高中物理电磁感应第4章第2节电磁感应
- 格式:ppt
- 大小:987.00 KB
- 文档页数:15
电磁感应教学设计【优秀5篇】作为一名教职工,总归要编写教案,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。
教案应当怎么写呢?下面是我辛苦为大家带来的电磁感应教学设计【优秀5篇】,盼望可以启发、关心到大家。
电磁感应篇一(一)教学目的1.知道现象及其产生的条件。
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。
3.培育同学观看试验的力量和从试验事实中归纳、概括物理概念与规律的力量。
(二)教具蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只。
(三)教学过程1.由试验引入新课重做奥斯特试验,请同学们观看后回答:此试验称为什么试验?它揭示了一个什么现象?(奥斯特试验。
说明电流四周能产生磁场)进一步启发引入新课:奥斯特试验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不行以反过来进行逆向思考:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计试验,进行探究讨论。
2.进行新课(1)通过试验讨论现象板书:〈一、试验目的:探究磁能否生电,怎样使磁生电。
〉提问:依据试验目的,本试验应选择哪些试验器材?为什么?师生争论认同:依据讨论的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;掌握电路必需有开关。
老师展现以上试验器材,留意让同学弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。
进一步提问:如何做试验?其步骤又怎样呢?我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观看是否产生电流。
那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对试验有没有影响?下面我们依次对这几种状况逐一进行试验,探究在什么条件下导体在磁场中产生电流。
用小黑板或幻灯出示观看演示试验的记录表格。
老师按试验步骤进行演示,同学认真观看,每完成一个试验步骤后,请同学将观看结果填写在上面表格里。
试验完毕,提出下列问题让同学思索:上述试验说明磁能生电吗?(能)在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时)为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢?(师生争论分析:左右、斜着运动时切割磁感线。
第四章电磁感应第1、2节随堂基础巩固1.关于磁通量的概念,以下说法中正确的是() A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B.磁感应强度越大,线圈面积越大,则磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零,但磁感应强度不一定为零D.磁通量发生变化,一定是磁场发生变化引起的解析:穿过闭合回路的磁通量大小取决于磁感应强度、回路所围面积以及两者夹角三个因素,所以只了解其中一个或两个因素无法确定磁通量的变化情况,A、B项错误;同样由磁通量的特点,也无法判断其中一个因素的情况,C项正确,D项错误。
答案:C2.金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图4-1-9所示的运动,线圈中有感应电流的是()图4-1-9解析:在选项B、C中,线圈中的磁通量始终为零,不产生感应电流;选项D中磁通量始终最大,保持不变,不发生变化,也没有感应电流;选项A中,在线圈转动过程中,磁通量做周期性变化,产生感应电流,故A正确。
答案:A3.某学生做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图4-1-10所示的实验电路,当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是()图4-1-10A.开关位置错误B.电流表的正、负极接反C.线圈B的接头3、4接反D.蓄电池的正、负极接反解析:图中所示开关的连接不能控制含有电源的电路中电流的通断,而本实验的内容之一就是研究通过开关通断导致磁场变化,而产生感应电流的情况,但图中开关的接法达不到目的,A对;根据感应电流的产生条件,电流表或蓄电池或线圈B的接线反正,不影响感应电流的产生,B、C、D错误。
答案:A4.如图4-1-11所示,ab是闭合电路的一部分,处在垂直于纸面向外的匀强磁场中()A.当ab垂直于纸面向外平动时,ab中有感应电流B.当ab垂直于纸面向里平动时,ab中有感应电流图4-1-11 C.当ab垂直于磁感线向右平动时,ab中有感应电流D.当ab垂直于磁感线向左平动时,ab中无感应电流解析:闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时,回路中一定有感应电流,故当ab垂直于纸面向外、向里平动时都不切割磁感线,ab中都没有感应电流,故A、B错。
2021-2022学年人教版(2019)选择性必修第二册第四章第2节电磁场与电磁波过关演练一、单选题1.下列关于电磁波的说法,正确的是()A.只要有电场和磁场就能产生电磁波B.电场随时间变化时一定能产生电磁波C.要想产生持续的电磁波,变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是均匀变化的D.振荡电流能在空间中产生电磁波2.对于电磁波的发现过程,下列说法正确的是()A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在B.麦克斯韦预言了电磁波的存在C.赫兹根据自然规律的统一性,提出变化的电场产生磁场D.电磁波在任何介质中的传播速度均为8310m/s3.关于电磁波的形成机理,一些认识,正确的是()A.电磁波由赫兹预言提出,并指出光也属于电磁波B.磁场能产生电场,电场也能产生磁场C.变化的磁场能产生电场,所产生的这个电场还能继续产生磁场D.变化的电场能产生磁场,所产生的这个磁场不一定还能继续产生电场4.如图所示是我国500m口径球面射电望远镜(F AST),它可以接收来自宇宙深处的电磁波。
