物理學(xué)科教學(xué)基本要求

第十一單元電磁感應(yīng)一、概述本單元基礎(chǔ)型課程的內(nèi)容由電磁感應(yīng)現(xiàn)象、感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件、右手定則等組成；拓展型課程的內(nèi)容由楞次定律、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等組成。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是磁場(chǎng)變化時(shí)所引起的一種重要的物理現(xiàn)象，是電磁學(xué)中非常重要的一個(gè)現(xiàn)象。在學(xué)習(xí)了電場(chǎng)、電路和磁場(chǎng)等知識(shí)的基礎(chǔ)上，電磁感應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)一步反映了磁場(chǎng)與電場(chǎng)存在的內(nèi)在聯(lián)系；在解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等問(wèn)題時(shí)，需要綜合運(yùn)用前面所學(xué)的電學(xué)知識(shí)和動(dòng)力學(xué)等知識(shí)。此外，電磁感應(yīng)現(xiàn)象也是學(xué)習(xí)電磁波的基礎(chǔ)。在本單元學(xué)習(xí)中，要經(jīng)歷研究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的實(shí)驗(yàn)，研究磁通量變化時(shí)，感應(yīng)電流方向的實(shí)驗(yàn)，感受觀察分析、歸納等科學(xué)方法，在發(fā)現(xiàn)規(guī)律得出結(jié)論中的重要作用。要經(jīng)歷楞次定律的學(xué)習(xí)，感受運(yùn)動(dòng)、力和電磁之間深層次的依賴關(guān)系。要在學(xué)習(xí)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，經(jīng)歷解決電學(xué)和動(dòng)力學(xué)相關(guān)綜合問(wèn)題的研究。本單元基礎(chǔ)型課程需4課時(shí)，拓展型課程需7課時(shí)。二、學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求（一）內(nèi)容與水平編號(hào)基礎(chǔ)型拓展型學(xué)習(xí)水平11.1.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象A11.1.2研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件（學(xué)生實(shí)驗(yàn)）B11.1.3感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件B11.1.4右手定則B11.2.1研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向（學(xué)生實(shí)驗(yàn)）C11.2.2楞次定律B11.2.3導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D（二）導(dǎo)圖電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件感應(yīng)電流的方向?qū)w切割磁感線右手定則磁通量變化磁通量變化楞次定律楞次定律導(dǎo)體切割磁感線E=Blv感應(yīng)電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（三）要求11.1.1知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象。①知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及感應(yīng)電流；②法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的過(guò)程。11.1.2學(xué)會(huì)“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)。①知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮推鞑?；②?huì)利用提供的器材在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流；③能參照實(shí)驗(yàn)步驟獨(dú)立完成相關(guān)操作；④能適當(dāng)運(yùn)用比較、歸納等方法，得出感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。11.1.3理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。①知道感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件；②能根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，在具體情景中判斷是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生；③能根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件解釋相關(guān)現(xiàn)象；④通過(guò)了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象在工程技術(shù)、信息技術(shù)中的應(yīng)用，感悟物理與科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。11.1.4理解右手定則。①知道閉合回路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；②知道右手定則的內(nèi)容；③會(huì)在一個(gè)平面內(nèi)用圖示表示磁場(chǎng)、感應(yīng)電流、導(dǎo)體切割運(yùn)動(dòng)三者的方向；④會(huì)用右手定則判斷實(shí)際情景中感應(yīng)電流的方向。11.2.1設(shè)計(jì)“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”的實(shí)驗(yàn)。①知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮推鞑模虎谀芨鶕?jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，確定實(shí)驗(yàn)步驟；③能參照實(shí)驗(yàn)步驟獨(dú)立完成相關(guān)操作；④會(huì)記錄原磁場(chǎng)方向、感應(yīng)電流方向和感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向；④能根據(jù)所記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納得出感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系。11.2.2理解楞次定律。①知道楞次定律的內(nèi)容；②理解感應(yīng)電流的方向與磁通量變化的關(guān)系；③能用楞次定律判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向。11.2.3綜合導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。