下载文档原格式
人教版高中物理选修3-2精选说课稿第一节电磁感应现象说课稿一、说教材:本节首先通过电磁联系启迪学生思考：既然电流能在周围产生磁效应，那么磁体或电流也应能在附近导线中感应出电流来。
教材从两个方面：学生动手探究再认识和发现电磁感应的历史过程，双管齐下，相得益彰。
学生自己动手探究再认识：通过实验探究活动，激发学生的学习兴趣和动手欲望。
让学生经历猜想、选择器材、动手实验、交流方案、分析表述的过程，通过自己的实践和同学的交流总结出磁在一定条件下能生电。
介绍了电磁感应发现的历史过程，一是安培的实验及错失良机；二是法拉第十年探索终获成功，发现了电磁感应现象。
最后，阐述了电磁感应现象和感应电流概念，并描述了电磁感应现象对人类社会的重大意义。
教材把现实思维与历史思维相结合，更能激发学生认识世界奥秘的强烈欲望，提升探索自然规律的信心和勇气，也能获得探究的成就感，了解探索自然奥秘的科学方法。
根据如上分析，可确定出本节教学的目标：知识与技能：1、知道电磁之间存在联系2、知道电磁感应现象；知道产生感应电流要在一定条件下进行。
3、知道法拉第发现了电磁感应现象，知道电磁感应现象对科学技术和人类文明进步的意义。
过程与方法：1、探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。
2、经历实验探究过程，学习科学探究的基本方法，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。
情感态度与价值观：1、认识自然现象之间是相互联系的，树立普遍联系的观点。
2、通过对科学家的介绍，培养学生严肃认真、不怕艰苦的学习态度。
3、通过介绍电磁感应发现的艰苦过程，使学生认识到任何发明创新的基础是科学探索的成果。
重点、难点分析：树立磁能生电的观点既是本节的重点也是本节的难点。
二、说教法、学法使用“自主探究，启发导学”课堂教学方法：教师以趣味故事引起学生兴趣，引导学生进行猜想，设计实验分析论证，得出结论。
三、说程序1、新课引入介绍安培、科拉顿的小故事，激起学生的求知欲和学习兴趣。
第2讲：导体切割磁感线运动（教师版）__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________1、熟练右手定则的应用。
2、掌握导体切割磁感线运动的处理方法。
1．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，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)适用范围：适用于判断闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
2．导体在匀强磁场中平动(1)一般情况：运动速度v 和磁感线方向夹角为θ，则E ＝Blv sin_θ。
(2)常用情况：运动速度v 和磁感线方向垂直，则E ＝Blv 。
3．导体棒在匀强磁场中转动导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的平面内以角速度ω匀速转动产生感应电动势E ＝12Bωl 2(导体棒的长度为l )。
题目类型:导体平动切割磁感线例1.半径为a 的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B =0.2 T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4 m,b =0.6 m,金属圆环上分别接有灯L 1、L2,两灯的电阻均为R0=2 Ω,一金属棒MN与金属圆环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。
(1)若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO'的瞬间(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环O L2O'以OO'为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为 ,求L1的功率。
解析：(1)棒通过圆环直径时切割磁感线的有效长度l=2a,棒中产生的感应电动势为E=Blv=B·2av0=0.2×0.8×5 V=0.8 V。
第2讲：导体切割磁感线运动（教师版）__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________1、熟练右手定则的应用。
2、掌握导体切割磁感线运动的处理方法。
1．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，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)适用范围：适用于判断闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
2．导体在匀强磁场中平动(1)一般情况：运动速度v 和磁感线方向夹角为θ，则E ＝Blv sin_θ。
(2)常用情况：运动速度v 和磁感线方向垂直，则E ＝Blv 。
3．导体棒在匀强磁场中转动导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的平面内以角速度ω匀速转动产生感应电动势E ＝12B ωl 2(导体棒的长度为l )。
题目类型:导体平动切割磁感线例1.半径为a 的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B =0.2 T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4 m,b =0.6 m,金属圆环上分别接有灯L 1、L2,两灯的电阻均为R0=2 Ω,一金属棒MN与金属圆环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。
(1)若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO'的瞬间(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环O L2O'以OO'为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为 ,求L1的功率。
