【精选】_高中物理第一章电磁感应章末总结学案粤教版选修3_2

——教学资料参考参考范本——高中物理第一章电磁感应第1节电磁感应现象教案粤教版选修3_2______年______月______日____________________部门本节教材分析三维目标1、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。

2、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。

3、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。

教学重点学生动手探究磁是否能生电及怎样才能生电。

教学难点引导学生按照探究步骤独立完成一个较为完整的探究过程。

教学建议本节教材从电流的磁效应现象出发，揭示出电与磁存在内在的联系，从而引出科学家们对“磁能生电吗？”这个问题的探索历程。

学生实验“探究感应电流产生的条件”是高中基础型教材中的重点探究课题，让学生通过猜想、假设、实验、比较、归纳等过程，得出实验结论。

然后用“示例”作为应用实验结论分析实际现象的范例。

由于微弱磁通量变化产生的感应电流用学生实验的器材无法测出来，所以介绍采用现代化技术手段“DIS实验”来测定微弱的地磁场磁通量变化产生的感应电流。

最后，“历史回眸”中关于法拉第生平事迹的介绍，不仅阐述了发现电磁感应在人类文明史中的伟大意义，同时也揭示了“寓偶然于必然之中”的哲学观点。

本节教学建议在实验室进行，用1课时完成教学。

1．关于探究感应电流产生条件的“自主活动”的参考解答把线圈和灵敏电流计连接成闭合电路。

若把条形磁铁放在线圈里静止不动，线圈里没有感应电流，灵敏电流计的指针不会偏转；若将条形磁铁在线圈中间插入或拔出，灵敏电流计的指针就会发生偏转，说明线圈里有感应电流产生。

达标练习：1发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__ _，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培 ，发现电磁感应现象的科学家是 _法拉第__ _，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是__库仑___ _。

2关于感应电流,下列说法中正确的是( bc )A ．只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B ．穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C ．线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D ．只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流3矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示.下列情况中线圈有感应电流的是(a ).A.线圈绕ab 轴转动B.线圈垂直纸而向外平动C.线圈沿ab 轴下移D.线圈绕cd 轴转动4、如图所示线圈两端接在电流表上组成闭合回路。

在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是 （ d ）A.线圈不动，磁铁插入线圈B.线圈不动，磁铁从线圈中拔出C.磁铁不动，线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动5如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为l 正方形导线框以速度v 匀速地通过磁场区.若d>l,则在线框中不产生感应电流的时间就等于( c) A.v dB.v lC.v l d -D.v 2l d -6、有一金属圆环与一根带绝缘层的长直导线放在同一平面内，且直导线与环的直径重合，如图所示，当直导线内通以均匀增加的电流时，圆环 内将____无___(填有、无）感应电流。

将金属圆环向右移动时___有_____（填有、无）感应电流。

7、如图所示,一水平放置的矩形线圈在条形磁铁S 极附近下落,在下落过程中,线圈平面保持水平,位置1和3都靠近位置2,则线圈从位置1到位置2的过程中,线圈内_____有___感应电流,线圈从位置2到位置3的过程中,线圈内__有___感应电流(均选填“有”或“无”).。