①知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念；②理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中機(jī)械能和電能之間的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系；③理解導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式；④能在實(shí)際情景中進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算；⑤能以導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為重點(diǎn)，系統(tǒng)綜合運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、電路等其他相關(guān)知識(shí)，解決新情景下的簡(jiǎn)單物理問(wèn)題。說(shuō)明：（1）基礎(chǔ)教材中只要求會(huì)用右手定則判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的定量計(jì)算安排在拓展教材中。（2）導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，僅限于B、l、v三者相互垂直的簡(jiǎn)單情況，不涉及討論運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體上任意兩點(diǎn)間電勢(shì)高低的問(wèn)題。三、學(xué)習(xí)指引（基礎(chǔ)型）（一）實(shí)驗(yàn)指要學(xué)生實(shí)驗(yàn)“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”1．主要器材：條形磁鐵、靈敏電流計(jì)、線圈A和B、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等。2．實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：（1）本實(shí)驗(yàn)是要探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，需要設(shè)計(jì)幾種能產(chǎn)生感應(yīng)電流的方案，除了課本給出的（插入或拔出磁鐵）方法之外，還可以設(shè)計(jì)的方案有：開(kāi)關(guān)通或斷、調(diào)節(jié)變阻器電阻大小等。（2）本實(shí)驗(yàn)是探索性實(shí)驗(yàn)，需要探究得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的根本性條件，因而在歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論前，需先對(duì)“條件”進(jìn)行猜想，并將猜想的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相結(jié)合，若實(shí)驗(yàn)不足以否定或支持猜想的，還需設(shè)計(jì)新的方案加以驗(yàn)證。例如若猜想產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是線圈在磁場(chǎng)中產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可進(jìn)一步設(shè)計(jì)：在一個(gè)較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放入一個(gè)小線圈，外接靈敏電流計(jì)，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中垂直磁感線運(yùn)動(dòng)或平行磁感線運(yùn)動(dòng)，觀察是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生。（3）由于原線圈電阻非常小，所以不宜將其直接接在電源兩端，一般在回路中接入滑動(dòng)變阻器以保護(hù)電路，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前，將滑動(dòng)變阻器的滑片放置在阻值最大處，然后由大到小逐漸調(diào)節(jié)，以免回路電流過(guò)大。（4）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)探究最終得到的產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：①電路是閉合的；②穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化。（二）應(yīng)用示例bacdIMN例題1如圖所示，水平放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線MN中通以恒定電流，正方形金屬線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，ad邊平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線，其分別進(jìn)行以下幾種運(yùn)動(dòng)：（A）向右平動(dòng)；（B）向下平動(dòng)；（C）繞通過(guò)ab中點(diǎn)與dc中點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)；（D）以長(zhǎng)直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)；（EbacdIMNBCEabbabb如圖為從左向右看的側(cè)視圖，可以看到通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)分布并不均勻，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱。與導(dǎo)線等距離沿導(dǎo)線方向的磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，垂直于導(dǎo)線方向。由以上分析得出：（A）向右平動(dòng)，磁通量不發(fā)生改變；（B）向下平動(dòng)，磁通量增加；（C）繞通過(guò)ab中點(diǎn)與dc中點(diǎn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，有效面積減小，磁通量減?。唬―）以長(zhǎng)直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，雖然位置不同，但相對(duì)磁場(chǎng)的位置不變，磁通量不發(fā)生改變；（E）周長(zhǎng)不變的情況下，圓面積最大。所以線圈由正方形變成圓形，有效面積變大，金屬線框中的磁通量增加。解答：B、C、E情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。說(shuō)明：本題考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。要求結(jié)合實(shí)際情景，通過(guò)判斷閉合線圈的磁通量的變化，從而確定有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生。因此本題的學(xué)習(xí)水平為理解（B）。學(xué)習(xí)內(nèi)容：11.1.3感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件。學(xué)習(xí)要求：11.1.3②能根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，在具體情景中判斷是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生。學(xué)習(xí)水平：理解（B）。