解析：(1)棒通过圆环直径时切割磁感线的有效长度l=2a,棒中产生的感应电动势为E=Blv=B·2av0=0.2×0.8×5 V=0.8 V。
第四章电磁感应第一节感应电流产生的条件一、知识回顾：磁通量φ1、概念：穿过某一面积的磁感线条数叫做穿过这一面积的磁通量。
2、公式：φ=BS cosθ3、单位：韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T.㎡4、磁通量与匝数无关。
Φ≠nBS5、磁通量是标量，但是有正负6、磁通量是净磁通量7、磁通量的变化量是：Δφ=φ2-φ18、改变磁通量的办法：φ=BS cosθ练习1、关于磁通量的说法正确的是（）A 磁通量是一个反映磁场强弱和方向的物理量B 某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线条数C 在磁场中所取得面积越大，该面上磁通量一定越大D 穿过任何封闭曲面的磁通量一定为0练习2、条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心，如图，若圆环为弹性环，其形状由a扩大为b，那么圆环内磁通量变化情况是（）A 增大B 减小C 不变D 无法确定练习3、一磁感应强度为B的匀强磁场方形水平向右，一面积为S的矩形线圈abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成α角，将abcd绕ad边为轴转过180度角，则穿过线圈平面的刺痛流量的变化量有（）A 0B 2BSC 2BScosαD 2BSsinα练习4、如图，线框面积为S，水平放置，磁感应强度B竖直向上，若将线框沿图示方向以OO’为轴顺时针转动60°，则此时磁通量的大小为，若顺时针转动180°，则磁通量的改变量是。
练习5、矩形线框abcd的边长分别为L1、L2，可绕它的一条对称轴OO’转动，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO’垂直，初位置时线圈平面与B平行，如图1）初位置时穿过线框的磁通量φ1为多少？2）当线框沿图甲所示方向绕过60°时，磁通量φ2为多少？这一过程中磁通量的变化为多少？3）当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时，磁通量φ3为多少？这一过程中Δφ=φ3-φ2为多少？练习6、如图，两直导线中通以相同的电流I ，矩形线圈位于导线之间，将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是（）A 向里，逐渐增大B 向外，逐渐减小C 先向里增大，再向外减小D 先向外减小，再向里增大二、探究感应电流的产生条件1、实验：结论：闭合回路的一部分切割磁感线，产生感应电流思考：感应电流产生的条件：1、闭合回路2、磁通量的改变练习7、如图，有一个电子沿一个圆环形导体的直径方向在圆环表面匀速掠过时，圆环中（）A 感应电流时有时无 B 没有感应电流C 有持续的感应电流D 以上说法都不对练习8、在一个专门研究地磁场的实验室的水平桌面上，放置一个边长为L的正方形闭合线圈，线圈的ab边指向南北，如图，下列几种说法正确的是（）A 线圈以速度V向东平东时，线圈中有感应电流B线圈以速度V向南平东时，线圈中有感应电流C 以ab边为轴，将cd边迅速翻转90°的过程中，线圈中有感应电流D以ab边为轴，将cd边迅速翻转180°的过程中，线圈中无感应电流第二节楞次定律一、定义：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。
电磁感应中的力学问题电磁感应中产生的感应电流在磁场中会受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起。
解决这类电磁感应中的力学问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，还要应用力学中的有关规律，要将电磁学和力学的知识综合起来应用。
基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；(2)求出回路的电流强度；(3)分析研究导体受力情况(包括安培力，用左手定则确定其方向)；(4)列平衡方程或动力学方程求解。
解决电磁感应现象中力学问题的技巧与步骤(1)在受力分析时，把立体图转化为平面图，使物体(导体)所受的各力尽可能在同一平面图内，以便正确对力进行分解与合成，利用物体的平衡条件或牛顿运动定律列式求解；(2)对于非匀变速运动最值问题的分析，注意应用加速度为零，速度达到最值的特点。
例题1.如图所示，在一均匀磁场中有一形导线框，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，为一电阻，为垂直于的一段导体杆，它可在、上无摩擦地滑动，杆及线框中导线的电阻都可不计，开始时，给一个向右的初速度，则（）A. 减速向右运动，但不是匀减速B. 将匀减速向右运动，最后停止C. 将匀速向右运动D. 将往返运动2.有一回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直该回路所在平面，其中导线可以自由的在光滑的长导轨上滑动而不分离，除电阻外回路电阻可忽略不计，如图所示，无初速度地释放后，下列叙述正确的是（）A. 受磁场力作用，以小于的加速度匀加速下落B. 加速下落后，最后趋向一个恒定的收尾速度(即最后做匀速运动)C. 回路电流越来越大，最后趋向一个恒定的极限值D. 受到的磁场力越来越大，最后趋向与导线的重力平衡3.如图所示，平行光滑形导轨倾斜放置，倾角，导轨间的距离，电阻，导轨电阻不计。
匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上，磁感应强度，质量、电阻的金属棒垂直置于导轨上。
现用沿轨道平面且垂直于金属棒的大小为的恒力，使金属棒从静止开始沿导轨向上滑行。
