2017届高考物理二轮专题突破专题七电磁感应和电路1电磁感应问题教案

高中物理电磁感应教案课题：电磁感应教学目标：1. 了解电磁感应的基本概念2. 掌握电磁感应定律的应用3. 能够应用电磁感应原理解决相关问题教学内容：1. 电磁感应的基本概念2. 法拉第电磁感应定律3. 感应电流的方向教学重点：1. 电磁感应的概念和定律2. 感应电流的方向判断教学难点：1. 掌握电磁感应定律的应用2. 判断感应电流的方向教学准备：1. 教科书、课件2. 示波器、电磁感应实验装置3. 实验用的线圈、磁铁、导线等材料教学过程：一、导入（5分钟）教师引导学生回顾之前学过的电磁学知识，引出电磁感应的概念。

二、讲解电磁感应（15分钟）1. 介绍电磁感应的基本概念和法拉第电磁感应定律2. 解释感应电流的产生原理三、实验演示（15分钟）教师向学生展示使用实验装置进行电磁感应实验的过程，引导学生观察实验现象并分析原因。

四、练习与讨论（20分钟）1. 学生进行相关练习，巩固概念和定律2. 学生在小组讨论中解决电磁感应问题五、总结（5分钟）教师带领学生总结本节课的重点内容，强调电磁感应在生活中的应用和意义。

六、作业（5分钟）布置相关作业，巩固学生对电磁感应的理解和运用能力。

板书设计：电磁感应- 法拉第电磁感应定律- 感应电流的方向教学反思：在教学中，要注重引导学生探究和实践，培养学生动手动脑的能力。

针对电磁感应这一概念性较强的内容，可以通过实验演示、讨论与练习等多种教学方法来提高学生的学习兴趣和参与度，加深对知识的理解和掌握。

同时，要着重指导学生在解决问题时注重思考和逻辑推理，培养解决问题的能力。

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。

高考物理电磁感应现象专题复习教案一、概述电磁感应是物理学中的重要概念，涉及到电磁场和运动导体之间的相互作用。

在高考物理考试中，电磁感应是一个重点难点，考察的内容包括楞次定律、法拉第电磁感应定律以及互感现象等。

本文将针对电磁感应的相关知识进行复习总结和教学指导。

二、楞次定律楞次定律是电磁感应中的基础定律，描述了电流的感应方向。

根据楞次定律可知，当导体中的磁场发生变化时，导体内会产生感应电流，感应电流的方向使得产生的磁场与原磁场的变化态势相反。

1. 楞次定律表达式：设导体中的磁场变化率为dB/dt，导体上感应电动势为ε，感应电流为I，则楞次定律表达式可以表示为ε = -dΦ/dt，其中Φ为磁通量。

2. 楞次定律应用举例：a. 导体运动磁场：当导体以速度v在磁感应强度为B的磁场中运动时，所感应出的电动势为ε = Blv，其中l为导体长度。

b. 磁场变化磁场：当磁场B的磁感应强度随时间变化时，所感应出的电动势为ε = -d(BA)/dt，其中A为导体所围面积。

三、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是对电磁感应现象的定量描述，描述了导体中的电动势与磁通量变化的关系。

在高考物理中，对于导体线圈的电动势计算以及应用是重点内容。

1. 法拉第电磁感应定律表达式：设导体中的磁通量变化率为dΦ/dt，导体上感应电动势为ε，导体匝数为N，则法拉第电磁感应定律表达式可以表示为ε = -NdΦ/dt。

