【金版教程】20##届高考物理大一轮总复习 9-1 电磁感应现象 楞次定律模拟提能训（含解析）

一、高考题组

1. [2013·课标全国卷Ⅱ](多选)在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是(　　)

A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系

B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说

C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流

D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

解析：电流能产生磁场，说明电和磁之间存在联系，A项正确；为解释磁现象的电本质，安培根据螺线管和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，B项正确；恒定电流附近的固定导线框，不会产生感应电流，C项错误；楞次通过实验，得出了楞次定律，D项正确．

答案：ABD

2. [2010·山东高考](多选)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v₀向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时(　　)

A. 穿过回路的磁通量为零

B. 回路中感应电动势大小为2Blv₀

C. 回路中感应电流的方向为顺时针方向

D. 回路中ab边与cd边所受安培力方向相同

解析：由于两磁场的磁感应强度大小相等，方向相反，且回路此时关于OO′对称，因而此时穿过回路的磁通量为零，A项正确；ab、cd均切割磁感线，相当于两个电源，由右手定则知，回路中感应电流方向为逆时针方向，两电源串联，感应电动势为2Blv₀，B项正确，C项错误；由左手定则知ab、cd所受安培力方向均向左，D项正确．

答案：ABD

3. [2011·海南高考]如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l的正方形导线框沿O′O方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是(　　)

解析：本题中四个选项都是i－t关系图线，故可用排除法．因在线框开始运动后的一段时间内通过导线框的磁通量向里增大，由楞次定律可判定此过程中电流沿逆时针方向，故C、D错误．由于穿过整个磁场区域的磁通量变化量ΔΦ＝0，由q＝可知整个过程中通过导线框的总电荷量也应为零，而在i－t图象中图线与时间轴所围总面积为零，即时间轴的上下图形面积的绝对值应相等，故A错误B正确．

答案：B

二、模拟题组

4. [2013·上海浦东新区调研]如图所示，匝数为N、半径为r₁的圆形线圈内有匀强磁场，匀强磁场在半径为r₂的圆形区域内，匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面．通过该线圈的磁通量为(　　)

A. Bπr　　　　　                      B. Bπr

C. NBπr                               D. NBπr

解析：通过线圈的磁通量Φ＝BS＝Bπr，A错误，B正确；磁通量与线圈的匝数无关，C、D错误．

答案：B

5. [2013·上海青浦区调研]如图所示，一线圈放在通电螺线管的正中间A处，现向右移动到B处，则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化(　　)

A．变大                                 B．变小

C．不变                                 D．无法确定

解析：线圈由通电螺线管的正中间A处向右移动到B处的过程中，线圈的合磁通量等于铁芯中的磁通量减去反穿回线圈的合磁通量，铁芯中的磁通量不变，越向右移动反穿的越多，故线圈的合磁通量减少，B正确．

答案：B

6. [2013·安徽黄山联考]物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，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，经重复实验，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

解析：当闭合S瞬间，线圈L内产生的磁场B及磁通量的变化率，随电压及线圈匝数增加而增大，如果套环是金属材料又闭合，由楞次定律可知，环内会产生感应电流I及磁场B′，环会受到向上的安培力F，当F>mg时，环跳起，越大，环电阻越小，F越大．如果环越轻，跳起效果越好，所以选项B、C错误；如果套环换用电阻大密度大的材料，I减小F减小，mg增大，套环可能无法跳起，选项D正确；如果使用交流电，S闭合后，套环受到的安培力大小及方向(上下)周期性变化，S闭合瞬间，F大小、方向都不确定，直流电效果会更好，选项A错误．

答案：D

第二篇：《楞次定律》教学设计2

《楞次定律》教学设计

二、具体内容：

1.新课引入，提出问题：

自制一个趣味实验装置（如图一所示）——改行的灰太狼，灰太狼看家：它所看的房子就是一个线圈，钱财是一个条形磁体，与灰太狼的两只眼睛组成了一个闭合回路，上一节课我们就学过当条形磁铁离开线圈时线圈中的磁通量发生了变化，闭合的电路中有了感应电流，于是灰太狼的眼睛发光。灰太狼会用眼睛发光的形式告诉我们电流的方向，注意灰太狼的眼睛是由两支反向并联的发光二极管组成的，结合二极管的单向导电性，当钱财即条形磁铁靠近或远离时感应电流方向不同，可以由灰太狼不同眼睛发光判断，那么感应电流的方向如何准确确定呢？

让我们先进入今天的学习——探究感应电流的方向。

2.启发猜想，问题假设：

为此，还是用灰太狼的实验装置。

大家知道当磁通量变化时闭合回路中会产生感应电流，磁通量变化有两种：增加或减小，对应这个电路来说磁通量增加又有两种情况：N极插入S极插入，减小也是：N极拔出S极拔出，其实回路中感应电流的方向就两种：顺时针和逆时针。四种磁通量的变化对应两种感应电流方向，磁通量变化与感应电流的方向有怎样的规律呢？不好找！

楞次用了怎样的方法呢？

大家知道，电流会产生磁场，电流和电流产生的磁场用右手螺旋定则可以互判，如果知道了电流的方向就可以知道电流产生的磁场方向，那么反过来知道了电流产生的磁场方向也可以知道电流的方向。回顾右手螺旋定则。

