2025版三維設計?輪高中總復習物理（通用版）第十二章電磁感應

第十二章

電磁感應

第61課時電磁感應現象楞次定律［雙基落實課］

立足“四層”?夯基礎。概念公式定理

T磁通城H及送式Ho=ES（SU）

閉合電路的一部分導體在

感應電產后S1:

電磁場內做運動

流的產

遜生犁必承還不穿過閉合電路的磁通量發

感生

立

現T實質I-產生

象

楞感應電流具仃這樣的方向.

次楞次;即感應電流的磁場總要

定定律;引起感應電流的磁

律通最的

感應電流

的方向

r--.磁感線穿入一

耍需拇指指向------------

,…一"四指指向方向

口情境思辨?原創情境

每年高考考生入場時，監考老師都要用金屬探測器對考生進行安檢，當探測器靠近金屬物體時，報警器就會發

出警拈

判斷下列說法的正誤：

（1）探測器靠近非金屬物體時不發生報警現象。（）

（2）探測器靠近金屬物體報警是利用了靜電感應現象。（）

（3）探測器靠近金屬物體和遠離金屬物體時產生的感應電流方向不同。（）

著眼“四翼”?探考點口題型規律方法

考點一電磁感應現象及感應電流方向的判斷［素養自修類］

1.產生感應電流的條件的兩種表述

（1）閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，閉合電路中產生感應電流。

（2）穿過閉合導體回路的磁通量發生變化時，閉合電路中產生感應電流。

2.判斷感應電流方向的兩種方法

（1）用楞次定律判斷

（2）用右手定則判斷

該方法適用于導體切割磁感線產生的感應電流,判斷時注意掌心、拇指、四指的方向:

0

瓷I

①掌心一一磁感線垂直穿入；

②拇韋----指向導體運動的方向；

③四有一一指向感應電流的方向。

口對點訓練

1.【感應電流方向的判斷】

（2023?海南高考*6題J汽車測速利用了電磁感應現象,汽車可簡化為一個矩形線圈埋在地下的線圈分

別為1、2,通上順時針（俯視）方向電流，當汽車經過線圈時（）

g

A.線圈1、2產生的磁場方I可豎直【可上

氏汽車進入線圈1過程產生感應電流方向為出“/

C.汽車離開線圈1過程產生感應電流方向為加〃

D.汽車進入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同

2.【感應電流有無的判斷】

法拉第“磁生電”這一偉大的發現，引領人類進入了電氣時代。關于下列實驗說法正確的是（）

L

甲乙

丙T

A.圖甲中條形磁體插入螺線管中靜止不動時，電流計指針穩定且不為零

氏圖乙中無論滑動變阻器滑片向下移動還是向上移動的過程中，金屬圓環中都有感應電流

C.圖丙中閉合開關時電流計指針偏轉，斷開開關時電流計指針不偏轉

D.圖丁中導體棒A8在磁場中運動時?定能產生感應電流

考點二楞次定律推論的應用［多維探究類］

楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為：感應電流的效果總是阻礙引起感應電流的原因。根據引起感應電流

的情境，常見以下四種具休推論:

推論例證

磁鐵靠近，B浩、Bq反向，二者相斥;

阻礙原磁通量變化一一“增反減同”磁鐵遠離，B溥、同向，二者相吸

阻礙相對運動一一“來拒去留”

P、。是光滑固定導軌，〃是可移動金屬棒，磁鐵下移，回

路面積應減小，公〃靠近

使回路面積有擴大或縮小的趨勢一一“增

N0I

縮減擴”

注意：此結論只適用于磁感線單方向穿過

ab

回路的情境

>:xx

xrSexi

B減小,線圈擴張

合上S,B燈先亮，A燈逐漸變亮；再斷開S,兩燈逐漸熄滅

阻礙原電流的變化一一“增反減同”（即

自感現象）

考法一“增反減同”

【典例1】如圖所示，兩個半徑不同但同圓心的圓形導線環A、B位于同一平面內，A環的半徑大于4環的

半徑，已知在1=0到/=有的時間間隔內，當A環中的電流，?八發生某種變化，8環中的感應電流總是沿順時針

方向，且8環總有擴張的趨勢。設A環中電流謂的正方向與圖中餡頭所示的方向相同，則〃隨時間，變化的圖

線可能是（）

聽課汜錄....................................................................................