第三节 感应电流的方向定律的普遍意义．一、楞次定律 1．楞次定律：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．2．楞次定律的适用范围：所有判断感应电流方向的情况．预习交流1电磁感应中，若电路不闭合，穿过回路的磁通量变化时，是否还会产生“阻碍”作用？为什么？答案：若电路不闭合，无感应电流，即无感应电流产生的磁场，所以不会产生阻碍原磁场变化的作用．二、右手定则1．右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向．2．右手定则的适用范围：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动．3．右手定则可以看作楞次定律的特殊情况．预习交流2如图所示，水平放置的平行金属导轨的两端接有电阻R ，导线ab 能在框架上无摩擦地滑动，匀强磁场垂直穿过框架平面，当ab 匀速向右移动时，试判断流过R 的电流方向．答案：由右手定则可判断流过导线ab 的电流方向为b →a ，所以流过R 的电流方向为d →R →c ．一、楞次定律1．楞次定律中反映了怎样的因果关系？答案：闭合回路中磁通量变化是因，产生感应电流是果；原因产生结果，结果又反过来影响原因．2．仔细阅读楞次定律的内容后，（1）你是怎样理解“阻碍”二字的含义的呢？（2）是谁阻碍了谁？（3）阻碍了什么？（4）如何阻碍的？（5）阻碍的结果又是什么呢？答案：（1）“阻碍”并不是“阻止”，只是延缓了磁通量的变化，电路中磁通量还是变化的．例如：当原磁通量增加时，虽有感应电流的阻碍，磁通量还是在增加，只是增加得慢一点．实际上楞次定律中的“阻碍”二字，是指“反抗产生感应电流的那个原因”．（2）谁阻碍谁：是感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）的磁通量的变化．（3）阻碍什么：阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身．（4）如何阻碍：当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场的方向相反；当原磁场磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同，即“增反减同”．（5）结果：阻碍并不是阻止，只是延续了磁通量的变化，这种变化继续进行，最终结果不受影响．3．“楞次定律”中反映了怎样的能量转化关系？答案：楞次定律中的阻碍作用，正是能的转化和守恒定律的反映，在克服这种阻碍的过程中，其他形式的能转化为电能．4．按图所示将磁铁插入线圈和从线圈中拔出，请思考：（1）插入和拔出磁铁时，电流方向一样吗？（2）改变N极、S极方向，反复做这个实验，用怎样一句话把判断感应电流的方向的方法总结出来？答案：（1）不一样（2）感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁场（原磁场）磁通量的变化．根据楞次定律可知，感应电流的磁场一定（）．A．阻碍引起感应电流的磁通量B．与引起感应电流的磁场方向相反C．阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D．与引起感应电流的磁场方向相同答案：C解析：根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化，与磁通量无关，所以A项错误，C项正确；当磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反．当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以B、D两项错误．1．对楞次定律的理解在闭合电路中产生的感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，说明闭合电路中磁通量发生变化是产生感应电流的条件，所产生的感应电流的磁场又反过来影响电路中磁通量的变化．