2. 法拉第电磁感应定律应用举例：a. 磁通量变化：当磁通量Φ随时间变化时，所感应出的电动势为ε = -NdΦ/dt。

b. 多匝电磁铁：当电磁铁线圈匝数为N，磁通量变化率为dΦ/dt 时，所感应出的电动势为ε = -N(dΦ/dt)。

四、互感现象互感是指两个或多个线圈之间通过磁场相互感应的现象。

在高考物理中，互感是一个难点，需要理解线圈之间的相互作用和计算方法。

1. 互感表达式：设两个线圈的自感系数分别为L1和L2，它们之间的互感系数为M，则互感可表示为M = k√(L1L2)，其中k为系数，0 <k < 1。

高中电磁感应物理讲解教案
一、教学目标：
1. 了解电磁感应的基本概念和原理。

2. 掌握法拉第电磁感应定律的表述和应用。

3. 理解感生电动势的产生过程。

4. 能够应用电磁感应的知识解决相关问题。

二、教学重点：
1. 法拉第电磁感应定律的表述和应用。

2. 感生电动势的产生过程。

三、教学难点：
1. 熟练运用法拉第电磁感应定律解决问题。

2. 能够理解并应用感生电动势的产生过程。

四、教学过程：
1. 引入：通过实验展示电磁感应的现象，引发学生的兴趣。

2. 理论讲解：
（1）电磁感应的基本概念和原理。

（2）法拉第电磁感应定律的表述和推导。

（3）感生电动势的产生过程。

3. 实验演示：展示不同磁场变化对导体的影响，让学生观察并总结规律。

4. 知识讲解：通过具体例题分析，讲解如何应用法拉第电磁感应定律解决问题。

5. 练习巩固：进行练习题让学生巩固所学知识，加深理解。

6. 拓展应用：讨论电磁感应在生活中的应用，拓展学生视野。

五、教学反馈：
1. 随堂小测验：检查学生对知识点的掌握情况。

2. 学生提问：鼓励学生积极提问，澄清疑惑。

3. 课后作业：布置相关练习和思考题，巩固所学内容。

六、教学总结：
通过本节课的学习，学生应该能够掌握电磁感应的基本概念、法拉第电磁感应定律和感生电动势的产生过程，并能够灵活运用所学知识解决问题。

同时，学生应该对电磁感应的应用有一定的了解，拓宽对物理学知识的理解和认识。

高中物理-高二电磁感应教学设计示例教案教学目标：1. 理解电磁感应现象的基本概念和原理。

2. 熟悉电磁感应的应用，如互感器、变压器等。

3. 掌握利用麦克斯韦-安培定律求解电磁感应问题的方法。

教学重点：1.电磁感应现象的基本概念和原理。

2.应用电磁感应的基本原理进行分析和计算。

3.麦克斯韦-安培定律的应用。

教学时长：4个课时教学过程：第一课时：电磁感应现象1.引入问题请同学们思考：手拉电线时，电流表指针会发生变化，这是为什么？2.讲解电磁感应的基本概念和原理（1）导体运动产生电势实验：将一个磁铁放在金属环的中央，当移动磁铁时，会发现环中出现电流。

这个现象被称为电磁感应现象。

（2）法拉第电磁感应定律当磁通量Φ通过电路线圈时，该线圈内产生的感应电动势ε的大小与Φ的变化率成正比，即ε=—dΦ/dt3.讲解电磁感应现象的应用：如电动机和发电机。

第二课时：自感与互感1.引入问题请同学们思考：当家庭用电器工作时，电路中的电流和电压之间是如何制约的？2.讲解自感和互感的概念（1）自感：一个通有电流的导线在产生磁场时，磁场所穿过的导线中就会产生感应电动势，这个电动势称为自感电动势。

（2）互感：两个线圈之间通过磁通量耦合形成的感应电动势称为互感电动势。

3.应用电磁感应的知识分析变压器和互感器的工作原理。

第三课时：麦克斯韦-安培定律1.引入问题请同学们思考：当电流通过一根导线时，会产生磁场，如果改变电流强度，会对磁场产生什么影响？2.讲解麦克斯韦-安培定律的概念和公式当通过某一闭合曲线的磁通量发生变化时，该曲线内的磁场强度受到一定的变化。

旋转导体圆环应用麦克斯韦-安培定律推导出感生电流公式感生电流I=2πrBv(I=ΔQ/Δt)3.通过实验验证麦克斯韦-安培定律第四课时：解决例题1.引入思考请同学们思考：一个直径为30cm的导体圆环，匀速旋转于磁场中，圆环恰好和磁场的平面垂直，磁感应强度为0.5T，圆环旋转一圈需要1秒，则圆环中感生电动势、电流大小是多少？2.教师现场解题，引导学生根据麦克斯韦-安培定律进行求解。