3 楞次定律知识内容选考要求课时要求楞次定律c 1.正确理解楞次定律的内容及其本质.2.掌握右手定则，并理解右手定则实际上是楞次定律的一种具体表现形式.3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.一、楞次定律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. 二、右手定则伸开右手，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，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向.1.判断下列说法的正误.(1)感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反.( ×)(2)感应电流的磁场可能与引起感应电流的磁场方向相同.( √)(3)感应电流的磁场总是阻止引起感应电流的磁通量的变化.( ×)(4)右手定则和楞次定律都适用于所有电磁感应现象中感应电流方向的判断.( ×)2.如图1所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′，都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻RMN，MN向右运动时，MN中的电流方向为________，MN向左运动时，MN中的电流方向为________.(均填“M→N”或“N→M”)图1答案N→MM→N一、对楞次定律的理解1.实验：探究影响感应电流方向的因素根据如图2甲、乙、丙、丁所示进行实验操作，并填好实验现象.图2甲乙丙丁条形磁铁运动的情况N极向下插入线圈S极向下插入线圈N极向上拔出线圈S极向上拔出线圈原磁场方向(“向上”或“向下”)穿过线圈的磁通量变化情况(“增加”或“减少”)感应电流的方向(在螺线管上方俯视)逆时针顺时针顺时针逆时针感应电流的磁场方向(“向上”或“向下”)原磁场与感应电流磁场的方向关系请根据上表所填内容理解：甲、乙两种情况下，磁通量都________，感应电流的磁场方向与原磁场方向________；丙、丁两种情况下，磁通量都________，感应电流的磁场方向与原磁场方向________.答案向下向上向下向上增加增加减少减少向上向下向下向上相反相反相同相同增加相反减少相同(1)楞次定律中的因果关系楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系，磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果.(2)楞次定律中“阻碍”的含义①谁阻碍——感应电流产生的磁场.②阻碍谁——阻碍引起感应电流的磁通量的变化.③如何阻碍——当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同.④阻碍效果——阻碍并不是阻止，只起延缓的作用，原磁通量增加的还是增加，减少的还是减少.注意：从相对运动的角度看：感应电流的效果是阻碍相对运动.例1关于楞次定律，下列说法正确的是 ( )C.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向D.感应电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场的变化答案 A解析感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项A正确；阻碍并不是阻止，只起延缓的作用，选项B错误；原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场反向，选项C错误；当原磁通量增加时感应电流的磁场跟原磁场反向，当原磁通量减少时感应电流的磁场跟原磁场同向，选项D错误.二、楞次定律的应用楞次定律应用四步曲(1)确定原磁场方向；(2)判定产生感应电流的磁通量如何变化(增加还是减少)；(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向(增反减同)；(4)判定感应电流的方向.该步骤也可以简单地描述为“一原二变三感四螺旋”，一原——确定原磁场的方向；二变——确定磁通量是增加还是减少；三感——判断感应电流的磁场方向；四螺旋——用右手螺旋定则判断感应电流的方向.例2(多选)如图3所示，闭合金属圆环沿垂直于磁场方向放置在有界匀强磁场中，将它从匀强磁场中匀速拉出，以下各种说法中正确的是( )图3A.向左拉出和向右拉出时，圆环中的感应电流方向相反B.向左或向右拉出时，圆环中感应电流方向都是沿顺时针方向的C.向左或向右拉出时，圆环中感应电流方向都是沿逆时针方向的D.当圆环全部处在磁场中运动时，将圆环左右拉动，圆环中无感应电流答案BD解析金属圆环不管从哪边被拉出磁场，穿过闭合圆环的磁通量都要减少，根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍原磁通量的减少，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，应用右手螺旋定则可以判断出感应电流的方向是沿顺时针方向的，选项B正确，A、C错误；当圆环全部处在磁场中运动时，穿过圆环的磁通量没有改变，该种情况无感应电流，D正确.例3如图4所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合螺线管，则电路中( )图4a向b流过电流表b向a流过电流表a→→b方向的感应电流，后有b→→a方向的感应电流答案 C解析当条形磁铁自左向右进入闭合螺线管的过程中，通过闭合螺线管的原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，螺线管中产生感应电流方向为a→→b；当条形磁铁自左向右离开螺线管的过程中，通过闭合螺线管的原磁场方向向右，且磁通量在减少，根据楞次定律，螺线管中产生感应电流方向为b→→a，选项C正确.[学科素养] 楞次定律既适用于闭合电路的一部分导体切割磁感线产生的感应电流方向的判断，又适用于因磁场变化在闭合电路中产生的感应电流方向的判断，通过例2、例3中楞次定律的应用，使学生熟练掌握运用楞次定律处理问题的步骤，很好地体现了“科学思维”的学科素养.三、右手定则的理解和应用如图所示，导体棒ab向右做切割磁感线运动.(1)请用楞次定律判断感应电流的方向.(2)感应电流I的方向、原磁场B的方向、导体棒运动的速度v的方向三者之间存在什么关系？根据右手定则，自己试着做一做.答案(1)感应电流的方向a→d→c→b→a.(2)满足右手定则.1.右手定则和楞次定律实质是等效的，但在判断闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流方向时右手定则较为方便.2.右手定则反映了磁场方向、导体运动方向和电流方向三者之间的相互垂直关系.(1)大拇指的方向是导体相对磁场切割磁感线的运动方向，既可以是导体运动而磁场未动，也可以是导体未动而磁场运动，还可以是两者以不同速度同时运动.