关于电磁波,下列说法正确的是()A.赫兹预言了电磁波的存在B.麦克斯韦通过实验捕捉到电磁波C.频率越高的电磁波,波长越长D.电磁波可以传递信息和能量5.以下有关电磁场理论,正确的是()A.稳定的电场周围产生稳定的磁场B.有磁场就有电场C.变化的电场周围产生变化的电场D.周期性变化的磁场产生周期性变化的电场6.关于电磁场和电磁波,下列叙述中不正确的是()A.均匀变化电场在它的周围产生均匀变化的磁场B.振荡电场在它的周围产生同频振荡的磁场C.电磁波从一种介质进入另一种介质,频率不变,传播速度与波长发生变化D.电磁波能产生干涉和衍射现象7.下列说法正确的是()A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失C.声波从空气进入水中时,其波速增大,波长变长D.均匀变化的磁场产生变化的电场,均匀变化的电场产生变化的磁场E.当波源与观察者相向运动时,波源自身的频率变大8.关于电磁波理论,下列说法正确的是()A.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场B.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场C.做非匀变速运动的电荷可以产生电磁波D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在9.下列说法正确的是()A.电场随时间变化时一定产生电磁波B.X射线和 射线的波长比较短,穿透力比较弱C.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光衍射的结果D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景物清晰10.真空中所有电磁波都有相同的()A.频率B.波长C.波速D.能量二、多选题11.以下叙述正确的是()A.法拉第发现了电磁感应现象B.电磁感应现象即电流产生磁场的现象C.只要闭合线圈在磁场中做切割磁感线的运动,线圈内部便会有感应电流D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒的必然结果12.下列说法正确的是()A.波的衍射现象必须具备一定的条件,否则不可能发生衍射现象B.要观察到水波明显的衍射现象,必须使狭缝的宽度远大于水波波长C.波长越长的波,越容易发生明显的衍射现象D.只有波才有衍射现象13.间距为L=1m的导轨固定在水平面上,如图甲所示,导轨的左端接有阻值为R=10Ω的定值电阻,长度为L=1m、阻值为r=10Ω的金属棒PQ放在水平导轨上,与导轨有良好的接触,现在空间施加一垂直导轨平面的磁场,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示,已知磁场的方向如图甲所示,且0~0.2s的时间内金属棒始终处于静止状态,其他电阻不计。
《探究感应电流的产生条件》教案设计各一个,电源,滑动变阻器,导线假设干,电键。
2、多媒体课件六、教学过程[引入课题]老师演示“铝管隧道〞实验,用一个铁球和一个磁性球,在同一个管中演示他们下落的时间,发现铁球下落快,制造悬念,使学生产生疑问。
为什么磁性小球会下落的慢呢?通过这一节课的学习,我们会揭开之一谜底。
[史料介绍]师:1820年奥斯特发现了电流的磁效应,引起了科学界极大的震动。
英国物理学家法拉第对这一发现非常敏感,他立刻意识到磁和电是相互联系的,也应该能相互转化。
既然电能生磁;那么磁也一定能生成电。
同学们,如果你是当年的法拉第,为了证明由磁能生电这一假想,你将做怎样的实验尝试呢?[提出问题—猜想假设]:师:“磁生电〞,磁指的是什么?电指的是什么?学生思考回答以下问题:师:大家可以再回想一下,前面学过的电路中形成电流的条件是什么?生:电源、通路〔闭合电路〕师:而现在又是谁“生〞电?即使生电,我们怎样才能“看见〞?我们需要什么器材?怎样利用这些器材让磁去生电呢?大胆地猜一猜,动手做实验。
[介绍当年法拉第的实验猜想和装置]结合学生的猜想实验,老师介绍1925年11月28日法拉第的四个实验。
重点分析介绍四组实验中都有两个回路,其中一个是产生磁场的,另一个是验证感应电流的。
为后面设计电路埋下伏笔。
师:当年法拉第认为如果有感应电流产生,那么电流计的指针就应该始终指向某一个位置,就这样法拉第在之后的几年里一直未发现他想要的那种情况。
但是在他的科学日记里一直有这样的实验结果记录:“不行〞“毫无反应〞“未显示作用〞等;同时在他的日记里还有这样的文字“从普通的磁铁中获得电的希望,时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。
〞对此他还进行了试验分析:如果说我的实验没有成功,那只能说我的实验还不够完善或者是还有一些隐蔽的细节没有被发现……同学们,现在的我们也有同样的信念:磁一定能生电!我们继续进行实验研究。
[设计实验进行验证]:首先我们来完成以下几个问题:1、利用所提供的仪器,设计实验,连结实验电路.〔老师展示同学连好的实验电路如以下图〕〔探究实验一〕〔探究实验二〕2、利用桌上仪器,连成电路,进行操作,让我来发现“磁生电〞。
第2节法拉第电磁感应定律学习目标要求核心素养和关键能力1.理解法拉第电磁感应定律的内容。
2.能够运用法拉第电磁感应定律计算感应电动势的大小。
3.能够分析和计算部分导体切割磁感线产生的电动势。
4.知道导线切割磁感线,通过克服安培力做功把其他形式的能转化为电能。
1.科学推理由法拉第电磁感应定律推导部分导体切割磁感线产生的电动势的表达式。
2.关键能力分析推理能力。
一、电磁感应定律1.感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫作感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
(2)公式:E=n ΔΦΔt,其中n为线圈的匝数。
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯(Wb),感应电动势的单位是伏(V)。
【判一判】(1)线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大。
(×)(2)线圈中磁通量的变化量ΔΦ越大,线圈中产生的感应电动势一定越大。