高中物理教案探索电磁感应和电磁波一、教学目标1. 了解电磁感应的基本原理和应用。

2. 理解电磁感应定律的内容和意义。

3. 探索电磁感应的实验方法和实验现象。

4. 了解电磁波的基本特性和应用。

5. 掌握电磁波的分类和传播规律。

二、教学准备1. 教学用具：导线、磁铁、电流表、电源、振动电路、示波器等。

2. 实验器材：电磁感应实验装置、电磁波接收装置等。

3. 教学素材：学生电磁感应和电磁波的相关知识。

三、教学过程1.导入通过一个生活中的实际例子引导学生了解电磁感应的概念。

比如，电动车如何通过电池提供的电能驱动起来，以及电磁铁如何工作等。

2.理论讲解介绍电磁感应的基本原理和应用，并重点讲解法拉第电磁感应定律。

通过图示和公式演示，引导学生理解电磁感应的原理。

3.实验探究设计实验，通过改变导线的长度、磁场的强度和方向等条件，观察电磁感应现象并记录实验数据。

引导学生通过实验现象进一步理解电磁感应的规律。

4.归纳总结根据实验数据和观察结果，引导学生总结电磁感应定律以及其在实际应用中的意义。

提醒学生注意电磁感应的延伸应用，如电力输送、感应加热等。

5.小结概括总结电磁感应的相关知识点，并进行简要概括，以帮助学生梳理思路，并对所学知识进行回顾。

6.电磁波的介绍引入电磁波的概念和基本特性，阐述电磁波的传播规律以及电磁波与物质的相互作用。

7.实验探究设计实验，使用示波器等设备观测和测量不同频率的电磁波，并记录实验数据。

引导学生通过实验结果分析电磁波的特性和传播规律。

8.应用案例分析通过应用案例，如无线通信、雷达、微波炉等，引导学生理解电磁波在生活和工作中的广泛应用，加深对电磁波的认识。

9.课堂互动在教学过程中，鼓励学生积极参与讨论，提问和解答问题，促进学习交流和思维碰撞。

四、课后作业1. 完成课后习题，巩固对电磁感应和电磁波的理解。

2. 搜集相关信息，了解电磁感应和电磁波的前沿科研动态。

3. 自主设计一个与电磁感应或电磁波相关的实际应用。

2017届高考物理二轮复习专题突破教案：专题六电场和磁场（2）Word版含解析专题七电磁感应和电路第2讲：直流电路和交流电路一、学习目标1、掌握直流电路常用的的动态分析方法2、掌握解决交变电流的产生和描述的基本方法3、学会解决变压器和远距离输电问题4、学会交变电流的综合问题分析二、课时安排2课时三、教学过程（一）知识梳理1.纯电阻电路和非纯电阻电路的电功、电功率的比较(1)纯电阻电路：电功W＝UIt，电功率P＝UI，且电功全部转化为电热，有W＝Q＝UIt＝U2Rt＝I2Rt，P＝UI＝U2R＝I2R.(2)非纯电阻电路：电功W＝UIt，电功率P＝UI，电热Q＝I2Rt，电热功率P热＝I2R，电功率大于电热功率，即W>Q，故求电功、电功率只能用W＝UIt、P＝UI，求电热、电热功率只能用Q＝I2Rt、P热＝I2R.2.电源的功率和效率(1)电源的几个功率①电源的总功率：P总＝EI②电源内部消耗的功率：P内＝I2r③电源的输出功率：P出＝UI＝P总－P内(2)电源的效率η＝P出P总×100%＝UE×100%3.交流电的“四值”(1)最大值E m＝NBSω.(2)瞬时值e＝NBSωsin_ωt.(3)有效值：正弦式交流电的有效值E＝Em2；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解.计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值.(4)平均值：E＝n ΔΦΔt，常用来计算通过电路的电荷量.4.理想变压器的基本关系式(1)功率关系：P入＝P出.(2)电压关系：U1U2＝n1n2.(3)电流关系：只有一个副线圈时I1I2＝n2n1.（二）规律方法直流电路动态分析方法(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”.即从阻值的变化入手，由串、并联规律判定R总的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断I总和U端的变化情况，最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判断各部分的变化情况.(2)结论法——“串反并同”：“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大).“并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小).（三）典例精讲高考题型一直流电路的动态分析【例1】(2016·全国甲卷·17)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图1所示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为( )图1A.25B.12C.35D.23解析 S 断开时等效电路图如图甲所示.甲电容器两端电压为U 1＝ER ＋23R ×23R ×12＝15E ； S 闭合时等效电路图如图乙所示.乙电容器两端电压为U 2＝ER ＋12R ×12R ＝13E ， 由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确.答案 C高考题型二 交流电的产生和描述【例2】 如图2甲所示，电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直匀强磁场的转轴OO ′匀速旋转产生交流电，现将此电流给阻值为R ＝10 Ω的小灯泡L 供电，通过电流传感器得到灯泡中电流的图象如图乙，不考虑温度对灯泡阻值的影响，下列说法正确的是( )图2A.在t ＝5×10－3 s 时，线圈处于中性面位置B.在t＝10×10－3 s时，穿过线圈的磁通量最大C.