，且磁场强度逐渐增强，根据楞次定律知，B环
10、中的感应电流产生的内部磁场方向向右，B被A排斥.故D正确.【总结提升】“三个定则与一个定律”的规范应用 1.一般解题步骤（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.2.应注意的事项（1）“三个定则与一个定律”的比较.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、电流有作用力 左手定则 电磁 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）应用区别.关键是抓住因果关系.因电而生磁（IB）安培定则；因动而生电（v、BI）右手定则；
11、因电而受力（I、BF安）左手定则.考查内容 电磁感应在生产、生活中的应用【例证】唱卡拉OK用的话筒内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是（）A.该传感器是根据电流的磁效应工作的 B.该传感器是根据电磁感应原理工作的 C.膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D.膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势【规范解答】选B.动圈式话筒的工作原理是：人发出声音使膜片带动线圈振动，从而使穿过线圈的磁通量发生变化，将声音信号转化为电信号，因此该传感器是根据电磁感应原理工
12、作的，故选项B正确.1.（2012泰安模拟）一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中,下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是（）A.圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动 B.圆盘以某一水平直径为轴匀速转动 C.圆盘在磁场中向右匀速平移 D.匀强磁场均匀增加【解析】选B、D.圆盘绕过圆心的竖直轴转动和在磁场中匀速平移,都不会使其磁通量发生变化,故不会有电磁感应现象,A、C错误;圆盘绕水平轴转动或磁场均匀增加,都会使圆盘中的磁通量发生变化,故有感应电流产生,B、D正确.2.如图所示，能产生感应电流的是（）【解析】选B.A图中线圈没闭合，无感应电流；B图中磁通量增大，有感应电流；C图中导线在圆环的正上方，
13、不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线相互抵消，磁通量恒为零，也无感应电流；D图中的磁通量恒定，无感应电流.故选B.3.如图所示，在纸面内放有一个条形磁铁和一个圆形线圈（位于磁铁正中央），下列情况中能使线圈中产生感应电流的是（）A.将磁铁在纸面内向上平移 B.将磁铁在纸面内向右平移 C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动 D.将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内【解析】选D.磁铁在线圈所处位置产生的磁感线与线圈平面平行，穿过线圈的磁通量为零，将磁铁在纸面内向上平移、向右平移和将磁铁绕垂直纸面的轴转动，穿过线圈的磁通量始终都是零，没有发生变化，所以不会产生感应电流.将磁铁的N极转向纸外，S极转向纸内时，穿过线圈
14、的磁通量由零开始逐渐变大，磁通量发生了变化，所以有感应电流产生.故D正确.4.（2012青岛模拟）如图所示，在条形 磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90的过程中，放在导轨右端附近的金属棒ab将（）A.向左运动 B.向右运动 C.静止不动 D.因不知道条形磁铁的哪一端为N极，也不知道条形磁铁是顺时针转动还是逆时针转动，故无法判断【解析】选B.在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90的过程中，闭合回路的磁通量增大，故根据楞次定律ab的运动要阻碍磁通量的增大，所以ab将向右运动，B正确.5.（2012杭州模拟）如图所示，A、B是两根互相平行的、固定的长直通电导线，二者电流大小和方向都相同.一个矩形闭合
15、金属线圈与A、B在同一平面内，并且ab边保持与通电导线平行，线圈从图中的位置1匀速向左移动，经过位置2，最后到位置3，其中位置2恰在A、B的正中间，则下面的说法中正确的是（）A.在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量为最大 B.在位置2这一时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C.从位置1到位置3的整个过程中，线圈内感应电流的方向发生了变化 D.从位置1到位置3的整个过程中，线圈受到的磁场力的方向保持不变【解析】选D.由题意知线圈经过位置2时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率不为零，故A、B均错误；从位置1到位置3的整个过程中，穿过线圈的磁通量是先向外逐渐减小到零，然后向里逐渐增大，由楞次定律知线圈中感应电流的方向始终沿逆时针方向，线圈所受的磁场力的方向始终向右，故C错误，D正确.