考法二“來拒去留”

【典例2】（多選）如圖所示，在一固定、水平放置的鋁環上方，有一條形磁鐵，從離地面高〃處，由靜止

開始下落，最后落在地面上。磁鐵下落過程中從鋁環中心穿過鋁環，而不與鋁環接觸。若不計空氣阻力，下列

說法正確的是（）

A.磁鐵下落過程中，鋁環中的電流先沿逆時針方向，后沿順時針方向（從上向下看鋁環）

B.不考慮起始位置，磁鐵下落過程中，磁鐵的加速度始終小于g

C.磁鐵下落過程中，磁鐵的機械能不斷減少

D.磁鐵落地時的速率等于西A

聽課汜錄....................................................................................

考法三“增縮減擴”

【典例3】如圖所示，圓環形導線圈〃平放在水平桌面上，在線圈。的正上方固定一豎直螺線管從二者軸

線重合，螺線管〃與電源、滑動變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述

正確的是（）

A.線圈a中將產生順時針方向（俯視）的感應電流

B.穿過線圈a的磁通量減小

C.線圈。有擴張的趨勢

D.線圈〃對水平桌面的壓力人將增大

聽課汜錄

考點三“三定則、一定律”的綜合問題［互動共研類］

“三定則、一定律”的比較

定則或定律適用的現象因果關系

安培定則電流的磁效應一一電流、運動電荷產生的磁場因電生磁

（1）安培力一一磁場對電流的作用力；

左手定則因電受力

（2）洛倫茲力一一磁場對運動電荷的作用力

右手定則導體做切割磁感線運動產生的電磁感應現象因動生電

楞次定律閉合回路磁通量變化產生的電磁感應現象因磁生電

【典例4】（多選）如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒尸Q、MN,PQ、MN均處

在豎直向下的勻強磁場中，當PQ在一外力的作用下運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是

A.向右加速運動B.向左加速運動

C.向右減速運動D.向左減速運動

聽課汜錄一

口對點訓練

1.【楞次定律及左手定則的應用】

（多選）創意物理實驗設計作品《小熊蕩秋千》如圖所示。兩根彼此靠近且相互絕緣的金屬棒C、D固定在鐵

架臺上，與兩個銅線圈P、Q組成一閉合回路，兩個磁性很強的條形磁鐵如圖放置。當用手左右擺動線圈2

時，線圈。也會跟著擺動，仿佛小熊在蕩秋千。以下說法正確的是（）

A.P向右擺動的過程中，P中的電流方向為順時針方向（從右向左看）

B/向右擺動的過程中，Q也會向右擺動

C.P向右擺動的過程中，。會向左擺動

D.若用手左右擺動Q,P會始終保擰靜止

2.【“三定則、一定律”的綜合】

如圖所示，金屬圓盤置于垂直紙面向里的勻強磁場中，其中央和邊緣各引出一根導線與套在鐵芯上部的線圈A

相連.套在鐵芯下部的線圈B引出兩根導線接在兩根水平導軌上，導軌上有一根金屬棒"處在垂直于紙面向

外的勻強磁場中。下列說法正確的是（）

A.圓盤順時針勻速轉動時,〃點的電勢高于》點的電勢

B.圓盤順時針加速轉動時,時棒受到向左的安培力

C.圓盤順時針加速轉動時，外棒將向右運動

D.圓盤順時針減速轉動時，a點的電勢高于。點的電勢

溫馨提示：請完成《課時跟蹤檢則》P433?434

第62課時探究感應電流的產生條件探究影響感應電流方向的因素

［實驗增分課］

匚立足：四層”?夯基礎口原理操作數據

裝置原理實驗過程注意事項

1.探究感應電流的產生條件

實驗1：探究感應電流的產生條件

（I）確定電流方

線圈8中是否有

開關和變阻器的狀態向與電流計指針

電流

偏轉方向的關系

開關閉合瞬間

時，要用試觸法

開關斷開瞬間

并注意減小電流

開關閉合時，滑動變阻器不動

（1）開關的閉合、斷開瞬間觀察電流強度，防止電流

開關閉合時，迅速移動滑動變阻

計的指針是否偏轉；過大或通電時間

器的滑片

（2）開關的閉合狀態下，迅速移動滑過長損壞電流

實驗2：探究條形磁鐵插入或拔出線圈時感應電流

動變阻器的滑片，觀察電流計的指針計。

的方向

是否偏轉。（2）電流計選用

（1）確定電流計指針偏轉方向與電流方向的關系。

2.探究影響感應電流方向的因素零刻度在中間的

（2）觀察并記錄磁場方向，分析磁通量變化情況與

靈敏電流計。

感應電流方向的關系。

（3）實驗前設計

實驗3：探究導體切割磁感線時感應電流的方向

好表格，并明確

（1）用與實驗2相同的方法判斷電流方向與電流計

乙丙線圈的繞線方

指針偏轉方向的關系.