可简单描述为2．楞次定律中的阻碍通常表现为四种：（1）阻碍原磁通量的变化（增反减同）；（2）阻碍导体的相对运动（来拒去留），不是阻碍导体或磁体的运动；（3）通过改变线圈的面积来“反抗”磁场变化（增缩减扩）；（4）阻碍自身电流的变化（自感现象）（第6节中将学到）．3．应用楞次定律解决问题的一般步骤：（1）确定研究对象，即明确要判断的是哪个闭合电路中产生感应电流；（2）确定研究对象所在处的磁场方向及其磁场的分布情况；（3）确定穿过闭合电路的磁通量的变化情况；（4）根据楞次定律判断闭合回路中的感应电流的方向．二、楞次定律的应用1．应用楞次定律如何判定感应电流的方向？楞次定律的“阻碍”作用正是能量转化和守恒的反映，那么从能量转化和守恒的角度如何来理解楞次定律？答案：增反减同，其他形式的能与电能之间的转化2．如图所示，两个线圈A，B套在一起，线圈A中通有电流，方向如图所示．当线圈A 中的电流突然增强时，线圈B中的感应电流方向如何？此时线圈B具有扩张趋势还是收缩趋势？答案：顺时针方向有扩张趋势由右手螺旋定则可判断线圈A中电流在线圈内的磁场向外，在线圈外的磁场向里，穿过线圈B的合磁通量向外．当线圈A中电流增强时，产生的磁场增强，通过线圈B的磁通量增加．由楞次定律结合右手螺旋定则可判断线圈B中的感应电流为顺时针方向，即与线圈A 中的感应电流方向相反．线圈B的变化有两种判断方法：（1）直接利用左手定则．线圈B所在处的磁场方向向里，取一小段电流元应用左手定则判断受力方向沿半径向外，所以线圈B有扩张趋势．（2）应用楞次定律的另一种表述．因为感应电流受安培力总是阻碍磁通量的变化，而线圈B面积越大，通过的磁通量越少．所以当线圈A中的电流增强时，通过线圈B中的磁通量增加，线圈B中的感应电流受安培力使线圈B有扩张趋势，以阻碍磁通量的增加．如图所示，闭合螺线管固定在置于光滑水平面上的小车上，现将一条形磁铁从左向右插入螺线管中的过程中，则（）．A．车将向右运动B．使条形磁铁向右插入时外力所做的功全部由螺线管转变为电能，最终转化为螺线管的内能C．条形磁铁会受到向左的力D．车会受到向左的力答案：AC解析：假设磁铁的N极插入小车，根据楞次定律可判断线圈中的感应电流的磁场向左，即螺线管左端相当于N极，所以磁铁与小车相互排斥，小车在光滑水平面上受力向右运动，所以A、C两项正确，D项错误．电磁感应现象中满足能量守恒，由于小车动能增加，外力做的功转化为小车动能和螺线管中的内能，所以B项错误．1．应用楞次定律解题的一般步骤一般步骤也可概括为下列四句话：“明确增减和方向，‘增反减同’切莫忘，安培定则来判断，四指环绕是流向．”2．从功和能的观点入手分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，往往能使问题迎刃而解．3．楞次定律的推广（1）若由于相对运动导致电磁感应现象，则感应电流的效果阻碍该相对运动，简称口诀：“来拒去留”．（2）若电磁感应致使回路的面积有收缩或扩张的趋势，则收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化，即磁通量增大时，面积有收缩趋势，磁通量减少时，面积有增大趋势，简称口诀：“增缩减扩”．4．右手定则是楞次定律的一个特例，它仅适用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动产生感应电流．三、右手定则中的导体（○表示导体横截面）切割磁感线吗？答案：导体“切割”磁感线的条件是导体及导体的运动方向不与磁感线平行．“切割”就像用镰刀割麦子一样确实要切割，图中的一部分导体在磁场中向下运动，实际上并不切割磁感线．2．右手定则描述了三种情况：①磁场方向、导体棒的方向和导体棒的运动方向两两垂直时；②磁场方向与导体棒的方向垂直、导体棒的方向与导体棒的运动方向垂直，但磁场方向与导体棒的运动方向不垂直时；③磁场方向与导体棒的运动方向垂直，导体棒的方向与导体棒的运动方向垂直，但磁场方向与导体棒的方向不垂直时，感应电流方向的判断方法。

