電磁感應(yīng)教案

1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小=BLvsin感應(yīng)電流（電動(dòng)勢(shì)）的方向楞次定律 右手定則自感現(xiàn)象第十講 電磁感應(yīng)一、知識(shí)要點(diǎn)二、高考考試說(shuō)明內(nèi)容要求說(shuō)明1電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁通量，法拉第電磁感應(yīng)定律。楞次定律。2導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，右手定則。3自感現(xiàn)象。4日光燈。BBAA1 導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，只限于l垂直于B，v的情況。2 在電磁感現(xiàn)象里，不要求判斷內(nèi)電路中各點(diǎn)電勢(shì)的高低三、高考考點(diǎn)分析1、本講知識(shí)點(diǎn)雖然不多，但是牽涉知識(shí)面廣，是高考的熱點(diǎn)內(nèi)容。題目以中檔題和綜合題為主。2、本講選擇題的重點(diǎn)是楞次定律和自感現(xiàn)象，另外磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率等概

2、念也是?？贾R(shí)點(diǎn)。3、電磁感應(yīng)的圖像問(wèn)題及動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析也是近年的熱點(diǎn)。abmnP4、本講綜合題比較喜歡考：應(yīng)用牛頓第二定律解決導(dǎo)體切割磁感線的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，應(yīng)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律解答導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律解決電磁感應(yīng)問(wèn)題。四、典型例題和解題方法指導(dǎo)1、基本概念和基本規(guī)律的應(yīng)用（1）安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的交叉綜合使用【例1】如圖所示，三個(gè)導(dǎo)電圓環(huán)共面放置。當(dāng)通電圓環(huán)中的變阻器滑片P向a端滑動(dòng)時(shí)，m、n導(dǎo)電環(huán)中的感應(yīng)電流方向如何？（2）體會(huì)楞次定律的實(shí)質(zhì)電源abPO【例2】如圖所示，ab是一個(gè)可繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動(dòng)的閉合矩形線圈，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片

3、P自左向右滑動(dòng)時(shí)，從紙外向紙內(nèi)看，線圈ab將A、保持靜止不動(dòng)B、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C、順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)D、發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，但因電源極性不明，無(wú)法確定轉(zhuǎn)動(dòng)方向（3）嚴(yán)格區(qū)分、/t【例3】如圖所示，由均勻電阻絲做成的矩形線圈abcd的電阻為R，ab=10cm，bc=20cm，線圈以v=0.1m/s的速度穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，磁場(chǎng)寬度D=30cm。×××××××××××××××××××××

4、;×××××××××abdc（1）畫(huà)出通過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象；（2）求出線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；（3）判斷a、b、c、d各點(diǎn)的電勢(shì)高低。（4）公式與= BLvsin的正確理解和應(yīng)用【例4】如圖所示，導(dǎo)線全部為裸導(dǎo)線，半徑為r的圓內(nèi)有垂直于圓平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，一根長(zhǎng)度大于2r的導(dǎo)線MN以速率v在圓環(huán)上無(wú)摩擦地自左端勻速滑動(dòng)到右端，電路的固定電阻為R，其余電阻不計(jì)，求MN從圓環(huán)的左端滑到右端的過(guò)程中電阻R上的電流強(qiáng)度的平均值BabFdc300NMR×××

5、;×【例5】如圖所示，水平放置一矩形導(dǎo)體框，細(xì)棒ab可在框上自由移動(dòng)，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為04T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與水平面成300角，ab長(zhǎng) 02 m。電阻力0l，其余部分電阻不計(jì)棒在水平力F作用下以2ms的速率勻速向右運(yùn)動(dòng)，求力F的大小及力F做功的機(jī)械功率（5）正確區(qū)分感應(yīng)電量與感應(yīng)電流【例3】如圖所示，平行的光滑全屬導(dǎo)軌EF和GH相距l(xiāng)，處于同一豎直REFGHmab平面內(nèi)，EG間接有阻值為R的電阻，輕質(zhì)金屬桿ab長(zhǎng)為2l，緊貼導(dǎo)軌豎直放置，離b端l2處固定有質(zhì)量為m的球整個(gè)裝置處于磁感強(qiáng)度為B并與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)ab桿由靜止開(kāi)始豎貼導(dǎo)軌繞b端向右倒下至水平位置