(2)四指指向电流方向，切割磁感线的导体相当于电源.例4下列图中表示闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体棒ab 上的感应电流方向为a→b的是( )答案 A解析在导体棒ab上，A中电流方向为a→b，B、C、D中电流方向为b→a，故选A.1.(楞次定律的理解)(多选)磁场垂直穿过一个圆形线圈，由于磁场的变化，在线圈中产生顺时针方向的感应电流，如图5所示，则以下说法正确的是( )图5A.若磁场方向垂直线圈向里，则此磁场的磁感应强度是在增强B.若磁场方向垂直线圈向里，则此磁场的磁感应强度是在减弱C.若磁场方向垂直线圈向外，则此磁场的磁感应强度是在增强D.若磁场方向垂直线圈向外，则此磁场的磁感应强度是在减弱答案BC解析线圈所产生的感应电流方向为顺时针方向，由安培定则知感应电流的磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律中“增反减同”可知，可能是方向垂直线圈向里的磁场正在减弱或是方向垂直线圈向外的磁场正在增强，故选B、C.2.(楞次定律的应用)(2017·慈溪市高二上学期期中)某磁场中的磁感线如图6所示，有铜线圈自图示A位置落至B位置，在下落的过程中线圈始终水平，自上向下看，线圈中的感应电流方向是( )图6答案 C解析在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，从A处落到OO处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针，故C正确，A、B、D错误.3.(右手定则的应用)(多选)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，如图所示，能正确表示磁感应强度B的方向、导体运动速度方向与产生的感应电流方向间关系的是( )答案BC解析图A中导体不切割磁感线，导体中无感应电流；由右手定则可以判断B、C正确；D图中感应电流方向应垂直纸面向外.4.(右手定则的应用)如图7所示，匀强磁场与圆形导体环平面垂直，导体棒ef与环接触良好，当ef向右匀速运动时( )图7A.圆环中磁通量不变，环上无感应电流产生D.环的右侧有逆时针方向的电流，环的左侧有顺时针方向的电流答案 D解析由右手定则知ef上电流方向为e→f，故右侧的电流方向为逆时针，左侧的电流方向为顺时针，选D.考点一楞次定律的理解1.根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定是 ( )答案 C解析由楞次定律可知，感应电流的磁场总是阻碍引起它的原磁通量的变化.具体来说就是“增反减同”，故C正确.2.(多选)关于感应电流，下列说法正确的是( )B.原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向C.感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反D.当导体切割磁感线运动时，必须用安培定则确定感应电流的方向答案AC考点二楞次定律的应用3.(2017·某某中学高二上学期期中)如图1所示，一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中(始终在金属环左侧)，环中的感应电流(自左向右看)( )图1答案 C解析条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中，原磁场方向向右，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则知感应电流的方向(自左向右看)沿逆时针方向.故C正确，A、B、D错误.4.(2017·某某市模拟)如图2所示，匀强磁场垂直圆形线圈指向纸内，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力在上述四点将线圈拉成正方形，且线圈仍处在原先所在平面内，则在线圈发生形变的过程中( )图2abcda方向的感应电流adcba方向的感应电流答案 A解析周长一定时，圆形的面积最大.则将线圈由圆形拉成正方形的过程中，线圈面积变小，磁通量变小，有感应电流产生.由楞次定律可知线圈中将产生顺时针方向的感应电流，故A正确.5.如图3所示，一圆形金属线圈放置在水平桌面上，匀强磁场垂直桌面竖直向下，过线圈上A点作切线OO′，OOOO′为轴翻转180°的过程中，线圈中电流方向( )图3A→B→C→AA→C→B→AA→C→B→A再为A→B→C→AA→B→C→A再为A→C→B→A答案 A解析在线圈以OO′为轴翻转0°～90°的过程中，穿过线圈正面向里的磁通量逐渐减少，由楞次定律可知感应电流方向为A→B→C→A；线圈以OO′为轴翻转90°～180°的过程中，穿过线圈反面向里的磁通量逐渐增加，由楞次定律可知感应电流方向仍然为A→B→C→A，A正确.6.如图4所示，一对大磁极，中间处可视为匀强磁场，上、下边缘处为非匀强磁场，一矩形导线框abcd从两磁极间中心上方某处开始下落并保持水平，穿过磁场，则( )图4A.线框中有感应电流，方向是先a→b→c→d→a后d→c→b→a→dB.线框中有感应电流，方向是先d→c→b→a→d后a→b→c→d→aC.受磁场力的作用，线框要发生转动答案 D解析由于线框从两极间中心上方某处开始下落，根据对称性知，下落过程中穿过线框abcd 的磁通量始终是零，没有变化，所以始终没有感应电流，因此不会受磁场力的作用.故选项D 正确.I，方向竖直向上，矩形线框与直导线在同一竖直面内，现要使线框中产生如图5所示方向的感应电流，则应使线框( )图5答案 B解析 由楞次定律可知，线框左移，磁通量增加，感应电流的方向与题图所示方向相反；选项C 、D 磁通量不变，无感应电流产生.故选项B 正确.abcd 处在同一平面中静止不动，如图6甲所示.长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的电流，I －t 图象如图乙所示.规定沿长直导线方向向上的电流为正方向.关于0～T 时间内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是( )图6C.由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向D.