（1）根據電流計指針偏轉方向與電流向“

（按圖丙連接電路。

方向的關系，找出感應電流的方向，2）

（2）觀察并記錄感應電流的方向與導（3）沿不同方向運動導體棒，觀察并記錄磁場方（4）按照控制變

體運動方向或磁通量變化情況間的關向、導體棒運動方向和電流方向，將結果記錄在設量的思想進行實

系。分析實驗結果，歸納出影響感應計的表格中。驗。

電流方向的因素，總結出判斷感應電（4）分析電流方向與磁通量變化情況之間的關系（5）進行一種操

流方向的方法作后，等電流計

指針I可零后再進

行下一步操作

■71著眼：四翼”?探考點。----------------------題型規律方法---------

【典例1】探究感應電流方向的實驗所需器材包括：條形磁鐵、電流計、線圈、導線、一節干電池（用

來查明線圈中電流的流向與電流計中指針偏轉的方向的關系）。

（1）實驗現象如圖所示，根據實驗現象，完成以下內容：

①比較甲圖和,發現電流計指針偏轉的方向相同，這是因為

②實驗結論：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的

（2）為進一步弄清電流計指針擺動方向與電流方向的關系，可以使用一節干電池進行探究。某司學想到了多

用電表內部某一擋含有直流電源，他應選用多用電表的擋對電流計進行測試。實驗發現當電流從正接

線柱流入電流計時，指針向右擺動。

（3）為了能進一步了解感應電流大小隨時間變化的關系，要使用電流傳感器，連接好后，以甲劄為例，圖示

方向為正方向，讓磁鐵從線圈上方釋放，你認為在磁鐵豎直穿過整個線圈的過程中，傳感器顯示的電流i隨時

間/變化的圖像應該是

聽課汜錄....................................................................................

【典例2]物埋探究小組選用圖示器材和電路研究電磁感應規律。

（1）請用筆畫線代表導線，將圖中各器材連接起來，組成正確的實驗電路。

7

（2）把A線圈插入3線圈中，如果閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏轉了一卜.，下面操作出現的情況

有：

①向右移動滑動變阻器滑片，靈敏電流計指針將向（選填“左”或“右”）偏轉；

②保存滑動變阻器滑片位置不變，拔出線圈4中的鐵芯，靈敏電流計指針將向（選填“左”或

“右”）偏轉；

（3）根據實驗結果判斷產生感應電流的本質是。

聽課汜錄....................................................................................

4即時演練

1.某學習小組同學采用如圖甲所示的裝置探究“影響感應電流方向的因素”，螺線管A、滑動變阻器、開關、

電池溝成閉合回路；螺線管8與電流計構成閉合電路，螺線管B套在螺線管人的外面。

（1）要想使電流計指針發生偏轉，下列四種操作中可行的是。

A.閉合開關，螺線管A和螺線管8用對靜止向上運動

B.閉合開關，螺線管8不動，螺線管A插入或拔出螺線管8

C.閉合開關，螺線管人、B不動,移動滑動變阻器的滑片

D.螺線管4、8和滑動變阻器的滑片不動，閉合或斷開開關

（2）利用圖乙所示的裝置進一步探究感應電流的方向與磁通量變化的關系，螺線管8與電流計構成閉合電

路。正確連接好實驗電路后，將條形磁鐵N極朝下插入螺線管也觀察到靈敏電流計G的指針向右偏。

①將條形磁鐵N極朝下拔出螺線管用觀察到靈敏電流計G的指針（選填“向左偏”或“向右

偏”）;

②將條形磁鐵S極朝卜插入螺線管B,觀察到靈敏電流計G的指針（選填“向左偏”或“向右

偏”）。

2.（1）圖甲是“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置。

①如果在閉合開關時發現靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中,

電流計指針將（選填“向左”“向右”或“不”）偏轉；

②按圖甲連好電路，并將4線圈插入4線圈中后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉，可采取的操作