6、時(shí)，球的速度為v，若導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，導(dǎo)軌及金屬桿電阻不計(jì)，試求在此過(guò)程中： （1）通過(guò)R的電量； （2）R中的最大電流強(qiáng)度（6）自感現(xiàn)象的兩個(gè)基本問(wèn)題【例6】如圖所示A和B是電阻均為R的電燈，L是自感系數(shù)較大的線圈當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)且電路穩(wěn)定時(shí)，A、B亮度相同再閉合S2，待電路穩(wěn)定后將S1斷開(kāi)下列說(shuō)法中，正確的是 A、B燈立即熄滅 B、A燈將比原來(lái)更亮一些后再熄滅 C、有電流通過(guò)B燈，方向?yàn)閏d D有電流通過(guò)A燈，方向?yàn)閎a2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問(wèn)題（1）受力平衡 【例7】如圖所示，相同的導(dǎo)體棒ab和cd的中點(diǎn)用長(zhǎng)為L(zhǎng)= 40cm的絕緣細(xì)棒ef固定，使兩桿平行；將此H形框架放在兩水平平行的導(dǎo)軌

7、M和N上，斜向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)裝置平面，按B0.1t的規(guī)律隨時(shí)間變化，磁場(chǎng)方向與水平面成370角M、N間的距離也為L(zhǎng)，ab、cd的質(zhì)量均為m=100g，電阻均為0. 01，棒ef質(zhì)量可不計(jì)導(dǎo)軌申阻可不計(jì)，求t=50s時(shí)。ab和cd對(duì)軌道的壓力和對(duì)棒ef的作用力BM370Neabcdf（2）牛頓第二定律的應(yīng)用RabF【例8】如圖所示，兩光滑水平導(dǎo)軌平行放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌所在平面，金屬棒ab可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)定值電阻R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，現(xiàn)將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉若保持拉力恒定，經(jīng)時(shí)間t1后速度為v、加速度為a1，最終以速度2v作勻速直線運(yùn)動(dòng)；保持拉力的功率恒定，經(jīng)時(shí)間t

8、2后速度也為v，加速度為a2，最終速度為2v作勻速直線運(yùn)動(dòng)。試證明a1=3a2，并論證t2t1.【例9】如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，在導(dǎo)軌的M、P端連接一個(gè)阻值為R的電阻，一根垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab，質(zhì)量為m，從靜止釋放開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑求ab棒的最大速度（要求畫(huà)出ab棒的受力圖，已知ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì)）RPQNMBab（3）、動(dòng)量定理應(yīng)用【例10】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)有a、b、c三條平行金屬導(dǎo)

9、軌。其間距都為d，a與b的左端用導(dǎo)線連接，金屬棒L1兩端套在a和c上且與b絕緣。金屬棒L2兩端套在b和c上L1和L2都可以沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑動(dòng)，L1和 L2在靜止和運(yùn)動(dòng)時(shí)都與導(dǎo)軌垂直。兩金屬棒的材料和粗細(xì)都相同，導(dǎo)軌電阻不計(jì)己知某時(shí)刻L1的速度為零。L2的速度為v0，在以后的運(yùn)動(dòng)中，試求：在達(dá)到穩(wěn)定速度之前，L1和 L2的加速度之比；L1和L2最終的速度各為多少？××××××××××××××v0L2L1abc3、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量守恒問(wèn)題aebcfdM【例

10、11】如圖所示，abcd為靜止于水平面上寬度為L(zhǎng)而長(zhǎng)度甚長(zhǎng)的U形金屬滑軌，bc連接有電阻R，其它部分電阻不計(jì)，ef為一可在滑軌平面上滑動(dòng)、質(zhì)量為m的均勻金屬棒一均勻磁場(chǎng)B垂直滑軌面金屬棒以一水平細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，連接一質(zhì)量為M的重物若重物從靜止開(kāi)始下落，假定滑輪無(wú)質(zhì)量，且金屬棒在運(yùn)動(dòng)中均保持與bc邊平行，忽略所有摩擦力則：當(dāng)金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速率是多少？（忽略bc邊對(duì)金屬棒的作用力）若重物從靜止開(kāi)始至勻速運(yùn)動(dòng)之后的某一時(shí)刻下落的總高度為h，求這一過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量4、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖像問(wèn)題NS【例12】在磁棒自遠(yuǎn)處勻速沿一圓形線圈的軸線運(yùn)動(dòng)，并穿過(guò)線圇向遠(yuǎn)處而去，如圖所示，則下列圖中