由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向答案 D解析 0～T 4时间内，直导线中向上的电流增大，通过线框中的磁通量增大，线框中产生逆时针方向的感应电流.T 4～T2时间内，直导线中向上的电流减小，通过线框中的磁通量减少，线框中产生顺时针方向的感应电流；同样判断出T 2～34T 、34T ～T 时间内的感应电流方向分别为顺时针和逆时针，故选D.9.(多选)(2017·某某一中高二上学期期中)如图7所示，相距较近的a 、b 线圈，要使b 线圈中产生图乙所示I 方向的电流，可采用的办法有( )图7R的滑片向右移动a中铁芯从左边抽出b向a靠近答案AD解析闭合开关，b中的磁场从无到有，根据楞次定律，b中的感应电流方向与题图乙中相同，A正确；闭合开关S后，把R的滑片右移，b中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，b中的感应电流方向与题图乙中相反，B错误；闭合开关S后，将a中的铁芯从左边抽出，b中的磁场方向从左向右，且在减小，根据楞次定律，b中的感应电流方向与题图乙中相反，C错误；闭合开关S后，将b靠近a，b中的磁场方向从左向右，且在增强，根据楞次定律，b中的感应电流方向与题图乙中相同，D正确.考点三右手定则的应用10.如图8所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是( )图8B→AF→E1中的电流方向由E→F1中的电流方向由D→C2中的电流方向由答案 B解析根据右手定则，导体棒内部电流方向为A到B，所以电流表A1中的电流方向由F→E2中的电流方向由C→D，D错.11.(多选)如图9所示，平行导轨MM′、NNAB、CDAB向右滑动时，电路中感应电流的方向及光滑导体棒CD受到的磁场力的方向分别为( )图9ABCDAADCBA答案BC解析由右手定则可知，当AB向右运动时电流由B到A，故电流方向沿ADCBA，故A错误，B 正确；由于CD中的电流的方向为D到C，再由左手定则可得CD受力方向水平向右，故C正确，D错误.12.(2017·慈溪市高二上学期期中)如图10所示，MN、PQ为同一水平面的两光滑平行导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场(图中未画出)，导体棒ab、cd与导轨有良好的接触并能无摩擦自由滑动，当导体棒ab沿轨道向右滑动时，则( )图10A.cd棒向右滑B.cd棒不动C.cd棒向左滑答案 A13.1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机，它是利用电磁感应的原理制成的，是人类历史上的第一台发电机.图示为这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，铜片甲、乙分别与转动轴、铜盘边缘接触.下列四幅图中的图A、B中磁场方向与铜盘平行；图C、D中磁场方向与铜盘垂直，C图中磁场区域仅在甲、丙之间，D图中磁场区域仅在甲、乙之间.从右向左看铜盘以相同的角速度逆时针方向转动，电阻R上有电流且方向沿纸面向上的是( )答案 D解析A、B图中圆盘与磁场方向平行不切割磁感线，故没有感应电流产生，A、B错误；C图中，从右向左看，铜盘逆时针转动时，由右手定则可知，铜盘内感应电流的方向由乙流向甲，所以电阻R上的电流方向沿纸面向下，C错误；D图中，根据右手定则可知，铜盘内感应电流的方向从甲到乙，流经R的电流方向沿纸面向上，D正确.14.(多选)如图11所示，导体棒AB、CD可在水平导体轨道上无摩擦自由滑动，当导体棒AB 向左移动时 ( )图11A.AB中感应电流的方向为A到BB.AB中感应电流的方向为B到AC.CD向左移动D.CD向右移动答案AD解析由右手定则可判断AB中感应电流方向为A→B，CD中电流方向为C→D，由左手定则可判定CD受到向右的安培力作用而向右运动，故A、D正确.。
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作电磁感觉讲义班级学号姓名知识结构大小：ε=BLV导体切割磁感线运动法拉第电磁感觉定律㈠产生方向：右手定则条件电穿过闭合电路所围面法拉第电磁感觉定律㈡大小：ε=n 积中磁通量发生变化t磁方向：楞次定律感应交变电流自感与自感现象即市价U=Um sinωt I=I m sinωt互感变压器U 1=n1有效值U=U m I m U 2n22I=互感现象2P出 =P 入( 理想变压器 )周期、频率、角频率T=1 2f重点难点1．电磁感觉现象:(1)产生感觉电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)起磁通量变化的种类：2．楞次定律：⑴适用范围：适用于由磁通量变化引起感觉电流的各种情况．⑵内容：感觉电流拥有这样的方向，即感觉电流的磁场总要阻拦引起感觉电流的磁通量的变化．⑶对“阻拦”的进一步理解：①阻拦原磁通量的变化或原磁场的变化．“增则反减则同”②阻拦导体的相对运动，可理解为“来则拒去则留”( 由磁体相对运动而引起感觉电流的情况 )．③使线圈面积有扩大或减小的趋势．④阻拦原电流的变化(自感现象 )．⑷楞次定律判断感觉电流方向的一般步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；③楞次定律判断感觉电流的磁场方向；④由安培定则依照感觉电流的磁场方向判断出感觉电流的方向．3．右手定则：4．法拉第电磁感觉定律： (1) 感觉电动势：感生电动势：由感生电场产生的感觉电动势． 动生电动势：由于导体运动而产生的感觉电动势．EnBB 引起时，则E nS；当△ Φ 仅由 S 引起时，则(2) 公式：t当△仅由t SE nBt ．(3) 注意：区分磁通量 Φ 、磁通量的变化量△ Φ 和磁通量的变化率t磁通量 Φ 等于磁感觉强度 B 与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积， 即 Φ =BS ，它的意 义能够形象地用穿过面的磁感线的条数表示．磁通量的变化量△Φ 是指回路在初末两个状态磁通量的变化量，△ Φ =Φ2－Φ 1．△ Φ 与某一时辰回路的磁通量 Φ 没关，当△ Φ≠0时，回路中要产生感觉电动势，但是△ Φ 却不能够决定感觉电动势 E 的大小．磁通量的变化率t表示的是磁通量变化的快慢，它决定了回路中感觉电动势的大小．t的大小与 Φ 、△ Φ均没关．(4) 部分导体切割磁感线产生的感觉电动势的大小： E=BLVsin θ ．①若切割磁感线的导体是波折的， L 应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长度．