交变电流的瞬时表达式为i＝5cos 50πt(A)D.线圈产生的交流电的电动势为55 V解析由图乙可知t＝5×10－3s时刻感应电流最小为零，此时线圈所在平面处于中性面位置，故A正确；t＝10×10－3 s时刻感应电流最大，此时线圈所在平面与中性面位置垂直，所以穿过线圈回路的磁通量最小，故B错误；周期T＝0.02 s，角速度ω＝2πT＝100π rad/s，故电流的瞬时表达式为i＝5cos 100πt(A)，故C错误；线圈产生的交流电的电动势最大值为E m＝I m(R＋r)＝55 V，D错误.答案 A归纳小结1.线圈通过中性面时的特点(1)穿过线圈的磁通量最大；(2)线圈中的感应电动势为零；(3)线圈每经过中性面一次，感应电流的方向改变一次.2.交流电的“四值”(1)最大值E m＝NBSω.分析电容器的耐压值.(2)瞬时值e＝NBSωsin ωt.计算闪光电器的闪光时间、线圈某时刻的受力情况.(3)有效值：正弦式交流电的有效值E＝Em2；非正弦式交流电的有效值必须根据电流的热效应，用等效的思想来求解.计算交流电路的电功、电功率和测定交流电路的电压、电流都是指有效值.(4)平均值：E＝n ΔΦΔt，常用来计算通过电路的电荷量.高考题型三变压器和远距离输电问题【例3】(2016·全国乙卷·16)一含有理想变压器的电路如图3所示，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定.当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为( )图3A.2B.3C.4D.5解析 开关断开时，电路如图甲所示，原、副线圈的电流比I I 2＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2＝In 1n 2，副线圈的输出电压U 2＝I 2(R 2＋R 3)＝5In 1n 2，由U 1U 2＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1＋IR 1＝5I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋3I ；开关闭合时，电路如图乙所示，原、副线圈的电流比4I I 2′＝n 2n 1，通过R 2的电流I 2′＝4In 1n 2，副线圈的输出电压U 2′＝I 2′R 2＝4In 1n 2，由U 1′U 2′＝n 1n 2可得原线圈两端的电压U 1′＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22，则U ＝U 1′＋4IR 1＝4I ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 1n 22＋12I ，联立解得n 1n 2＝3，选项B 正确.甲 乙答案 B 归纳小结理想变压器动态分析的两种情况(1)负载电阻不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随匝数比的变化情况.(2)匝数比不变，讨论变压器原、副线圈两端的电压、电流、电功率等随负载电阻的变化情况.不论哪种情况，要注意两点：一、根据题意分清变量和不变量；二、弄清“谁决定谁”的制约关系.对电压而言，输入决定输出；对电流、电功(率)而言，输出决定输入.高考题型四 交变电流的综合问题分析【例4】 (多选)如图4所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab 平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动.如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则( )图4A.滑动变阻器上消耗的功率为P＝100I2RB.变压器原线圈两端的电压U1＝10IRC.取ab在环的最低端时t＝0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i＝2I sin ωtD.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝2BIL解析由I1I2＝n2n1得I2＝10I，变阻器上消耗的功率为P＝I22R＝(10I)2R＝100I2R，故A正确；副线圈的电压为U＝I2R＝10IR，根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，变压器原线圈两端的电压U1＝100IR，故B错误；ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，所以棒ab中感应电流的表达式应为i＝2I cos ωt，故C错误；ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，最大值为2I，此时的安培力也是最大的，最大安培力为F＝2BIL，故D正确.答案AD归纳小结交变电流的综合问题，涉及交流电路最大值、有效值、平均值、瞬时值的计算，与电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律的综合应用等，解答时应注意以下两点：(1)分清交流电路“四值”的不同计算方法和物理意义.(2)学会将直流电路、闭合电路欧姆定律的知识应用在交流电路的综合问题中.四、板书设计1、直流电路常用的的动态分析2、交变电流的产生和描述3、变压器和远距离输电问题4、交变电流的综合问题分析五、作业布置完成电磁感应和电路（2）的课时作业六、教学反思借助多媒体形式，使同学们能直观感受本模块内容，以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。