是0

A.插入鐵芯

B.拔出A線圈

C.變阻器的滑片向左滑動

D.斷開開關S瞬間

（2）某同學在做實驗時突發奇想，將開關接在8線圈所在回路，如圖乙所示，則在閉合和斷開開關時,

（選慎"能”或“不能”）觀察到與圖甲電路相同的現象。

B

乙

溫馨提示：請完成《課時跟蹤檢測》P435?436

第63課時法拉第電磁感應定律、自感和渦流［雙基落實課］

或立足：四層”?夯基礎o概念公式定理

法西生不生友恕7目,哥與穿電過?路可是路否的做通量發生

感應無關

拉電動勢也

方向用楞次定律或右手定則判斷

第r

感應電動勢的大小跟穿過這

電

一電路的磁通量的成

磁|4內容r

一定律卜正比

感

U…絨」g爵

應

定切割

律電動勢4轉動而需引￡=48尸3

、

自

感澗感砌羽七=喀

和，百咸家裝」與線圈的、形狀、

渦'且疑笙1及是否有鐵芯有關

流」況一注金屬塊內旋涵狀感應電流

乜隨兒遵循電磁感應定律

□情境思辨?真題情境

（2023?湖北高考5場）近場通信（NFC）器件應用電磁感應原理進行通訊，其天線類似一個丘平的線圈,

線圈乂寸從內到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為1.0cm、1.2cm和1.4

cm,圖中線圈外線接入內部芯片時與內部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應強度變化率為1。3

T/So

天線

判斷下列說法的正誤:

（1）每匝線圈產生的感應電動勢大小相等。（）

(2)天線線圈產生的感應電動勢大小等于3匝線圈各自產生的感應電動勢之和。()

(3)磁感應強度變化率越大，天線線圈產生的感應電動勢越大。()

(4)天線線圈中產生的感應電動勢大小為0.44V。()

著眼“四翼”?探考點。題型規律方法

考點一法拉第電磁感應定律的理解和應用［互動共研類］

1.對法拉第電磁感應定律的理解

（1）公式E=,寫求解的是-一個回路中某段時間內的平均電動勢，在磁通量均勻變化時，瞬時值才等于平均

值。

（2）感應電動勢的大小由線圈的師數和穿過線圈的磁通量的變化率笑共同決定,而與磁通量①的大小、磁通

量的變化量△①的大小沒有必然聯系。

（3）磁通量的變化率當對應中“圖像上某點切線的斜率。

（4）通過回路橫截面的感應電荷量夕=噂，僅與〃、△①和回路電阻R有關，與時間長短無關。

2.磁通量變化時感應電動勢的三種求法

（1）磁通量的變化僅由面積變化引起時，則A<P=BAS,E=〃占

（2）磁通量的變化僅由磁場變化引起時，則△①一"S,E一點S,注意S應為線圈在磁場中的有效面積。

（3）磁通量的變化由面積和磁場同時變化引起時，則△<!>=I①未一①初I,&S2;電s—等。

【典例1】（多選）如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度8隨時間/均勻變化，磁場方向取

垂直紙面向里為正方向。正方形硬質金屬框時〃放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻R=O.I

C,邊長/=0.2m,則下列說法正確的是（）

A.在/=0到f=0.1s時間內，金屬框中的感應電動勢為0.08V

B.在f=0.05s時，金屬框ab邊受到的安培力的大小為0.016N

C.在f=0.05s時，金屬框ab邊受到安培力的方向垂直于ab向右

D.在r=0到f=0.1s時間內，金屬框中電流的電功率為0.064W

聽課汜錄....................................................................................