②公式 E=BLV 一般适用于在匀强磁场中导体各部分切割速度相同的情况，对一段导体的1 L E BL1 BL2 转动切割，导体上各点线速度不等，取其平均切割速度 2，得2．5．互感两个相互凑近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这类现象叫做互感，这类电动势叫做互感电动势．变压器就是利用互感现象制成的． 6．自感：对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题， 特别是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭从前可否要 闪亮一下”的问题，如图9-2-10 所示，原来电路闭合处于稳图 9-2-10定状态， L 与 A 并联，其电流分别为IL 和 IA ，都是从左向右．在断开K 的瞬时，灯A中原来的从左向右的电流IA 马上消失．但是灯 A 与线圈 L 组成一闭合回路，由于L 的自感作用，其中的电流IL不会马上消失，而是在回路中逐渐减弱保持短暂的的时间，这个时间内灯 A 中有从右向左的电流经过．这时经过 A 的电流是从IL 开始减弱，若是原来 IL ＞ IA ，则在灯 A 熄灭从前要闪亮一下；若是原来IL ≤IA ，则灯 A 逐渐熄灭不再闪亮一下．原来的IL 和 IA 哪一个大，要由L 的直流电阻RL与 A 的电阻 RA的大小来决定．若是RL≥RA，则 IL ≤IA ；若是RL＜ RA，则 IL ＞ IA ．7．感觉电量．回路中发生磁通量变化时，由于感觉电场的作用使电荷发生定向搬动而形成感觉电流，在△t 内迁移的电量 ( 感觉电量 )q ：8．电磁感觉现象中的综合问题⑴电磁感觉中的力学问题：在电磁感觉的力学问题中，由于感觉电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互限制的关系，故导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动向变化过程再趋于一牢固状态．解析这一动向过程进而确定最后状态是解决这类问题的关键所在．解析序次一般为：①第一解析导体最初在磁场中的运动状态和受力情况；②再解析由于运动状态变化，导体碰到的磁场力、合外力的变化；③再解析由于合外力的变化，导体的加速度、速度又会怎样变，进而又引起感觉电流、磁场力、合力怎么变；④最后明确导体所能达到的是何种牢固状态．⑵电磁感觉中的电路问题：在电磁感觉现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感觉电动势而成为电源，将它们跟电阻、电容等组成回路即为电磁感觉中的电路问题．解决这类问题时，找准电源、正确判断感觉电动势的方向( 即电源的正负极 )是重点．解析求解的一般步骤为：①确定电源，求出电动势( 或其表达式 ) ；②解析电路结构，明确内、外电路；③正确运用稳恒电流求解．⑶电磁感觉中的能量转变问题：导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感觉电流，则有机械能或其他形式的能量转变成电能，经过安培力做功，电能最后又转变成内能或机械能．因此，电磁感觉过程问题陪同着能量转变．功是能量转变的量度，做功与能量转变的形式相对应，因此从能量转变的见解出发，结合动能定理、能量守恒定律、功能关系来解析导体的动能、势能、电能的变化，就可以建立相应的能量方程．⑷电磁感觉中的图像问题：电磁感觉授课中涉及的图像一般有以下两种：①各物理量随时间 t 变化的图像，即B— t 图线、Φ --t图线、 E--t 图线、 I--t图线等．②各物理量随线圈或导体的位移x 变化的图线．常有E--x 图线、 I--x图线等．图像问题大体可分为两类：由给定的电磁感觉过程选出或画出正确的图像或由给定的图像解析电磁感觉过程．电磁感觉中的图像问题一般需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感觉定律等规律解析解决．例题精选1．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈 A 、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流，t=0 时电流方向为顺时针（箭头所示）。
楞次定律一、楞次定律1.楞次定律1．感应电流方向的判断通过实验，我们得到如下结论：感应电流具有这样的方向，感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，这就是楞次定律．．．．。
2．对楞次定律中“阻碍”的理解⑴ 谁阻碍谁？——是感应电流．．．．的磁通量阻碍原．磁通量。
⑵ 阻碍什么？——阻碍的是磁通量的变化．．，而不是阻碍磁通量本身．．。
⑶ 如何阻碍？——当磁通量增加．．时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反； 当磁通量减少．．时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
⑷ 结果如何？——阻碍并不是阻止．．．．，只是延缓．．了磁通量的变化。
结果是增加的还是增加．．．．．．．，减少的还是减少．．．．．．．。
3．右手定则当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，我们可以用右手定则．．．．来判断感应电流的方向。
伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线从掌心穿入，大拇指指向导体切割的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
典例精讲【例1.1】（2019春•驻马店期末）如图所示，螺线管内有沿着轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。
螺线管与导线框abcd 相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环面与导线框在同一平面内。
当螺线管内磁场的磁感应强度B 随时间按图示规律变化时，则在t 1～t 2时间内（ ）A．环有收缩趋势B．环有扩张趋势C．环先有收缩趋势后有扩张趋势D．环先有扩张趋势后有收缩趋势【分析】根据B﹣t图线斜率的变化，根据法拉第电磁感应定律得出电动势的变化，从而得出感应电流的变化，根据楞次定律判断出感应电流的方向，再根据右手螺旋定则判断出电流所产生的磁场，从而确定磁通量的变化，进而即可求解。