aAQbBAQdBAQcIF例題2如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌放置于一通電長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行且在同一水平面上。導(dǎo)軌上擱置兩根可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體棒ab和cd?，F(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab作用一外力F，使棒ab向右運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體棒aAQbBAQdBAQcIF導(dǎo)體棒cd將向右運(yùn)動(dòng)aAQbBAQdBAQcIF×aAQbBAQdBAQcIF××××××××FA右手螺旋定則、左手定則、右手定則均為判斷方向的定則，在不同的物理情景中，針對(duì)解決不同的物理問(wèn)題，雖較易混淆，但只要分析清楚使用的條件和對(duì)象即可。解答：導(dǎo)體棒cd將向右運(yùn)動(dòng)。說(shuō)明：本題考查右手定則。要求區(qū)分清楚右手螺旋定則、右手定則和左手定則針對(duì)解決的不同問(wèn)題，在理解的基礎(chǔ)上，合理選擇、正確使用。因此本題的學(xué)習(xí)水平為理解（B）。學(xué)習(xí)內(nèi)容：11.1.4右手定則。學(xué)習(xí)要求：11.1.4④會(huì)用右手定則判斷實(shí)際情景中感應(yīng)電流的方向。學(xué)習(xí)水平：理解（B）四、評(píng)價(jià)示例（基礎(chǔ)型）（一）評(píng)價(jià)建議單元評(píng)價(jià)包括日常作業(yè)評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)、單元測(cè)試和活動(dòng)評(píng)價(jià)等幾個(gè)部分，其中日常作業(yè)評(píng)價(jià)和單元測(cè)試的方式與方法具體可參考第一單元；實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)如“研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”（實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)分析）等可由教師完成評(píng)價(jià)，主要包含兩個(gè)方面：實(shí)驗(yàn)過(guò)程的記錄，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄與實(shí)驗(yàn)結(jié)論（學(xué)生填寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告）；活動(dòng)評(píng)價(jià)如搜集交流可由學(xué)生和教師根據(jù)活動(dòng)過(guò)程中的資料查找、同伴協(xié)作、研究表現(xiàn)、溝通交流等方面，完成對(duì)學(xué)生的研究能力、交流能力等維度的評(píng)價(jià)。（二）活動(dòng)示例1．搜集與交流——電生磁，磁生電從奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)到法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，再到發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，人類不僅逐漸認(rèn)識(shí)到電與磁存在著內(nèi)在聯(lián)系，而且將科學(xué)知識(shí)應(yīng)用到技術(shù)中去，為現(xiàn)代文明發(fā)展打下了基礎(chǔ)，這是一段充滿艱辛探索和偉大發(fā)現(xiàn)的歷史。通過(guò)相關(guān)歷史資料的搜集、閱讀、整理，完成學(xué)習(xí)報(bào)告，制作演示文稿進(jìn)行交流。2．研究與分析——感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件利用提供的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄可以產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)條件，運(yùn)用邏輯推理、歸納的方法，分析這些條件，揭示現(xiàn)象背后隱藏的規(guī)律，最終得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。（三）檢測(cè)示例填空題復(fù)習(xí)磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)兩單元的知識(shí)后，在下面的概念圖中填入恰當(dāng)?shù)膬?nèi)容右手螺旋，左手，右手螺旋，左手，右手方向判定方向判定電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向______________定則磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力______________定則導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向______________定則電流的磁效應(yīng)是_______發(fā)現(xiàn)的，電磁感應(yīng)現(xiàn)象是_________發(fā)現(xiàn)的奧斯特，法拉第。奧斯特，法拉第abcdB如圖所示，正方形導(dǎo)線框垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置。當(dāng)線框水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線框中_________感應(yīng)電流產(chǎn)生；當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，導(dǎo)線框中_________感應(yīng)電流產(chǎn)生（均選填“有”或“無(wú)無(wú)abcdB無(wú)，有某校一教室墻上有一朝南的鋼窗，當(dāng)把鋼窗左側(cè)向外推開(kāi)時(shí)，如圖所示，通過(guò)被推開(kāi)的窗戶的地磁場(chǎng)的磁通量____________（選填“增大”、“不變”或“減小”）；窗門中的感應(yīng)電流方向是___________（從推窗人的角度來(lái)看“順時(shí)針”還是“逆時(shí)針減小，逆時(shí)針”）。減小，逆時(shí)針aBb·······aBb············圖略單選題關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是B（）B（A）電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由奧斯特首先發(fā)現(xiàn)的（B）電磁感應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明了磁也能生電（C）只要閉合回路內(nèi)有磁場(chǎng)通過(guò)，就一定會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象（D）當(dāng)穿過(guò)回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就一定會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象如圖所示，有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。