(×)(3)线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大。
(×)(4)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大。
(√)二、导线切割磁感线时的感应电动势1.导线垂直于磁场方向运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Bl v。
2.导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时,如图2所示,E=Bl v sin__θ。
3.导体棒切割磁感线产生感应电流,导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向相反,导体棒克服安培力做功,把其他形式的能转化为电能。
【做一做】如图所示的情况中,金属导体中产生的感应电动势为Bl v的是________。
答案甲、乙、丁探究1法拉第电磁感应定律的理解和应用1.感应电动势(1)产生条件:不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势。
(2)方向确定:在内电路中,感应电动势的方向由电源的负极指向电源的正极,跟内电路中的电流方向一致。
2020年高考一轮复习知识考点专题10 《电磁感应》第一节电磁感应现象楞次定律【基本概念、规律】一、磁通量1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积.2.公式:Φ=B·S.3.单位:1 Wb=1_T·m2.4.标矢性:磁通量是标量,但有正、负.二、电磁感应1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有电流产生,这种现象称为电磁感应现象.2.产生感应电流的条件(1)电路闭合;(2)磁通量变化.3.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.特别提醒:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生.三、感应电流方向的判断1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用情况:所有的电磁感应现象.2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.【重要考点归纳】考点一电磁感应现象的判断1.判断电路中能否产生感应电流的一般流程:2.判断能否产生电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是否发生了变化.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·S sin θ;(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·B sin θ;(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1).考点二楞次定律的理解及应用1.楞次定律中“阻碍”的含义2.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤考点三“一定律三定则”的综合应用1.“三个定则与一个定律”的比较2.无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是涉及磁力都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.【思想方法与技巧】楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因,推论如下:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”第二节法拉第电磁感应定律自感涡流【基本概念、规律】一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I=ER+r.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(2)公式:E=n ΔΦΔt,n为线圈匝数.3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直,则E=Blv.(2)若B⊥l,l⊥v,v与B夹角为θ,则E=Blv sin_θ.二、自感与涡流1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.(2)表达式:E=L ΔI Δt.(3)自感系数L的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关.2.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流.(1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动.(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来.交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的.【重要考点归纳】考点一公式E=nΔΦ/Δt的应用1.感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)当ΔΦ仅由B引起时,则E=n SΔBΔt;当ΔΦ仅由S引起时,则E=nBΔSΔt.2.磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t图象上某点切线的斜率.3.应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E=n ΔΦΔt求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值.(2)利用公式E=nS ΔBΔt求感应电动势时,S为线圈在磁场范围内的有效面积.(3)通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关,与时间长短无关.