【解答】解：在t1﹣t2时间内，穿过圆环的磁通量向上不是均匀减小，而是减小的越来越慢，由法拉第电磁感应定律可知，线圈产生的电动势越来越小，所以电路中的电流越来越小，则外部abcd产生的磁场越来越小；由愣次定律可以确定圆环必须增大面积以达到阻碍磁通量的减小，故有扩张的趋势。
第2讲：导体切割磁感线运动（教师版）__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________1、熟练右手定则的应用。
2、掌握导体切割磁感线运动的处理方法。
1．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，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)适用范围：适用于判断闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。
2．导体在匀强磁场中平动(1)一般情况：运动速度v 和磁感线方向夹角为θ，则E ＝Blv sin_θ。
(2)常用情况：运动速度v 和磁感线方向垂直，则E ＝Blv 。
3．导体棒在匀强磁场中转动导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的平面内以角速度ω匀速转动产生感应电动势E ＝12Bωl 2(导体棒的长度为l )。
题目类型:导体平动切割磁感线例1.半径为a 的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B =0.2 T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4 m,b =0.6 m,金属圆环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为R 0=2 Ω,一金属棒MN 与金属圆环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。
(1)若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO'的瞬间(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。
(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环O L2O'以OO'为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为∆B∆t =4πT s⁄ ,求L1的功率。
解析：(1)棒通过圆环直径时切割磁感线的有效长度l=2a,棒中产生的感应电动势为E=Blv=B·2av0=0.2×0.8×5 V=0.8 V。
当不计棒和圆环的电阻时,直径OO'两端的电压U=E=0.8 V,通过灯L1的电流为I1=UR0=0.4 A。
(2)右半圆环上翻90°后,穿过回路的磁场有效面积为原来的一半,S'=12πa2,磁场变化时回路中产生的感应电动势为E,=∆∅∆t =S,∆B∆t=12πa2x4π=0.32V由于L1、L2两灯相同,圆环电阻不计,所以每个灯的电压均为U'=12E',L1的功率为P1 = U,2R0= 1.28×10-2 W。
答案(1)0.8 V 0.4 A (2)1.28×10-2 W例2.如图所示,金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN,从O点拉动MN使它以速度v在匀强磁场中向右匀速平动,若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,它们的电阻率相同,则在MN运动过程中闭合电路的 ( )A.感应电动势保持不变B.感应电流逐渐增大C.感应电流将保持不变D.感应电流逐渐减小解析：拉动MN使它以速度v在匀强磁场中向右匀速平动,t时刻,导体棒切割磁感线的有效长度L=vt tan α,产生的感应电动势E=BLv=Bv2t tan α,感应电动势逐渐增大,选项A错误;粗细相同的均匀导体,它们的电阻率相同,单位长度电阻相同,设为R,回路总电阻R总=R(vt tanα+vt/cosα+vt)=R(tanα+1/cosα+1)vt产生的感应电流I=E/R总=是一恒量答案：C例3.如图所示，在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一个质量为m、半径为r、电阻为R的均匀圆形导线圈，线圈平面跟磁场垂直（位于纸面内），线圈与磁场边缘（图中虚线）相切，切点为A ，现在A 点对线圈施加一个方向与磁场垂直，位于线圈平面内的，并跟磁场边界垂直的拉力F ，将线圈以速度υ匀速拉出磁场．以切点为坐标原点，以F 的方向为正方向建立x 轴，设拉出过程中某时刻线圈上的A 点的坐标为x ．（1）写出此时F 的大小与x 的关系式；（2）在F -x 图中定性画出F -x 关系图线，写出最大值F 0的表达式．解析：由于线圈沿F 方向作切割磁感线运动，线圈上要产生顺时针方向的感应电流，从而要受到与F 方向反向的安培力F f 作用，由图可知，此时线圈切割磁感线的有效长度l = 2r 2-(r -x )2线圈上感应电动势，感应电流i =ER线圈所受安培力大小为F f = Bil ，方向沿x 负方向 因线圈被匀速拉出，所以F = F f 解上各式得F = 8B 2υr R x -4B 2υRx 2（2）当x = r 时，拉力F 最大，最大值为F 0 = 4B 2r 2υR图线如图所示．答案：见解析。
例4.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v 0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2Blv 0C ．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：当回路运动到关于OO ′对称的位置时，穿过回路的两个相反方向的磁场面积相等，且磁感应强度大小均为B ，穿过回路的磁通量为零，选项A 正确；ab 、cd 两个边均切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可判断出，两个边产生的感应电流的方向均为逆时针方向，所以回路中感应电动势大小为2Blv 0，选项B 正确，选项C 错误；根据左手定则可判断出回路中ab 、cd 两个边所受安培力的方向相同，选项D 正确。