口對點訓練

1.【法拉第電磁感應定律的應用】

（2022?河北京考5題）將一根絕緣硬質細導線順次繞成如圖所示的線圈，其中大圓面積為S，小圓面積均為

S2,垂直線圈平面方向有一隨時間，變化的磁場，磁感應強度大小8=8。+〃/,氏和攵均為常量，則線圈中總

的感應電動勢大小為（）

A.AS］B.5As2

C.k（$—5S2）D.&（Si+5s2）

2.【曰（IW圖像計算感應電流】

（多選）如圖甲所示，線圈兩端。、〃與一電阻R相連，線圈內有垂直于線圈平面向里的磁場。i=0時刻起,

穿過線圈的磁通量按圖乙所示的規律變化。下列說法正確的是（）

A.，時刻，R中電流方向為由。到A

B.*時刻，A中電流方向為由。到A

C.0?加時間內流過R的電流小于在）?2m時間內流過R的電流

D.0?/o時間內流過R的電流大于卜?2"）時間內流過R的電流

考點二導體切割磁感線產生的感應電動勢［多維探究類］

的三個特性（平動切割）

（1）正交性：本公式要求磁場為勻強磁場，而且3、/、u三者互相垂直。

（2）有效性：公式中的/為導體棒切割磁感線的有效長度。如圖所示，導體棒的有效長度為〃、/，間的距離。

（3）相對性：七=8八中的速度u是導體棒相對磁場的速度，若磁場也在運動，應注意速度間的相對關系。

2.導體棒轉動切割磁感線

當導體棒在垂直于磁場的平面內，繞一端以角速度①勻速轉動時，產生的感應電動勢為￡=/尸如如圖所

/Jso

BA

U)

考法一平動切割問題

【典例2】如圖所示，在磁感應強度大小為4、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，長為L的金屬桿在平

行金屬導軌上以速度箕向右勻速滑動。金屬導軌電阻不計，金屬桿與導軌的夾角為仇電阻為2R,〃、〃間電

阻為凡M、N兩點間電勢差為U,則M、N兩點電勢的高低及U的大小分別為（）

xx

B

xZ>txX#X0XX

A.M點電勢高，U=B.M點電勢高，U=

C.N點電勢高，U=竽D.N點電勢高，U=

聽課汜錄....................................................................................

考法二轉動切割問題

【典例3】（多選）（2021?廣東離考10題）如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導軌"c和de,ab與de

平行,bc是以O為圓心的圓弧導軌,圓弧be左側和扇形Obc內有方向如圖的勻強磁場,金屬桿OP的O端與

e點用導線相接，。端與圓弧松接觸良好?，初始時，可滑動的金屬桿MN靜止在平行導軌上，若桿。。繞。點

在勻強磁場區內從匕到c勻速轉動時，回路中始終有電流，則此過程中，下列說法正確的有（）

A.桿。。產生的感應電動勢恒定B?桿OP受到的安培力不變

C.桿歷N做勻加速直線運動D.桿MN中的電流逐漸減小

聽課汜錄....................................................................................

□對點訓練

1.【立動切割問題】

（多選）如圖所示，分布于全空間的勻強磁場垂直于紙面向里，其磁感應強度大小為8=2T。寬度為L=0.8

m的兩導軌間接一阻值為R=0.2。的電阻，電阻為2R的金屬棒，C長為2L并垂直十導軌（導軌電阻不計）

放置，人端剛好位于導軌上，中點。與另一導軌接觸。當金屬棒以速度v=0.5m/s向左勻速運動時，下列說法

正確的是（）

A.流過電阻”的電流為2A

B.4、。兩點間的電勢差為“w=0.4V

C.A、C兩點間的電勢差為UAC=-L6V

D.A、C兩點間的電勢差為UAC=-L2V

2.【轉動切割問題】

（多選）（2022?山東布考12題）如圖所示，X。、，平面的第一、三象限內以坐標原點。為圓心、半徑為&L的

扇形區域充滿方向垂直紙面向外的勻強磁場。邊長為L的正方形金屬框繞其始終在。點的頂點、在x。），平面

內以角速度（。順時針勻速轉動。1=0時刻，金屬框開始進入第一象限。不考慮自感影響，關于金屬框中感應

電動勢￡隨時間，變化規律的描述正確的是（）

A.在『°到『會的過程中,￡一直增大

B.在『。到『勤勺過程中，石先增大后減小

C?在『°到，磊的過程中，E的變化率一直增大

D.在1=（）到的過程中，七的變化率一直減小

43

考點三自感、渦流、電磁阻尼與電磁驅動

1.【自感問題】

某同學想對比自感線圈和小燈泡對電路的影響，他設計了如圖甲所示的電路，電路兩端電壓U恒定，AHA2

為完全相同的電流傳感器。先閉合開關K得到如圖乙所示的口圖像，等電路穩定后，斷開開關（斷開開關的

實驗數據未畫出）。下列關于該實驗的說法正確的是（）

A.閉合開關時，自感線圈中電流為零，其自感電動勢也為零

B.圖乙中的a曲線表示電流傳感器A2測得的數據

C.斷開開關時，小燈泡會明顯閃亮后逐漸熄滅

Dm時刻小燈泡與線圈的電阻相等

2.【渦流問題】

（2023?全國乙卷17題）一學生小組在探究電磁感應現象時，進行了如下比較實驗。用圖（a）所示的纏繞方

式，將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機玻璃管和金屬鋁管上，漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎

直放置，將?很小的強磁體分別從管的上端由靜止釋放，在管內下落至管的下端。實驗中電流傳感器測得的兩

管上流過漆包線的電流/隨時間/的變化分別如圖（b）和圖（c）所示，分析可知（）

A圖（c）是用玻璃管獲得的圖像

B.在鋁管中下落，小磁體做勻變速運動

C.在玻璃管中下落，小磁體受到的目磁阻力始終保持不變

D.用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短

3.【電磁驅動問題】

（多選）摩托車和汽車上裝有的磁性轉速表就是利用了電磁驅動原理，如圖所示是磁性式轉速表及其原理圖,

關于磁性式轉速表的電磁驅動原理，下列說法正確的是（）

A.鋁盤接通電源，通有電流的鋁盤在磁場作用卜.帶動指針轉動

B.永久磁體隨轉軸轉動產生運動的磁場，在鋁盤中產生感應電流，感應電流使鋁盤受安培力而轉動

C.鋁盤轉動的方向與永久磁體轉動方向相同

D.由于鋁盤和永久磁體被同一轉軸帶動，所以兩者轉動是完全同步的

口考點歸納

I.通電自感和斷電自感的比較

RA2

電路圖Y=J-----0-

器材要求Ai、A2同規格，R=RL，L較大L很大（有鐵芯）

在S閉合瞬間，燈A?立即亮起來，燈Ai逐

通電時燈A立即亮,然后逐漸變暗達到卷定

漸變亮，最終一樣亮

（1）若向，燈泡逐漸變暗;

回路電流減小，燈泡逐漸變暗，Ai電流方向

斷電時（2）若/2>4,燈泡閃亮后逐漸變暗。

不變，A2電流反向

兩種情況下燈泡中電流方向均改變

總結自感電動勢總是阻礙原電流的變化

2.產生渦流時的能量轉化

（1）金屬塊放在變化的磁場中，則磁場能轉化為電能，最終轉化為內能。

（2）如果是金屬塊進出磁場或在非勻強磁場中運動，則由于克服安培力做功，金屬塊的機械能轉化為電能，

最終轉化為內能。

3.電磁阻尼和電磁驅動

電磁阻尼電磁驅動

由于導體在磁場中運動而產生感應電由于磁場運動引起磁通量的變化而產生感應電

成因

流，從而使導體受到安培力流，從而使導體受到安培力

不同點

安培力的方向與導體運動方向相反，阻導體受安培力的方向與導體運動方向相同，推動

效果

礙導體運動導體運動

導體克服安培力做功，其他形式的能轉由「電磁感應，磁場能轉化為電能，通過安培力

能量轉化

化為電能，最終轉化為內能做功，電能轉化為導體的機械能，從而對外做功

兩者都是電磁感應現象，都遵循楞次定律，都是安培力阻礙引起感應電流的導體與磁場間

相同點

的相對運動

溫馨提示：請完成《課時跟蹤檢測》P437?438

第64課時電磁感應中的電路和圖像問題［重難突破課］

或著眼：四翼”?探考點。題型規律方法

題型一電磁感應中的電路問題

1.電磁感應電路中的“等效電源”

做切割磁感線運動的那部分導體或磁通量發生變化的回路相當于電源。

（1）電動勢

①大小：E=B小或E=喏。

②正負極：用右手定則或楞次定律判斷，感應電流流出的一端為電源正極。

（2）等效內阻：“等效電源”對應的那部分電路的阻值為等效內阻。

2.分析電磁感應電路問題的基本思路

考法一動生電動勢的電路問題

【典例1】（多選）如圖甲所示，發光竹蜻蜓是一種常見的兒童玩具，它在飛起時能夠持續發光。某同學對

竹蜻蜓的電路做如下簡化：如圖乙所示，半徑為L的導電圓環繞垂直于圓環平面、通過圓心。的金屬軸。1。2

以角速度3逆時針勻速轉動（俯視）。圓環上接有電阻均為，?的三根金屬輻條。尸、OQ、OR，幅條互成120。

角。在圓環左半部分張角也為120。角的范圍內（兩條虛線之間）分布著垂直圓環平面向下、磁感應強度大小

為B的勻強磁場，在轉軸。1。2與圓環的邊緣之間通過電刷M、N與一個LED燈相連。假設LED燈電阻為八

其他電阻不計，從輻條OP進入磁場開始計時。在輻條OP轉過磁場區域的過程中，下列說法中正確的是

)

A。、P兩端電壓為co

B.通過LED燈的電流為警

8r

C.整個裝置消耗的電能為嘿對

8r

D.增大磁感應強度可以使LED燈發光時更亮

聽課:己錄....................................................................................