物理电磁感应教案物理电磁感应教案作为一名辛苦耕耘的教育工作者，编写教案是必不可少的，借助教案可以有效提升自己的教学能力。

那么问题来了，教案应该怎么写？以下是小编整理的物理电磁感应教案，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

物理电磁感应教案1一、教学任务分析电磁感应现象是在初中学过的电磁现象和高中学过的电场、磁场的基础上，进一步学习电与磁的关系，也为后面学习电磁波打下基础。

以实验创设情景，通过对问题的讨论，引入学习电磁感应现象，通过学生实验探究，找出产生感应电流的条件。

用现代技术手段“DIS 实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流，使学生感受现代技术的重要作用。

通过“历史回眸”，介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家的献身精神，懂得学习、继承、创新是科学发展的动力。

在探究感应电流产生的条件时，使学生感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法，经历提出问题→猜想假设→设计方案→实验验证的科学探究过程；在学习法拉第发现电磁感应现象的过程时，体验科学家在探究真理过程中的献身精神。

二、教学目标1．知识与技能（1）知道电磁感应现象及其产生的条件。

（2）理解产生感应电流的条件。

（3）学会用感应电流产生的条件解释简单的实际问题。

2．过程与方法通过有关电磁感应的探究实验，感受猜想、假设、实验、比较、归纳等科学方法在得出感应电流产生的条件中的重要作用。

3．情感、态度价值观（1）通过观察和动手操作实验，体验乐于科学探究的情感。

（2）通过介绍法拉第发现电磁感应现象的过程，领略科学家在探究真理过程中的献身精神。

三、教学重点与难点重点和难点：感应电流的产生条件。

四、教学资源1、器材（1）演示实验：①电源、导线、小磁针、投影仪。

②10米左右长的电线、导线、小磁针、投影仪。

（2）学生实验：①条形磁铁、灵敏电流计、线圈。

②灵敏电流计、原线圈、副线圈、电键、滑动变阻器、导线若干。

③DIS实验：微电流传感器、数据采集器、环形实验线圈。

电磁感应现象教学设计(细选3篇)电磁感应现象教学设计1教学目的：1、知道磁通量的定义，知道磁通量的国际单位，知道公式的适用条件，会用公式计算。

2、启发学生观察实验现象，从中分析归纳通过磁场产生电流的条件。

3、通过实验的观察和分析，培养学生运用所学知识，分析问题的能力。

教学重点：感应电流的产生条件教学难点：正确理解感应电流的产生条件。

教学仪器：电池组，电键，导线，大磁针，矩形线圈，碲形磁铁，条形磁铁，原副线圈，演示用电流表等。

教学过程：一、教学引入：在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的联系。

为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时XX年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭。

电磁感应现象：二、教学内容1、磁通量（）复习：磁感应强度的概念引入：教师：我们知道，磁场的强弱（即磁感应强度）可以用磁感线的疏密来表示。

如果一个面积为的面垂直一个磁感应强度为的匀强磁场放置，则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的。

我们把与的乘积叫做穿过这个面的磁通量。

（1）定义：面积为，垂直匀强磁场放置，则与乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用φ表示。

（2）公式：（3）单位：韦伯（wb）1wb=1t·m2磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。

注意强调：①只要知道匀强磁场的磁感应强度和所讨论面的面积，在面与磁场方向垂直的条件下（不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影。

）磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少。

在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小。

如果用公式来计算磁通量，但是只适合于匀强磁场。

②磁通量是标量，但是有之分，磁感线穿过某一个面，要注意是从哪一面穿入，哪一面穿出。

2、电磁感应现象：内容引入：奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁，此后人们对电能生磁已深信不疑，但磁能否生电呢？在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的联系。