11、較正確反映圈中電流i與時(shí)間t關(guān)系的是（線圈中電流以圖示箭頭為正方向）。5、金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的收尾問(wèn)題（1）單桿模型【例13】（1）如圖，單桿ab以一定初速度v0在軌道上運(yùn)動(dòng)，在安培阻力作用下，最終靜止，則回路產(chǎn)生焦耳熱為多少？××××CabF××××RabF××××Rabv0（2）如圖，單桿ab在恒定外力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則最終速度是多少？（3）如圖，單桿ab在恒定外力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)電容器的電容為C，則金屬桿最終以加速度a為多少？（2）雙桿模型【例14】（

12、1）如圖，金屬桿ab以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，則ab受安培力做減速運(yùn)動(dòng)，而cd受安培力做加速運(yùn)動(dòng)，則兩者最終速度多少？××××Rabv0××××dc若ab和cd的軌道不同寬，如lab=lcd/2，如圖所示，則最終速度多少？××××Rabv0××××dc××××RabF××××dc（2）如圖所示，ab在恒定外力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，則兩者最終加速度是多少？五、強(qiáng)

13、化訓(xùn)練1如圖所示，圓形線圈開(kāi)口處接有一平行板電容器C，圓形線圈垂直放在隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中要使電容器的帶電量增加一倍，可采 取的方法是 A使電容器的兩極板距離減為原來(lái)一半 B使線圈半徑增加一倍 C使磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率增加一倍 D，改變線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角2如下圖，閉合導(dǎo)線框abcdef，自左向右勻速通過(guò)一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)線框平面，設(shè)導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿abcdef方向?yàn)檎较颍瑒t導(dǎo)線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t；變化的圖像為圖右中的（ ）eabBdc×××××××××××&

14、#215;f××××h××××B3如圖所示，用同樣的材料。不同粗細(xì)的導(dǎo)線繞成兩個(gè)面積相同的正方形線圈和，使它們從離有理想界面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)高度為h的地方同時(shí)自由下落，線圈平面與磁藏線垂直，空氣阻力不計(jì)，則 A兩線圈同時(shí)落地，且落地速度相同 B細(xì)線圈先落地，且留地速度較大 C粗線圈先落地，且落地速度較大 D兩線圈同時(shí)落地，但粗線回落地速度較大4如圖128所示的電路（a）和（b）中，電阻R和自感線圈L的電阻相等且都較小，接通K，使電路中的電流達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，燈泡S發(fā)光，則A在電路（a）中，斷開(kāi)K，S將漸形變暗B在電路（a）中、

15、斷開(kāi)K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗C在電路（b）中，斷開(kāi)K，S將漸漸變暗D在電路（b）中，斷開(kāi)K，S將先變得更亮，然后漸漸變暗5如圖所示，一段閉合螺線管套放在光滑水平玻璃棒上，一個(gè)光滑水平玻璃板中心沿螺線管的軸線穿過(guò)，板足夠長(zhǎng)，質(zhì)量為M的條形磁鐵放在板上螺線管管口的一端現(xiàn)給條形磁鐵一個(gè)沖量，使條形磁鐵以速率v0穿過(guò)螺線管，條形磁鐵穿出螺線管的速率為（3 v0/4），螺線管的質(zhì)量為M/2（1）試分析、論述相互作用過(guò)程中磁鐵和螺線管的受力情況與運(yùn)動(dòng)情況（2）求條形磁鐵穿過(guò)螺線管的過(guò)程中螺線管產(chǎn)生的熱量。R2R1CABB/Tt/s123450.020.026如圖所示，截面積為02 m2的100匝圓

16、形線圈A處在變化磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直線圈截面，其磁感強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示設(shè)向外為B的正方向，線圈A上的箭頭為感應(yīng)電流I的正方向，R1= 4 ，R2= 6，C30F，線圈內(nèi)阻不計(jì)求電容器充電時(shí)的電壓和2s后電容器放電的電量7兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為l，導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路，如圖所示。兩根導(dǎo)體持的質(zhì)量皆為m，電阻皆為R，回路中其余部分的電阻可不計(jì)在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑行。開(kāi)始時(shí)，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速v0若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸，求：（1）在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少（2）當(dāng)ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?34時(shí)，cd棒的加速度是多少？bcdav0B8如圖所示，兩根相距為d的足夠長(zhǎng)