考法二感生電動勢的電路問題

【典例2】（2022?全國甲卷16題）三個用同樣的細導線做成的剛性閉合線框，正方形線框的波長與圓線框

的直徑相等，圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入磁感應強度隨時間線性變化的

同一勻強磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框中感應電流的大小分別為

4、上和4則（）

OD

A./I<Z3</2B./I>/3>/2

c.h=i2>hDm

聽課汜錄....................................................................................

考法三感應電荷量的計算

【典例3】如圖，導體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，。為半圓弧的中點，。為圓心。軌道的電阻忽

略不計。是有一定電阻、可繞。轉動的金屬桿，M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好。空間存在與軌道

所在平面垂直的勻強磁場，磁感應強度的大小為慶現使從。。位置以恒定的角速度逆時針轉到05位置

并固定（過程I）;再使磁感應強度的大小以一定的變化率從8增加到2（過程H）。在過程I、II中，流

過。加的電荷量相等，則!等于（）

C.-D.2

4

聽課記錄

【解題技法】

計算感應電荷蚩的公式：4=噤

在也磁感應過程中，只要閉合回路中產生感應電流，則在時間內通過導體橫截面的電荷量=

Ra

RF，即行怎。

注意：感應電荷量的大小由線圈匝數〃、磁通量的變化量△①、回路的總電阻R恁共同決定，與時間4無關。

題型二電磁感應中的圖像問題

解答電磁感應中的圖像問題的四個關鍵

圖像（1）隨時間變化的圖像：如8“圖像、G-/圖像、不/圖像、■圖像、廣/圖像等。

類型（2）隨位移變化的圖像：如E-X圖像、/-%圖像等

（1）根據電磁感應過程選擇圖像。

問題

（2）根據圖像分析電磁感應過程。

類型

（3）電磁感應中的圖像轉換

常用判斷方向右手定則、楞次定律、左手定則、安培定則等

規律計算大小切割公式、法拉第電磁感應定律、閉合電路的歐姆定律及其他有關規律

定性地分析甩磁感應過程中物理量的變化趨勢（增大還是減小）、變化快慢（均勻變

排除法

常用化還是非均勻變化），特別是分析物理量的正負，以排除錯誤的選項

方法根據題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數關系，然后由函數關系對圖像進

函數法

行分析和判斷

考法一根據電磁感應過程選擇圖像

【典例4】（多選）（2022?河北立考8題）如圖，兩光滑導軌水平放置在豎直向下的勻強磁場中，一根導軌

位于x軸上，另一根由be、”三段直導軌組成，其中次段與x軸平行，導軌左端接入一電阻R。導軌上

一金屬棒MN沿x軸正向以速度w保持勻速運動，f=0時刻通過坐標原點O,金屬棒始終與x軸垂直。設運動

過程中通過電阻的電流強度為。金屬棒受到安培力的大小為凡金屬棒克服安培力做功的功率為P,電阻兩

端的電壓為U,導軌與金屬棒接觸良好，忽略導軌與金屬棒的電阻。卜列圖像可能正確的是（）

Ft

_L2L3LO工2L3L

聽課:己錄....................................................................................

考法二根據圖像分析電磁感應過程

【典例5】（多選）如圖甲所示，一質量為〃人邊長為L、電阻為R的單匝正方形導線框而cd放在絕緣的光

滑水平面上，空間中存在一方向豎直向下的單邊界勻強磁場，線框有一半在磁場內，其4邊與磁場邊界平

行。」=0時刻起，磁場的磁感應強度隨時間按如圖乙所示規律均勻減小，線框運動的妙“圖像如圖丙所示，圖

丙中幀斜虛線為過。點速度圖線的刃線，也時刻起速度圖線與/軸平行。則（）

O/ji2t0

乙

A.線框中的感應電流沿順時針方向B.磁感應強度的變化率為智答

C/3時刻，線框的熱功率為0D.0?殳時間內，通過線