专题七电磁感应和电路第1讲：电磁感应问题一、知识梳理1.楞次定律中“阻碍”的表现(1)阻碍磁通量的变化(增反减同).(2)阻碍物体间的 (来拒去留).(3)阻碍的变化(自感现象).2.感应电动势的计算(1)法拉第电磁感应定律：E＝，常用于计算电动势.①若B变，而S不变，则E＝；②若S变，而B不变，则E＝.(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求电动势的值.(3)如图1所示，导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的电动势E＝12Bl2ω.图13.感应电荷量的计算回路中发生磁通量变化时，在Δt时间内迁移的电荷量(感应电荷量)为q＝I·Δt＝ER·Δt＝nΔΦRΔt·Δt＝nΔΦR.可见，q仅由回路电阻R和的变化量ΔΦ决定，与发生磁通量变化的时间Δt无关.4.电磁感应电路中产生的焦耳热当电路中电流恒定时，可用计算；当电路中电流变化时，则用功能关系或计算.规律方法解决感应电路综合问题的一般思路是“先电后力”，即：先作“源”的分析——分析电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E 和r；接着进行“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；然后是“力”的分析——分析研究对象(通常是金属棒、导体、线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力；接着进行“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；最后是“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中，其能量转化和守恒的关系.二、题型、技巧归纳高考题型一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用【例1】(多选)(2016·全国甲卷·20)法拉第圆盘发电机的示意图如图2所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是( )图2A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍高考预测1 (多选)如图3所示，由一段外皮绝缘的导线扭成两个半径为R和r的闭合回路，R>r，导线单位长度的电阻为A，导线截面半径远小于R和r.圆形区域内存在垂直平面向里、磁感应强度大小随时间按B＝kt(k>0，为常数)的规律变化的磁场，下列说法正确的是( )图3A.小圆环中电流的方向为逆时针B.大圆环中电流的方向为逆时针C.回路中感应电流大小为k R2＋r2R ＋r AD.回路中感应电流大小为k R－r2A高考预测2 如图4所示，用一条横截面积为S的硬导线做成一个边长为L的正方形，把正方形的一半固定在均匀增大的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间的变化率ΔBΔt＝k(k>0)，虚线ab与正方形的一条对角线重合，导线的电阻率为ρ.则下列说法正确的是( )图4A.线框中产生顺时针方向的感应电流B.线框具有扩张的趋势C.若某时刻的磁感应强度为B，则线框受到的安培力为2kBL2S 8ρD.线框中ab两点间的电势差大小为kL2 2高考题型二电磁感应图象问题【例2】如图5所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属线框电阻为R，边长为L，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流i的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q，其中P－t图象为抛物线，则上述物理量随时间变化的关系正确的是( )图5高考预测3 (多选)如图6所示，在0≤x≤L和2L≤x≤3L的区域内存在着匀强磁场，磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里，具有一定电阻的正方形线框abcd 边长为2L，位于xOy平面内，线框的ab边与y轴重合.令线框从t＝0时刻由静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)、bc两端电势差U bc随时间t的函数图象大致是下图中的( )图6高考预测4 (多选)如图7甲所示，在水平面上固定宽d＝1m的金属“U”型导轨，右端接一定值电阻R＝0.5Ω，其余电阻不计.在“U”型导轨右侧a＝0.5m的范围存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示.在t ＝0时刻，质量m＝0.1kg的导体棒以v0＝1m/s的初速度从距导轨右端b＝2 m开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ＝0.1，不计地球磁场的影响，g＝10 m/s2.用E、I、P、Q分别表示4s内回路中的电动势大小、电流大小、电功率及电热，则下列图象正确的是( )图7规律总结对于电磁感应图象问题的分析要注意以下三个方面：1.注意初始时刻的特征，如初始时刻感应电流是否为零，感应电流的方向如何.2.注意看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应.3.注意观察图象的变化趋势，看图象斜率的大小、图象的曲直是否和物理过程对应.高考题型三 电磁感应电路问题【例3】 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd ，边长为L ，总电阻为R ，总质量为m .将其置于磁感应强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图8所示.线框由静止开始自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的磁场边界平行.重力加速度为g .当cd 边刚进入磁场时，图8(1)求线框中产生的感应电动势大小； (2)求cd 两点间的电势差大小；(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h 所应满足的条件. 高考预测5 (多选)直角三角形金属框abc 放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上.若金属框绕ab 边向纸面外以角速度ω匀速转动90°(从上往下看逆时针转动)，如图9甲所示，c 、a 两点的电势差为U ca ，通过ab 边的电荷量为q .