第一章 电磁感应章末复习课【知识体系】[答案填写] ①磁通量 ②磁通量的变化率 ③nΔΦΔt ④E ＝BLv ⑤12BL 2ω ⑥电流主题1 楞次定律的理解及其推广1．楞次定律的理解．楞次定律解决的问题是感应电流的方向问题，它涉及两个磁场，感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)，前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系，而是前者“阻碍”后者“变化”的关系．2．对“阻碍”意义的理解．(1)阻碍原磁场的变化．“阻碍”不是阻止，而是“延缓”，感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化，只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了，原磁场的变化趋势不会改变，不会发生逆转．(2)阻碍的是原磁场的变化，而不是原磁场本身，如果原磁场不变化，即使它再强，也不会产生感应电流．(3)阻碍不是相反，当原磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动．(4)由于“阻碍”，为了维持原磁场的变化，必须有外力克服这一“阻碍”而做功，从而导致其他形式的能量转化为电能，因而楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现．3．楞次定律的推广．楞次定律可推广为感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)产生感应电流的原因．因此也常用以下结论作迅速判断：(1)阻碍原磁通量的变化(增反减同)．(2)阻碍导体的相对运动(来拒去留)．(3)使线圈的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)．[典例❶] 如图所示，通电螺线管置于闭合金属环a的轴线上，当螺线管中电流I减小时( )A．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C．环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D．环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大解析：当螺线管中通过的电流逐渐变小时，电流产生的磁场逐渐变弱，故穿过金属环a 的磁通量变小，根据楞次定律可知，为阻碍原磁通量变小，金属环a有收缩的趋势，故A 正确，BCD错误．答案：A针对训练1．(2016·上海卷)(多选)如图(a)，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，图中箭头所示方向为其正方向．螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内．当螺线管内的磁感应强度B随时间按图(b)所示规律变化时( )图(a) 图(b)A．在t1～t2时间内，L有收缩趋势B．在t2～t3时间内，L有扩张趋势C ．在t 2～t 3时间内，L 内有逆时针方向的感应电流D ．在t 3～t 4时间内，L 内有顺时针方向的感应电流解析：在t 1～t 2时间内，穿过圆环的磁通量向上不是均匀增大，由楞次定律可以确定L 必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大，故有收缩的趋势，故A 正确；在t 2～t 3时间内，穿过圆环的磁通量向上均匀减小，由法拉第电磁感应定律可知，L 中磁通量不变，则L 中没有感应电流，因此没有变化的趋势，故B 、C 错误；在t 3～t 4时间内，向下的磁通量减小，根据楞次定律，在线圈中的电流方向c 到b ，根据右手螺旋定则，穿过圆环L 的磁通量向内减小，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，故D 正确．答案：AD主题2 电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合，则产生感应电流，感应电流引起热效应，所以电磁感应问题常常与电路知识综合考查．1．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法．(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路．(2)用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向．(3)画等效电路图．分清内外电路，画出等效电路图是解决此类问题的关键．(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点、电功、电功率等公式求解．2．问题示例．图甲 图乙(1)图甲中若磁场增强，可判断感应电流方向为逆时针，则ΦB >ΦA ；若线圈内阻为r ，则U BA ＝ΔΦΔt ·R R ＋r. (2)图乙中，据右手定则判定电流流经AB 的方向为B →A ，则可判定ΦA >ΦB ，若导体棒的电阻为r ，则U AB ＝BLv R ＋r·R . 【典例2】 (多选)半径为a 的导体圆环和长为2a 的导体直杆，单位长度电阻均为R 0.圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B ，杆在圆环上以速度v 平行于直径CD 向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O 开始，杆的位置由θ确定，如图所示．则( )A ．θ＝0时，杆产生的电动势为2BavB ．θ＝π3时，杆产生的电动势为3BavC ．θ＝0时，杆受的安培力大小为8B 2av （π＋4）R 0D ．θ＝π3时，杆受的安培力大小为3B 2av （5π＋3）R 0解析：θ＝0时，杆产生的电动势E ＝BLv ＝2Bav ，故A 正确；当θ＝π3时，根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a ，所以杆产生的电动势为Bav ，故B 错误；θ＝0时，由于单位长度电阻均为R 0，所以电路中总电阻⎝⎛⎭⎪⎫2＋π2aR 0.所以杆受的安培力大小是8B 2av （π＋4）R 0，故C 正确；当θ＝π3时，电路中总电阻是⎝ ⎛⎭⎪⎫518π＋1aR 0，所以杆受到的安培力18B 2av （5π＋18）R，故D 错误． 答案：AC针对训练2．(2016·全国Ⅱ卷)(多选)法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P 、Q 分别于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( )A ．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B ．若从上往下看，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倍解析：铜盘转动产生的感应电动势为：E ＝12BL 2ω，B 、L 、ω不变，E 不变，电流I ＝E R＝BL 2ω2R，电流大小恒定不变，由右手定则可知，回路中电流方向不变，若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定则知，电流沿a 到b 的方向流动，故A 、B 正确；若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不变，大小变化，故C 错误；若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，回路电流变为原来2倍，根据P ＝I 2R ，电流在R 上的热功率也变为原来的4倍，故D 错误．答案：AB主题3 电磁感应中的动力学问题1．解决电磁感应中的动力学问题的一般思路．(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．(2)求回路中的电流．(3)分析研究导体的受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向)．(4)根据牛顿第二定律或物体受力平衡列方程求解．2．受力情况、运动情况的动态分析．导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力作用→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始地循环，最终结果是加速度等于0，导体达到稳定运动状态．此类问题要画好受力图，抓住加速度a ＝0时，速度v 达到最值的特点．[典例❸] (2017·天津卷)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R .