推导如下:q=IΔt=nΔΦΔtRΔt=nΔΦR.考点二公式E=Blv的应用1.使用条件本公式是在一定条件下得出的,除了磁场是匀强磁场外,还需B、l、v三者相互垂直.实际问题中当它们不相互垂直时,应取垂直的分量进行计算,公式可为E=Blv sin θ,θ为B与v 方向间的夹角.2.使用范围导体平动切割磁感线时,若v为平均速度,则E为平均感应电动势,即E=Bl v.若v为瞬时速度,则E为相应的瞬时感应电动势.3.有效性公式中的l为有效切割长度,即导体与v垂直的方向上的投影长度.例如,求下图中MN两点间的电动势时,有效长度分别为甲图:l=cd sin β.乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0.丙图:沿v1方向运动时,l=2R;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R.4.相对性E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系.5.感应电动势两个公式的比较考点三自感现象的分析1.自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加.(2)流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相同,阻碍电流的减小,使其缓慢地减小.2.自感现象的四个特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.(2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化.(3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体.(4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向.3.自感现象中的能量转化通电自感中,电能转化为磁场能;断电自感中,磁场能转化为电能.4.分析自感现象的两点注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变,即通电过程,线圈中电流逐渐变大,断电过程,线圈中电流逐渐变小,方向不变.此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断,在于对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.第三节电磁感应中的电路和图象问题【基本概念、规律】一、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源.(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电阻.2.电源电动势和路端电压(1)电动势:E=Blv或E=n ΔΦΔt.(2)路端电压:U=IR=ER+r·R.二、电磁感应中的图象问题1.图象类型(1)随时间t变化的图象如B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和i-t图象.(2)随位移x变化的图象如E-x图象和i-x图象.2.问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象.(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.(3)利用给出的图象判断或画出新的图象.【重要考点归纳】考点一电磁感应中的电路问题1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体就是电源,如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.3.解决电磁感应中电路问题的一般思路:(1)确定等效电源,利用E=n ΔΦΔt或E=Blv sin θ求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向.(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系),画出等效电路图.(3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解.4.(1)对等效于电源的导体或线圈,两端的电压一般不等于感应电动势,只有在其电阻不计时才相等.(2)沿等效电源中感应电流的方向,电势逐渐升高.考点二电磁感应中的图象问题1.题型特点一般可把图象问题分为三类:(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量;(3)根据图象定量计算.2.解题关键弄清初始条件,正负方向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进、出磁场的转折点是解决问题的关键.3.解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者是E-t图象、I-t图象等;(2)分析电磁感应的具体过程;(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系;(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式;(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等;(6)画出图象或判断图象.4.解决图象类选择题的最简方法——分类排除法.首先对题中给出的四个图象根据大小或方向变化特点分类,然后定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是用物理量的方向,排除错误选项,此法最简捷、最有效.【思想方法与技巧】电磁感应电路与图象的综合问题解决电路与图象综合问题的思路(1)电路分析弄清电路结构,画出等效电路图,明确计算电动势的公式.(2)图象分析①弄清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系;②挖掘图象中的隐含条件,明确有关图线所包围的面积、图线的斜率(或其绝对值)、截距所表示的物理意义.(3)定量计算运用有关物理概念、公式、定理和定律列式计算.