若金属框绕bc 边向纸面内以角速度ω匀速转动90°，如图乙所示，c 、a 两点的电势差为U ca ′，通过ab 边的电荷量为q ′.已知bc 、ab 边的长度都为l ，金属框的总电阻为R .下列判断正确有是( )图9A.U ca ＝12B ωl 2B.U ca ′＝12B ωl 2C.q ＝2B πl 28RD.q ′＝Bl 22R高考预测6 如图10所示，平行极板与单匝圆线圈相连，极板距离为d，圆半径为r，单匝线圈的电阻为R1，外接电阻为R2，其他部分的电阻忽略不计.在圆中有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度均匀增加，有一个带电粒子静止在极板之间，带电粒子质量为m、电量为q.则下列说法正确的是( )图10A.粒子带正电B.磁感应强度的变化率为ΔBΔt＝R1＋R2mgdπr2qR2C.保持开关闭合，向上移动下极板时，粒子将向下运动D.断开开关S，粒子将向下运动规律总结解答电磁感应中电路问题的三个步骤1.确定电源：利用E＝n ΔΦΔt或E＝Blv sinθ求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断感应电流的方向.如果在一个电路中切割磁感线的部分有多个并相互联系，可等效成电源的串、并联.2.分析电路结构：分析内、外电路，以及外电路的串、并联关系，画出等效电路图.3.利用电路规律求解：应用闭合电路欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解.高考题型四综合应用动力学观点和能量观点分析电磁感应问题【例4】(2016·浙江理综·24)小明设计的电磁健身器的简化装置如图11所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05Ω的电阻.在导轨间长d＝0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T.质量m＝4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连.CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24m.一位健身者用恒力F＝80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直.当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量).求：图11(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力F A的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.高考预测7 如图12所示，两根等高光滑的四分之一圆弧形轨道与一足够长水平轨道相连，圆弧的半径为R0、轨道间距为L1＝1m，轨道电阻不计.水平轨道处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B1＝1T，圆弧轨道处于从圆心轴线上均匀向外辐射状的磁场中，如图所示.在轨道上有两长度稍大于L1、质量均为m＝2kg、阻值均为R＝0.5Ω的金属棒a、b，金属棒b通过跨过定滑轮的绝缘细线与一质量为M＝1kg、边长为L＝0.2m、电阻r＝0.05Ω的正方形金属线框相连.金属棒a从轨2道最高处开始，在外力作用下以速度v0＝5m/s沿轨道做匀速圆周运动到最低点MN 处，在这一过程中金属棒b恰好保持静止.当金属棒a到达最低点MN处被卡住，此后金属线框开始下落，刚好能匀速进入下方h＝1m处的水平匀强磁场B3中，B3＝5 T.已知磁场高度H>L2.忽略一切摩擦阻力，重力加速度为g＝10m/s2.求：图12(1)辐射磁场在圆弧处磁感应强度B2的大小；(2)从金属线框开始下落到进入磁场前，金属棒a上产生的焦耳热Q；(3)若在线框完全进入磁场时剪断细线，线框在完全离开磁场B 3时刚好又达到匀速，已知线框离开磁场过程中产生的焦耳热为Q 1＝10.875J ，则磁场的高度H 为多少.高考预测8 (多选)如图13所示，相距为d 的两条水平虚线L 1、L 2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，正方形线圈abcd 边长为L (L <d )，质量为m ，电阻为R ，将线圈在磁场上方高h 处静止释放，cd 边始终水平，cd 边刚进入磁场时速度为v 0，cd 边刚离开磁场时速度也为v 0.则线圈穿越磁场的过程中(从cd 边刚进入磁场起一直到ab 边离开磁场为止)，以下说法正确的是( )图13A.感应电流所做的功为mgdB.感应电流所做的功为2mgdC.线圈的最小速度一定为mgRB 2L 2D.线圈的最小速度一定为2g h ＋L －d参考答案一、知识梳理1.(2)相对运动 (3)原电流2.(1) nΔΦΔt 平均 ① n ΔB Δt S ； ② nB ΔSΔt(2)瞬时 3. 磁通量4. 焦耳定律 能量守恒定律二、题型、技巧归纳【例1】 答案 AB解析 将圆盘看成无数幅条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从a 到b ，B 对；由法拉第电磁感应定律得感应电动势E ＝BL v ＝12BL 2ω，I ＝ER ＋r，ω恒定时，I 大小恒定，ω大小变化时，I 大小变化，方向不变，故A 对，C 错；由P ＝I 2R ＝B 2L 4ω2R4R ＋r 2知，当ω变为原来的2倍时，P 变为原来的4倍，D 错.高考预测1 答案 BD解析 根据穿过整个回路的磁通量增大，依据楞次定律，及R >r ，则大圆环中电流的方向为逆时针，小圆环中电流的方向为顺时针，故A 错误，B 正确；根据法拉第电磁感应定律，则有：E ＝k π(R 2－r 2)，由闭合电路欧姆定律，那么回路中感应电流大小为I ＝E R 总＝k πR 2－r 22πR ＋r A ＝k R －r2A，故C 错误，D 正确.高考预测2 答案 C解析 根据楞次定律，线框中产生的感应电流方向沿逆时针方向，故A 错误；B 增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场为了阻碍磁通量的增加，线框有收缩的趋势，故B 错误；由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔtS ＝ΔB Δt ·12L 2＝12kL 2，因线框电阻R ＝ρ4LS，那么感应电流大小为I ＝E R ＝kSL8ρ，则线框受到的安培力为：F ＝BI ×2L ＝2kBL 2S8ρ，故C 正确；由上分析，可知，ab 两点间的电势差大小U ＝12E ＝14kL 2，故D 错误.