楞次不是直接判断电流的方向，而是找到电流所产生的磁场方向。

3.明确目的，制定计划：

我们只要想办法找到了电路中感应电流的磁场方向不就可以找到了对应的感应电流的方向了吗？原本找感应电流的方向，现在我们只要找到感应电流产生的磁场方向就可以了。

磁场的规律怎么找呢？磁场它是一种特殊的物质看不到摸不着，不过现代科技非常的发达，可以用磁场传感器测量磁场。就像我们用米尺测长度，用天平测质量一样，磁传感器就是测量周围磁场强弱的一个工具。给学生介绍磁传感器界面和磁传感器的使用。

今天我们就利用这个磁传感器去测感应电流的磁场方向。

回到我们刚才的实验装置中（实验电路如图二所示），条形磁铁靠近或远离时回路中有了感应电流，我能用磁传感器直接测这个回路中感应电流的磁场方向呢？

（叫学生回答，让学生分析，也可以利用下面四个提问作为铺垫启发学生）

①磁传感器是测周围磁场强弱和方向的仪器。

如果这个电路中有了感应电流就会有感应电流的磁场，可不可以直接测出感应电流的磁场呢？（不可以）

②导线周围的磁场很弱，不好测；测线圈中的磁场，线圈中的磁场可以测吗？

③靠近时，线圈中会有条形磁铁的磁场还有感应电流的磁场，怎么处理呢？

④怎样做可以测出感应电流的磁场又将原来的条形磁铁的磁场回避掉呢？（学生思考并回答）

因此对这个电路进行了改进（如图三所示）：找了两个相同的螺线管，它们导线的绕线方式也是相同的，将这两个螺线管串联。由于是串联，如果一个螺线管中产生感应电流，那么另一个螺线管中也一定会有同方向的感应电流，我利用磁传感器可以测出螺线管中的感应电流的方向。由于两个螺线管绕线方式相同，电流的方向相同，因此电流产生的磁场方向也相同。我测出右边线圈中磁场的方向，不就知道左边线圈中磁场方向了吗？

现在我们就可以用磁场传感器测右边线圈中感应电流的磁场的方向。

5.进行实验，收集数据：（实验时注意传感器的方向，线圈的绕线方式）

进行实验：找出感应电流的磁场方向。

实验报告单

给出表格，填入实验结论后让学生自己去寻找规律。

让学生通过实验报告单总结出规律。

6.评估交流，找出规律：

①让学生找出磁通量变化与感应电流的磁场方向间的规律。对照磁通量变大和变小的规律，②现在我们能不能将两种情况和起来用一句话总结，③ 同学们我们找到是感应电流的磁场规律，不就找到感应电流的方向规律了吗？现在我们找到了感应电流的规律。

7.归纳综合，总结规律：

师：1834年楞次就总结出：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。称为楞次定律。

师：你们认为这个定律的核心词是什么？生：阻碍。   

师生交流：

1.明白谁阻碍谁──感应电流的磁场阻碍原磁通量的变化。

2．弄清阻碍什么──阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 

师：小结：要产生感应电流，则闭合回路中必须磁通量要发生变化，同时电路中有感应电流就有感应电流产生的磁场，这个磁场会影响磁通量的变化。我们只要抓住磁通量怎样变，从而找到感应电流的磁场就可以很容易的找到感应电流的方向。

现在我们会利用楞次定律来判断感应电流的方向。整理一下思路，如何判断呢？你能不能给我们总结一下。（让学生来总结）

8.基本练习，体验成功：

回到我们刚刚的灰太狼的实验中， N极拔出时灰太狼的哪只眼睛亮？（让学生来判断）

再做一个实验：这里有一个锡箔做的圆环，将它放到电磁炉的中间，启动电磁炉观察现象。思考为什么？（让学生分析）

9.小结：

通过今天的学习希望大家：

1.能够充分体会和理解楞次研究感应电流方向的思想：思维转换，将复杂问题进行合理的问题转化。这种思想也是我们今后学习和工作中会用到的。

2．楞次定律是电磁感应现象中的重要规律。我们通过这节课的学习找到定律的内容，要理解和掌握好楞次定律必须理解"阻碍"二字的意义。并且楞次定律是能的转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现。希望同学们课下可以从能量转化和守恒的角度去分析楞次定律的内容。

3．掌握好判定感应电流方向的方法。

三、教学反思：

这节课我力求上成科学探究课。如何上好探究课，不让科学探究流于形式，是这一节课的关键。我认为让学生动手参与探究活动需要教师精心引导。即：需要问题的激发和调动；需要适当的演示实验和学生实验的配合。这节课实验我采用磁传感器，实验现象直观，易得出结论。但缺点是磁传感器不是学校装配的基本仪器，多数是教师演示，很难成为学生实验。因此为了便于学生理解实验的目的和实验的原理，首先进行了理论思想上的科学探究，我采用以问题为主线，把问题做为教学的出发点和衔接点是这节课的一大亮点；同时我又以实验为基础把实验做为解决问题的突破口，几次实验的引入目的性很强是这节课的另一大亮点。

上完这节课后我感觉不足之处是整节课学生的探究活动仍有些被动。可能是由于学生平时参与的探究实验活动不多，缺乏经验，需要教师步步指导，比如在设计方案和利用图象处理数据方面我引导的更多一些；并且学生的探究意识和探究习惯还未养成，所以这节课我认为它属于一节定向探究课，而没有实现让学生自由探究。今后我将在此方面继续努力，逐步培养学生的科学探究意识。