答案：ABD题目类型:导体转动切割磁感线例5.如图所示，导体AB 的长为2R ，绕O 点以角速度ω匀速转动，OB 为R ，且OBA 三点在一条直线上，有一匀强磁场磁感应强度为B ，充满转动平面且与转动平面垂直，那么AB 两端的电势差为( ) A .12BωR 2 B ．2BωR 2C ．4BωR 2D ．6BωR 2解析： 设经过t ，磁通量的变化量ΔΦ＝B ΔS ＝Bωt 2(3R)2－B ωt 2R 2＝4BωtR 2. 由法拉第电磁感应定律，得U AB ＝ΔΦΔt ＝4BωtR 2t＝4BωR 2.答案： C基础演练1.如图所示的几种情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv 的是( )A ．乙和丁B ．甲、乙、丁C ．甲、乙、丙、丁D ．只有乙答案：B2．如图所示，竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab 以水平初速度v 0抛出，设在整个过程中棒始终平动且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是( )A ．越来越大B ．越来越小C ．保持不变D ．无法判断答案：C3．一直升飞机停在南半球某处上空．设该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B ．直升飞机螺旋桨叶片的长度为l ，螺旋桨转动的频率为f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a ，远轴端为b ，如图所示．如果忽略到转轴中心线的距离，用E 表示每个叶片中的感应电动势，则（ ）A ．E = πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势 B ．E = 2πfl 2B ，且a 点电势低于b 点电势C ．E = πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势D ．E = 2πfl 2B ，且a 点电势高于b 点电势答案：A4．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差的绝对值最大的是( )答案： B5.如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d ，若将一个边长为L 的正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区域，已知d ＞L ，则导线框中无感应电流的时间等于( ) A.d vB.L vC.d －LvD.d －2Lv6.如图所示，具有水平的上界面的匀强磁场，磁感强度为B ，方向水平指向纸内，一个质量为m ，总电阻为R 的闭合矩形线框abcd 在竖直平面内，其ab 边长为L ，bc 边长为h ，磁场宽度大于h ，线框从ab 边距磁场上界面H 高处自由落下，线框下落时，保持ab 边水平且线框平面竖直．已知ab 边进入磁场以后，cd 边到达上边界之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值，此时cd边距上边界为h 1，求：（1）线框ab 边进入磁场时的速度大小；（2）从线框ab 边进入磁场到线框速度达到最大的过程中，线框中产生的热量；答案：（1）v=（2gh ）1/2（2）Q=mg （H+h+h 1）—m 3R 2g 2/2B 4L 4巩固提高1．(2014·潍坊市高二期中)如图所示，水平放置的平行金属导轨间距为l ，左端与一电阻R 相连．导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B .金属杆ab 垂直于两导轨放置，电阻为r ，与导轨间无摩擦．现对杆ab 施加向右的拉力，使杆ab 向右以速度v 匀速运动，则( )aBbc d HA ．金属杆中的电流由a 到bB ．金属杆a 端的电势高于b 端的电势C ．拉力F ＝B 2l 2v RD ．R 上消耗的功率P ＝(Blv R ＋r)2R答案：BD2．如图所示，PQRS 为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，边界MN 与线框的边成45°角，E 、F 分别为PS 和PQ 的中点．关于线框中的感应电流，正确的说法是( )A ．当E 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大B ．当P 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大C ．当F 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大D ．当Q 点经过边界MN 时，线框中感应电流最大答案:B3．如图所示，中线两侧的磁感强度均为B 且方向相反．半径为R 、顶角为90°的两个扇形组合回路ABCDOA ，O 为圆心．整个扇形回路可绕O 点转动．若由图示位置开始顺时针以角速度ω转动，则在0＜θ＜π/2范围内，回路中感应电动势为______；在π/2＜θ＜π范围内，回路中感应电动势为______，感应电流的方向为______．答案．0；2B ωR 2；OABCDO ．4.如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l ＝0.20m ，电阻R ＝1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B ＝0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F 沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F 与时间t 的关系如图（乙）所示，求杆的质量m 和加速度a ．答案：a=10m/s2，m=0．1kg5．如右图所示，光滑的水平平行放置的导轨左端连有电阻R ，导轨上架有一根裸金属棒ab ，整个装置处于垂直轨道平面的匀强磁场中，今从静止起用力拉金属棒(保持棒与导轨垂直)，若拉力恒定，经时间t 1后ab 的速度为v ，加速度为a 1，最终速度可达2v ；若拉力的功率恒定，经时间t 2后ab 的速度也为v ，加速度为a 2，最终速度也可达2v 。
