電磁感應(yīng)學(xué)案

1、課時(shí)1 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件探究一、閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線在初中學(xué)過，當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，如圖所示。探究二：向線圈中插入磁鐵，把磁鐵從線圈中拔出演示：如圖所示。把磁鐵的某一個(gè)磁極向線圈中插入，從線圈中拔出，或靜止地放在線圈中。結(jié)論：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是_訓(xùn)練案題型一：電磁感應(yīng)與電流磁效應(yīng)1下列現(xiàn)象中，能表明電和磁有聯(lián)系的是()A摩擦起電 B兩塊磁鐵相互吸引或排斥C小磁針靠近通電導(dǎo)線時(shí)偏轉(zhuǎn) D磁鐵插入閉合線圈過程中，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流2如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置中用于研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()3下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ）A磁場對電流產(chǎn)生力的作用

2、B變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流C插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化 D電流周圍產(chǎn)生磁場題型二：磁通量及其變化4關(guān)于磁通量，下列說法中正確的是()A磁通量不僅有大小，而且有方向，所以是矢量 B磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大C通過某一面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零 D磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度5.如圖所示，線圈平面與水平方向成角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則穿過線圈的磁通量_.6.磁通量是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的重要物理量，如圖所示，通有恒定電流的直導(dǎo)線MN與閉合線框共面，第一次將線框由位置1平移到位置2，第二次將線框由位置1繞cd邊翻轉(zhuǎn)到位置2，設(shè)前后兩次通過線框的磁通量變化分別為

3、1和2則()A 12 B12 C12 D無法確定7.兩圓環(huán)A、B同心放置且半徑RARB，將一條形磁鐵置于兩環(huán)圓心處，且與圓環(huán)平面垂直，如圖所示則穿過A、B兩圓環(huán)的磁通量的大小關(guān)系為()AAB BAB CAFcFb BFcFdFbFd DFcFba)處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長，金屬環(huán)沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是()A.mgb B.mv2 Cmg(ba) Dmg(ba)mv2例題3. 如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外，則下列說法正確的是()A產(chǎn)生的焦耳熱之比為14 B產(chǎn)生的焦耳熱之比

4、為11C通過銅絲某截面的電量之比為14 D通過銅絲某截面的電量之比為11例題4. 如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距離L=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面與水平面成30角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，且都與導(dǎo)軌始終有良好接觸。已知兩金屬棒質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻相等且不可忽略。整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T，金屬棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而金屬棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10ms，求：（1）通過金屬棒cd的電流大小、方向；（2）金屬棒ab受到的力F大??；（3）若金屬棒cd的發(fā)

5、熱功率為0.1W，金屬棒ab的速度。練習(xí)題1.如圖所示，用質(zhì)量為m、電阻為R的均勻?qū)Ь€做成邊長為l的單匝正方形線框MNPQ，線框每一邊的電阻都相等將線框置于光滑絕緣的水平面上在線框的右側(cè)存在豎直方向的有界勻強(qiáng)磁場，磁場邊界間的距離為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在垂直MN邊的水平拉力作用下，線框以垂直磁場邊界的速度v勻速穿過磁場在運(yùn)動(dòng)過程中線框平面水平，且MN邊與磁場的邊界平行求：(1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框中感應(yīng)電流的大小；(2)線框MN邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，M、N兩點(diǎn)間的電壓UMN；(3)在線框從MN邊剛進(jìn)入磁場到PQ邊剛穿出磁場的過程中，水平拉力對線框所做的功W.2、在傾角為的斜面上固定兩根足夠