第四节电磁感应中的动力学和能量问题【基本概念、规律】一、电磁感应现象中的动力学问题1.安培力的大小⎭⎬⎫安培力公式:F =BIl 感应电动势:E =Blv 感应电流:I =E R⇒F =B 2l 2v R 2.安培力的方向(1)先用右手定则判定感应电流方向,再用左手定则判定安培力方向. (2)根据楞次定律,安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反. 二、电磁感应中的能量转化 1.过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.(2)感应电流在磁场中受安培力,若安培力做负功,则其他形式的能转化为电能;若安培力做正功,则电能转化为其他形式的能.(3)当感应电流通过用电器时,电能转化为其他形式的能. 2.安培力做功和电能变化的对应关系“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;安培力做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.【重要考点归纳】考点一 电磁感应中的动力学问题分析1.导体的平衡态——静止状态或匀速直线运动状态. 处理方法:根据平衡条件(合外力等于零)列式分析. 2.导体的非平衡态——加速度不为零.处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析. 3.分析电磁感应中的动力学问题的一般思路(1)先进行“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E 和r ; (2)再进行“路”的分析——分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,以便求解安培力;(3)然后是“力”的分析——分析研究对象(常是金属杆、导体线圈等)的受力情况,尤其注意其所受的安培力;(4)最后进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型.考点二 电磁感应中的能量问题1.电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,外力克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.2.能量转化及焦耳热的求法 (1)能量转化(2)求解焦耳热Q的三种方法3.在解决电磁感应中的能量问题时,首先进行受力分析,判断各力做功和能量转化情况,再利用功能关系或能量守恒定律列式求解.【思想方法与技巧】电磁感应中的“双杆”模型1.模型分类“双杆”模型分为两类:一类是“一动一静”,甲杆静止不动,乙杆运动,其实质是单杆问题,不过要注意问题包含着一个条件:甲杆静止、受力平衡.另一种情况是两杆都在运动,对于这种情况,要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减.2.分析方法通过受力分析,确定运动状态,一般会有收尾状态.对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等,再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解.3.分析“双杆”模型问题时,要注意双杆之间的制约关系,即“动杆”与“被动杆”之间的关系,需要注意的是,最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键.电磁感应中的含容电路分析一、电磁感应回路中只有电容器元件1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势,充电电流等于感应电流.2.(1)电容器的充电电流用I=ΔQΔt=CΔUΔt表示.(2)由本例可以看出:导体棒在恒定外力作用下,产生的电动势均匀增大,电流不变,所受安培阻力不变,导体棒做匀加速直线运动.二、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题1.这一类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压,充电过程中的电流只是感应电流的一支流.稳定后,充电电流为零.2.在这类问题中,导体棒在恒定外力作用下做变加速运动,最后做匀速运动.。
第二章 电磁感应一、课标要求1探究影响感应电流方向的因素,理解楞次定律。
2通过实验,理解法拉第电磁感应定律。
3通过实验,了解自感现象和涡流现象。
能举例说明自感现象和涡流现象在生产生活中的应用。
二、教材概述必修第三册已经讲述了电磁感应现象、感应电流的产生条件,在此基础上,本章从楞次定律开始,进一步研究电磁感应的规律。
第1节通过实验探究影响感应电流方向的因素,阐述楞次定律的内容,这是从感应电流角度来认识电磁感应现象,是认识电磁感应现象的第一个阶段。
第2节“法拉第电磁感应定律”从感应电流深入到感应电动势来理解电磁感应现象,这是第二个阶段,它的核心内容是法拉第电磁感应定律E =Φt∆∆。
第3节介绍了涡流、电磁阻尼和电磁驱动。
与前面研究电路中的电磁感应现象不同,涡流是导体块中的感应电流。
第4节“互感和自感”阐述了两种具体的电磁感应现象,特别是自感现象的特点及应用。
第3、4节介绍了产生感应电动势的两种非静电力的示了电磁感应现象的本质,这是认识电磁感应现象的第三个阶段。
本章教材在编写时还有以下一些具体的考虑。
21 从运动与相互作用及能量的角度来分析楞次定律教材通过实验展示把磁极插入线圈或从线圈内抽出时,感应电流的方向并不相同,引出探究活动并得出结论:“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。
”进一步分析探究实验,推力或拉力都必须做机械功,做功过程中消耗的机械能转化为感应电流的电能。
总的来看,阻碍的作用是把其他形式的能量或其他电路的电能转化或转移为感应电流所在回路的电能,在这个过程中,能量总是守恒的。
楞次定律的深刻意义,正是在于它是能量的转化与守恒定律在电磁感应现象中的体现,而这种能量的转化与守恒关系是通过“阻碍”作用具体体现出来的。
22 楞次定律的得出运用了归纳推理的科学思维方法归纳推理是从一类事物的部分对象所具有的某种属性出发,推理出这类事物的所有对象都具有共同属性的推理方法,也就是由具体结论推理出一般规律的方法。