下列四個(gè)圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是圖D（）DAA．B．C．D．【解析】要產(chǎn)生感應(yīng)電流，閉合回路中的磁通量必須發(fā)生變化。選項(xiàng)A、C中磁通量一直為零保持不變，選項(xiàng)B中的磁通量也一直保持不變。只有選項(xiàng)D的情況才能產(chǎn)生感應(yīng)電流。導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度v、磁場(chǎng)B、電流I三者的方向有確定的空間關(guān)系，在如圖所示的四個(gè)圖中，能正確表示這種關(guān)系的是（D）DBBvIBIvBIvBIBv（A）（B）（C）（D）實(shí)驗(yàn)題-+CP-CAPbaS“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)穿過(guò)閉合電路的___________發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中就會(huì)有電流產(chǎn)生。在閉合電鍵S前，滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P應(yīng)置于______端（選填“a”或“b”）。電鍵S-+CP-CAPbaS磁通量，a，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片（線圈A在線圈C中拔出或插入、斷開(kāi)電鍵等）綜合題DCS1S2BAF如圖所示是一種常用的延時(shí)繼電器示意圖，圖中的S2是常閉的。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，銜鐵D將被吸下，C線路接通；當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，D將延遲一段時(shí)間才被釋放，延時(shí)繼電器就是這樣得名的。請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)的物理規(guī)律說(shuō)明該繼電器的工作原理。（圖中F為電磁鐵，ADCS1S2BAF當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合時(shí)，線圈A通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通；當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)，線圈A產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱，通過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，因此發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在B中產(chǎn)生磁場(chǎng)，繼續(xù)使電磁鐵F吸引銜鐵D，所以D將延遲一段時(shí)間才被釋放。五、學(xué)習(xí)指引（拓展型）（一）實(shí)驗(yàn)指要學(xué)生實(shí)驗(yàn)“研究磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向”1．主要器材：條形磁鐵、檢流計(jì)、感應(yīng)線圈等2．實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要查明電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流從電表接線柱進(jìn)入情況的關(guān)系，此外還需查明線圈中導(dǎo)線的繞向，這樣便能從指針的偏轉(zhuǎn)方向來(lái)確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為了最后通過(guò)歸納的方法得到感應(yīng)電流方向與磁通量變化的關(guān)系，每次實(shí)驗(yàn)都要做好記錄，需記錄的數(shù)據(jù)有：①引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)（即線圈中原磁場(chǎng)的）的方向；②磁通量變化的情況；③感應(yīng)電流的方向；④感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)分析、歸納、比較等方法，最后得到：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化。（3）教材提供的實(shí)驗(yàn)方案1是將條形磁鐵的N、S極分別插入感應(yīng)線圈，或從感應(yīng)線圈中拉出。本實(shí)驗(yàn)還要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案2，還可采用的方案有：采用“研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”中的實(shí)驗(yàn)裝置和連接線路，將線圈A放置在線圈B中保持靜止，改變變阻器的阻值，或閉合斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，觀察檢流計(jì)的偏轉(zhuǎn)情況，也可歸納得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（二）應(yīng)用示例NSv例題1如圖所示，一閉合導(dǎo)體環(huán)沿水平方向固定，一條形磁鐵S極向下沿過(guò)導(dǎo)體環(huán)圓心的豎直線向下穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)，請(qǐng)判斷下落過(guò)程中導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流方向從上向下看，感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針。NSv從上向下看，感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針。分析：感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體環(huán)磁通量的變化有關(guān)，根據(jù)楞次定律，應(yīng)先判斷磁場(chǎng)方向；再根據(jù)磁通量的變化，判斷出感應(yīng)磁場(chǎng)的方向；最后根據(jù)右手螺旋定則判定感應(yīng)電流的方向。解答：導(dǎo)體環(huán)里磁場(chǎng)方向始終保持向上不變。在磁鐵中心下落到導(dǎo)體環(huán)所在平面時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量最大。所以，在磁鐵下落的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量先增大后減少。由此可判斷感應(yīng)磁場(chǎng)的方向先向下后向上。根據(jù)右手螺旋定則，從上向下看，感應(yīng)電流方向先順時(shí)針后逆時(shí)針。說(shuō)明：本題考查楞次定律。要求能應(yīng)用楞次定律判斷當(dāng)磁通量變化時(shí)感應(yīng)電流的方向。因此本題的學(xué)習(xí)水平為理解（B）。學(xué)習(xí)內(nèi)容：11.2.2楞次定律學(xué)習(xí)要求：11.2.2③能用楞次定律判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流的方向。學(xué)習(xí)水平：理解（B）abRB例題2如圖所示，豎直放置的光滑U形導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，上端連接一電阻，阻值為R。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。