6、長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN，相距為L，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a、b，先將a 棒垂直導(dǎo)軌放置，用跨過光滑定滑輪的細(xì)線與物塊c 連接，連接a棒的細(xì)線平行于導(dǎo)軌，由靜止釋放c，此后某時(shí)刻，將b也垂直導(dǎo)軌放置，a、c此刻起做勻速運(yùn)動(dòng)，b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上a棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直，兩棒與導(dǎo)軌電接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)則()A物塊c的質(zhì)量是2msin Bb棒放上導(dǎo)軌前，物塊c減少的重力勢能等于a、c增加的動(dòng)能Cb棒放上導(dǎo)軌后，物塊c減少的重力勢能等于回路消耗的電能 Db棒放上導(dǎo)軌后，a棒中電流大小是3、如圖所示，電阻為r的金屬桿ab以

7、恒定的速率v在光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行(導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì))，定值電阻R與金屬棒構(gòu)成閉合回路，整個(gè)裝置置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，下列敘述正確的是()Aab桿中的電流強(qiáng)度與速率v成正比 B磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比C電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比 D外力對ab桿做功的功率與速率v成正比4、如圖所示的電路中，兩根光滑金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌下端接有電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，斜面處在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，電阻可略去不計(jì)的金屬棒ab質(zhì)量為m，受到沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F的作用，金屬棒沿導(dǎo)軌勻速下滑，則它在下滑h高度的過程中，以下說法正確的是()A作用

8、在金屬棒上各力的合力做功為零 B重力做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能C重力與恒力F做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱5.如圖所示，質(zhì)量m10.1 kg，電阻R10.3 ，長度l0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上框架質(zhì)量m20.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.相距0.4 m的MM、NN相互平行，電阻不計(jì)且足夠長電阻R20.1 的MN垂直于MM.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM、NN保持良好接觸當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10

9、 m/s2.(1)求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大小；(2)從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q0.1 J，求該過程ab位移x的大小6.如圖所示，兩水平線L1和L2分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場的邊界，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為d，正方形線框abcd由均勻材料制成，其邊長為L（Ld）、質(zhì)量為m、總電阻為R將線框在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止開始釋放，已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)和剛穿出磁場時(shí)的速度相同求：（1）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)ab兩端的電勢差Uab；（2）ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)線框加速度的大小和方向；（3）整個(gè)線框進(jìn)入磁場過程所需的時(shí)間8.如圖甲所示兩足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd傾斜

10、放置，兩導(dǎo)軌之間的距離為L=0.5m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為=30，導(dǎo)軌上端a、c之間連接有一阻值為R1=4的電阻，下端b、d之間接有一阻傳為R2=4的小燈泡有理想邊界的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向 上，虛線ef為磁場的上邊序，ij為磁場的下邊界，此區(qū)域內(nèi)的感應(yīng)強(qiáng)度B，隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=kg的金屬棒MN，從距離磁場上邊界ef的一定距離處，從t=0時(shí)刻開始由靜止釋放，金屬棒MN從開始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過磁場的下邊界ij的過程中，小燈泡的亮度始終不變金屬棒MN在兩軌道間的電阻r=1，其余部分的電阻忽略不計(jì)，ef、ij邊界均垂直于兩導(dǎo)軌重力 加速度g=10m/s2求：（l）小燈泡的

11、實(shí)際功率；（2）金屬棒MN穿出磁場前的最大速率；（3）整個(gè)過程中小燈泡產(chǎn)生的熱量課時(shí)5 互感和自感探究一:互感1兩個(gè)相互靠近的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的_時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生_ ，這種現(xiàn)象叫互感利用互感現(xiàn)象可以把能量由一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈2.互感現(xiàn)象：兩個(gè)線圈之間并沒有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。這種現(xiàn)象叫做 ，這種感應(yīng)電動(dòng)勢叫做 。3、應(yīng)用和危害：應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把_從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。_就是利用互感現(xiàn)象制成的。 危害：在電力工程中和電子電路中，互感現(xiàn)象有