【例2】 答案 C解析 线框做匀加速运动，其速度v ＝at ，感应电动势E ＝BLv ，感应电流i ＝E R＝BLatR，i 与t 成正比，故A 错误；线框进入磁场过程中受到的安培力F 安＝BiL ＝B 2L 2at R ，由牛顿第二定律得：F －F 安＝ma ，得F ＝ma ＋B 2L 2atR ，F －t 图象是不过原点的倾斜直线，故B 错误；线框的电功率P ＝i 2R ＝BLat 2R∝t 2，故C 正确；线框的位移x ＝12at 2，电荷量q ＝I Δt ＝E R Δt ＝ΔΦR ＝BLxR ＝BL ·12at 2R∝t 2，q －t 图象应是抛物线.故D 错误.高考预测3 答案 AC解析 设线框ab 从x ＝L 运动到x ＝4L 的时间为t 1，则由运动学公式得t 1＝2×4La－t 0＝2t 0－t 0＝t 0，这段时间内穿过线框的磁通量不变，没有感应电流.故B 错误.设线框ab 从x ＝4L 运动到x ＝5L 的时间为t 2，则由运动学公式得t 2＝2×5La －2×4Lat 0＝5t 0－2t 0＝0.236t 0的时间内，根据楞次定律得，感应电流方向沿顺时针方向，为负值.感应电流为I ＝－BLv R ＝－BLatR，故A 正确.bc 两端电势差U bc ＝IR ，bc 为外电路，故电势差变化和电流变化相同，C 正确，D 错误.高考预测4 答案 AB解析 因为在进入磁场前回路中没有电流产生，并且0～2s 内磁感应强度不变化，回路的磁通量不变化，没有感应电动势产生，故不会从t ＝0时刻就产生电热，D错误；在进入磁场前导体棒做匀减速直线运动，加速度为a＝μmgm＝μg＝1m/s2，导体棒速度减小到零所需的时间为t′＝va＝1s，停止前发生的位移为x＝v22a＝0.5m，所以在进入磁场前导体棒就已经停止运动，所以回路中的感应电流是因为磁感应强度发生变化产生的，在t＝2s时，磁感应强度发生变化，产生感应电动势，有了感应电流，根据法拉第电磁感应定律可得E＝ΔΦΔt＝ΔBSΔt＝ΔBadΔt＝0.1V，感应电流I＝ER＝0.2A，过程中的电功率为P＝EI＝0.02W(但是是从t＝2s才开始有的)，故A、B正确，C错误.【例3】答案(1)BL2gh(2)34BL2gh(3)h＝m2gR22B4L4解析(1)cd边刚进入磁场时，线框速度为v＝2gh 线框中产生的感应电动势：E＝BLv＝BL2gh(2)此时线框中电流：I＝E Rcd切割磁感线相当于电源，cd两点间的电势差即路端电压：U＝I(34R)＝34BL2gh(3)安培力：F＝BIL＝B2L22ghR根据牛顿第二定律：mg－F＝ma由a＝0，解得下落高度满足：h＝m2gR2 2B4L4高考预测5 答案AD解析甲图中，在转动过程中穿过金属框的磁通量始终为0，总电动势为0，电流为0，电量也为0，C错.ac的有效切割长度为l，有效切割速度v＝ωl2，由右手定则，知φc>φa，所以U ca＝12Bωl2，A对.乙图中，金属框中产生的电动势的最大值是12B ωl 2，ca 相当于电源，有内阻，路端电压的最大值小于12B ωl 2，故B 错.通过的电量q ′＝ΔΦR ＝B ·l 22R ＝Bl 22R，D 对，应选A 、D.高考预测6 答案 B解析 穿过线圈的磁通量垂直纸面向里增加，由楞次定律可知，平行板电容器的上极板电势高，下极板电势低，板间存在向下的电场，粒子受到竖直向下的重力而静止，因此粒子受到的电场力方向向上，电场力方向与场强方向相反，粒子带负电，故A 错误；对粒子，由平衡条件得：mg ＝q U 2d ，而感应电动势：E ＝R 2＋R 1U 2R 2，解得：E ＝R 1＋R 2mgd qR 2，由法拉第电磁感应定律得：E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ，解得：ΔBΔt ＝R 1＋R 2mgdπr 2qR 2，故B 正确；保持开关闭合，则极板间的电压不变，当向上移动下极板时，导致间距减小，那么电场强度增大，则电场力增大，因此粒子将向上运动，故C 错误；断开开关S ，电容器既不充电，也不放电，则电场强度不变，因此电场力也不变，故粒子静止不动，故D 错误.【例4】 答案 (1)2.4m/s (2)48N (3)64J 26.88J 解析 (1)由牛顿第二定律得a ＝F －mg sin θm＝12m/s 2 进入磁场时的速度v ＝2as ＝2.4m/s (2)感应电动势E ＝Blv 感应电流I ＝Blv R安培力F A ＝IBl代入得F A ＝Bl2vR＝48N(3)健身者做功W ＝F (s ＋d )＝64J 又F －mg sin θ－F A ＝0CD 棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间t＝d v焦耳热Q＝I2Rt＝26.88J.高考预测7 答案(1)2T (2)2J (3)1.2m 解析(1)对金属棒b，由受力平衡Mg＝B1IL1由a、b金属棒和导轨组成的闭合回路，有I＝B2L1v0 2R联立方程，代入数值求得B2＝2T(2)根据能量守恒定律有Mgh＝12Mv2＋12mv2＋2Q线框进入磁场的瞬间，由受力平衡，得Mg＝B1I1L1＋B3I2L2其中，I1＝B1L1v 2RI 2＝B3L2vr联立方程，代入数值求得Q＝2J(3)从线框完全进入磁场到完全出磁场，有MgH＝12Mv21－12Mv2＋Q1在完全出磁场的瞬间，由受力平衡，得Mg＝B3I 3 L2其中，I3＝B3L2v1 r联立方程，代入数值求得H＝1.2m高考预测8 答案BD解析 线圈在下落过程中分别经过图中的四个位置：1位置cd 边刚进入磁场，2位置ab 边进入磁场，3位置cd 边刚出磁场，4位置ab 边刚出磁场，根据题意1、3位置速度为v 0；2到3位置磁通量不变，无感应电流，线圈只受重力，做加速度为g 的匀加速运动；结合1、3位置速度相同，可知1到2减速，2到3匀加速，3到4减速，并且1到2减速与3到4减速所受合力相同，运动情况完全相同.对线圈由1到3位置用动能定理：mgd －W ＝ΔE k ＝0，W 为克服安培力所做的功，根据能量守恒定律，这部分能量转化为电能(电流所做的功)，所以线圈由1到3位置电流做功为mgd ；线圈由1到3位置过程中只有线圈由1到2位置有电流，所以线圈由1到2位置有电流做功为mgd ，线圈由3到4位置与线圈由1到2位置完全相同，所以线圈由3到4位置有电流做功也为mgd .综上所述，从cd 边刚进入磁场起一直到ab 边离开磁场为止，即1到4位置电流做功为2mgd .A 错误，B 正确.线圈速度最小时并未受力平衡，不满足mg ＝B 2L 2vR，所以C 错误.由以上分析可知2和4位置速度最小，初始位置到1位置自由落体v 0＝2gh ，2到3位置做加速度为g 的匀加速运动v 20－v 2min ＝2g (d －L )，结合两式解得v min ＝2g h ＋L －d ，D 正确.。