質(zhì)量為m、阻值為r的金屬棒ab，從靜止釋放后沿導(dǎo)軌下滑，下滑過(guò)程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。求ab下滑的最大速度vmvmabRBvm＝EQ\F(mg(R+r),B2L2)解答：初始時(shí)刻，導(dǎo)體棒僅受到重力G的作用，做加速運(yùn)動(dòng)；在下落過(guò)程中，受到豎直向下的G和豎直向上的安培力F安的作用（如圖所示），由F安=BIL，I=EQ\F(E,R+r)，E=BLv，得F安=EQ\F(B2L2v,R+r)GF安隨著下落速度增大，安培力F安逐漸增大。根據(jù)牛頓第二定律，G－F安=ma，加速度a逐漸減小。所以導(dǎo)體棒下落后，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)導(dǎo)體棒受到的安培力增大到F安=G=mg時(shí)，加速度變?yōu)榱?，此時(shí)ab達(dá)到最大速度vGF安vm=EQ\F(mg(R+r),B2L2)說(shuō)明：本題考查導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。要求能綜合系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)力學(xué)、電學(xué)等相關(guān)知識(shí)，對(duì)做切割運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，并建立電路模型、應(yīng)用電路的相關(guān)知識(shí)。因此本題的學(xué)習(xí)水平為應(yīng)用（D）。學(xué)習(xí)內(nèi)容：11.2.3導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。學(xué)習(xí)要求：11.2.3⑤能以導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為重點(diǎn)，系統(tǒng)綜合運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、電路等其他相關(guān)知識(shí)，解決新情景下的簡(jiǎn)單物理問(wèn)題。學(xué)習(xí)水平：應(yīng)用（D）六、評(píng)價(jià)示例（拓展型）（一）活動(dòng)示例質(zhì)疑與歸納——楞次定律的建立通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示，揭示右手定則的局限,引發(fā)感應(yīng)電流方向跟原磁通量變化有關(guān)的猜想；圍繞猜想,在思考、討論實(shí)驗(yàn)思路的基礎(chǔ)上，選擇螺線管、微電流傳感器、條形磁鐵等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用表格和畫簡(jiǎn)圖等方式記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，歸納感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向及原磁通量變化之間的關(guān)系。（二）檢測(cè)示例填空題OAB如圖所示，有一個(gè)1/4圓弧的線圈OAB，從圖示的位置開(kāi)始繞O點(diǎn)沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)，線圈下方為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為2s，則在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，在________時(shí)間內(nèi)線圈中有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，在________時(shí)間內(nèi)線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流1～1.5OAB1～1.5s，0.5～1s和1.5～2sABNS如圖所示是世界上早期制作的發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)的實(shí)驗(yàn)裝置，有一個(gè)可繞固定轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的銅盤，銅盤的一部分處在蹄形磁鐵當(dāng)中．實(shí)驗(yàn)時(shí)用導(dǎo)線A連接銅盤的中心，用導(dǎo)線B連接銅盤的邊緣。若用外力搖手柄使得銅盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，電路閉合會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，則電流從________端流出；若將AB導(dǎo)線連接外電源后，銅盤會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，則此時(shí)________端連接外電源的正極（均選填“A”或“BB，ABNSB，A如圖所示：（1）甲圖中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線PQ時(shí)，導(dǎo)線上方的小磁針北極指向紙面外，請(qǐng)畫出導(dǎo)線PQ中的電流方向；（2）乙圖中，MN是閉合電路中的一段導(dǎo)體，當(dāng)MN向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，請(qǐng)畫出導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向；（3）丙圖中，請(qǐng)畫出通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的方向圖略。圖略vvMNB乙BI丙NSQP甲選擇題BASN如圖，水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈，當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到桌面的支持力FN及在水平方向上運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是D（）BASND（A）FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左（B）FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左（C）FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右（D）FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右如圖所示為地磁場(chǎng)磁感線的示意圖，飛機(jī)在我國(guó)的上空勻速飛行。機(jī)翼保持水平，飛行高度不變。由于地磁場(chǎng)的作用，金屬機(jī)翼上有電勢(shì)差，設(shè)飛行員左方機(jī)翼末端的電勢(shì)為φ1，右方機(jī)翼末端處的電勢(shì)為φ2，則C（）。C（A）若飛機(jī)從西往東飛，φ2比φ1高（B）若飛機(jī)從東往西飛，φ2比φ1高（C）若飛機(jī)從南往北飛，φ1比φ2高（D）若飛機(jī)從北往南飛，φ2比φ1高abcdB如圖所示，線圈abcd所在平面與磁感線平行，在線圈以ab軸由上往下看逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流的方向D（abcdBD（A）總是沿abcda（B）總是沿dcbad（C）先沿abcda，后沿dcbad（D）先沿dcbad，后沿abcdavB如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