12、時(shí)會(huì)影響電路的正常工作，這時(shí)要設(shè)法減小電路間的互感。探究二：自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象:當(dāng)一個(gè)線圈中的電流發(fā)生_時(shí)，它產(chǎn)生的變化的磁場不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢，同時(shí)也在其本身激發(fā)出 ，這種現(xiàn)象叫自感；自感電動(dòng)勢總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化，即當(dāng)導(dǎo)體中的電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢的方向與原電流的方向_，阻礙電流_；當(dāng)導(dǎo)體中的電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢的方向與原電流的方向 ，阻礙電流的減小2、自感系數(shù)：實(shí)驗(yàn)表明：磁場的強(qiáng)弱正比于電流的強(qiáng)弱，即磁通量的變化正比于電流的變化，可以說自感電動(dòng)勢正比于電流的變化率，寫成等式即_ L稱為自感系數(shù)決定因素：它跟線圈的 、 、 ，以及是否有 等因素有關(guān)。線圈的橫截面積越

13、_、線圈繞制得越_ _、匝數(shù)越_，它的自感系數(shù)越大，另外有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)_得多。單位：亨利，符號是H ， 常用的還有毫亨（mH）和微亨（H）換算關(guān)系是1 H=_mH=_H練習(xí)題題型一：對自感的理解1關(guān)于線圈自感系數(shù)的說法，錯(cuò)誤的是()A自感電動(dòng)勢越大，自感系數(shù)也越大 B把線圈中的鐵芯抽出一些，自感系數(shù)減小C把線圈匝數(shù)增加一些，自感系數(shù)變大 D電感是自感系數(shù)的簡稱2關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A自感現(xiàn)象是線圈自身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B自感電動(dòng)勢總是阻止原電流的變化C自感電動(dòng)勢的方向總與原電流方向相反 D自感電動(dòng)勢的方向總與原電流方向相同3.如圖所示，線圈L的

14、自感系數(shù)很大，且其電阻可以忽略不計(jì)，L1、L2是兩個(gè)完全相同的小燈泡，在開關(guān)S閉合和斷開的過程中，L1、L2的亮度變化情況是(燈絲不會(huì)斷)()AS閉合，L1亮度不變，L2亮度逐漸變亮，最后兩燈一樣亮；S斷開，L2立即不亮，L1逐漸變亮BS閉合，L1亮度不變，L2很亮；S斷開，L1、L2立即不亮CS閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2亮度不變；S斷開，L2立即不亮，L1亮一下才逐漸熄滅DS閉合，L1、L2同時(shí)亮，而后L1逐漸熄滅，L2則逐漸變得更亮；S斷開時(shí)，L2立即不亮，L1亮一下才滅4.如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則

15、 （ ）A在電路甲中，斷開S，D將逐漸變暗B在電路甲中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路乙中，斷開S，D將漸漸變暗D在電路乙中，斷開S，D將變得更亮，然后漸漸變暗6如圖所示的電路中，燈泡A1、A2的規(guī)格完全相同，自感線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是 （ ）A當(dāng)接通電路時(shí)，A2先亮，A1后亮，最后A2比A1亮B當(dāng)接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮 C當(dāng)斷開電路時(shí)，A1和A2都過一會(huì)兒熄滅D當(dāng)斷開電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過一會(huì)兒熄滅7如圖所示電路中，A1、A2是兩只相同的電流表，電感線圈L的直流電阻與電阻R阻值相等.下面判斷正確的是 （ ）A開關(guān)S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)B開關(guān)S接通的瞬間，電流表A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)C開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)D開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間，電流表A1數(shù)等于A2的讀數(shù) 8如圖所示，L是電感足夠大的線圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)相同的燈泡，若將電鍵S閉合，等燈泡亮度穩(wěn)定后，再斷開電鍵S，則 （ ）A電鍵S閉合時(shí)，燈泡D1、2同時(shí)亮，然后D1會(huì)變暗直到不亮，D2更亮B電鍵S閉合時(shí)，燈泡D1很亮，D2逐漸變亮，最后一樣亮C電鍵S斷開時(shí)，燈泡D2隨之熄滅，而D1會(huì)亮一下后才熄滅D電鍵S斷開時(shí)，燈泡D1隨之熄滅，而D2會(huì)更亮后一下才熄滅題型二：自感、互