金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是( )A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小解析：导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小(ΔB Δt＝k 为一定值)，则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab中的电流方向由a 到b ，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt＝k ·S ，回路面积S 不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律I ＝E R ，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力F ＝BIL ，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D 正确．答案：D针对训练3．(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L ，底端接阻值为R 的电阻．将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R 外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( )A ．金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为a →bB ．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gC ．金属棒的速度为v 时，所受的安培力大小为F ＝B 2L 2v RD ．电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量解析：导体棒下落过程中切割磁感线，回路中形成电流，根据楞次定律判断电流的方向，流过电阻R 电流方向为b →a ，故A 错误；金属棒释放瞬间，速度为零，感应电流为零，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒只受重力作用，故其加速度的大小为g ，故A 正确；当金属棒的速度为v 时，由F 安＝BIL ＝B BLv R L ＝B 2l 2v R，故C 正确；当金属棒下落到最底端时，重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以R 上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量，故D 错误．答案：BC主题4 电磁感应中的能量问题1．能量转化．在电磁感应现象中，通过外力克服安培力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能，克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能，即在电路中就产生多少电能．若电路是纯电阻电路，转化过来的电能全部转化为内能；若电路为非纯电阻电路，则电能一部分转化为内能，一部分转化为其他形式的能，比如：用电器有电动机，一部分转化为机械能．2．一般思路．(1)分析回路，分清电源和外电路．(2)分清哪些力做功，明确有哪些形式的能量发生转化．如：3．电能的三种求解思路．(1)利用克服安培力做功求解，电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功．(2)利用能量守恒求解，相应的其他能量的减少量等于产生的电能．(3)利用电路特征来求解，通过电路中所消耗的电能来计算．【典例4】 如图所示，MN 、PQ 为足够长的平行金属导轨，间距L ＝0.2 m ，导轨平面与水平面间夹角θ＝30°，N 、Q 间连接一个电阻R ＝0.1 Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B ＝0.5 T ．一根质量m ＝0.03 kg 的金属棒正在以v ＝1.2 m/s 的速度沿导轨匀速下滑，下滑过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好．金属棒及导轨的电阻不计，g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80.求：(1)电阻R 中电流的大小；(2)金属棒与导轨间的滑动摩擦因数的大小；(3)对金属棒施加一个垂直于金属棒且沿导轨平面向上的恒定拉力F ＝0.2 N ，若金属棒继续下滑x ＝0.14 m 后速度恰好减为0，则在金属棒减速过程中电阻R 中产生的焦耳热为多少？解析：(1)感应电动势E ＝BLv ＝0.5×0.2×1.2 V ＝0.12 V ，感应电流I ＝E R ＝0.120.1A ＝1.2 A. (2)导体棒受到的安培力F 安＝BIL ＝0.5×0.2×1.2 N ＝0.12 N.金属棒匀速下滑，根据平衡条件可知mg sin θ－f －F 安＝0，且F N －mg cos θ＝0，又f ＝μF N ，代入数据，解得μ＝0.25.(3)从施加拉力F 到金属棒停下的过程中，由能量守恒定律，得(F －mg sin θ＋μmg cos θ)x ＋Q ＝12mv 2， 代入数据，解得产生的焦耳热Q ＝1.04×10－2J.答案：(1)1.2 A (2)0.25 (3)1.04×10－2 J针对训练4.(2014·广东卷)如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A ．在P 和Q 中都做自由落体运动B ．在两个下落过程中的机械能都守恒C ．在P 中的下落时间比在Q 中的长D ．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大解析：由于电磁感应，在铜管P 中还受到向上的磁场力，而在塑料管中只受到重力，即只在Q 中做自由落体运动，故选项A 、B 错误；而在P 中加速度较小，故选项C 正确而选项D 错误．答案：C统揽考情1．感应电流的产生条件、方向判断和电动势的简单计算，磁感应强度、磁通量、电动势、电压、电流随时间变化的图象，以及感应电动势、感应电流随线框位移变化的图象，是高频考点，以选择题为主．2．滑轨类问题、线框穿越有界匀强磁场、电磁感应中的能量转化等综合问题，能很好地考查考生的能力，备受命题专家的青睐．真题例析(2015·课标全国Ⅱ卷)如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )A ．U a >U c 金属框中无电流B ．U b >U c 金属框中电流方向沿a →b →c →aC ．U bc ＝－12Bl 2ω金属框中无电流 D ．U bc ＝12Bl 2ω金属框中电流方向沿a →c →b →a 解析：当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc 的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c 点电势高，U bc ＝－12Bl 2ω，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C针对训练(2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌．为了有效隔离外界振动对STM 的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示．无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )A BC D解析：感应电流产生的条件是闭合回路中的磁通量发生变化．在A 图中系统振动时在磁场中的部分有时多有时少，磁通量发生变化，产生感应电流，受到安培力，阻碍系统的振动，故A正确；而BCD三个图均无此现象，故错误．答案：A1．(2016·江苏卷)(多选)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发生声音，下列说法正确的有( )A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作B．取走磁体，电吉他将不能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．磁振动过程中，线圈中的电流方向不断变化解析：铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误；取走磁体，就没有磁场，振弦不能切割磁感线产生电流，电吉他将不能正常工作，故B正确；根据E＝n ΔΦΔt可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，故C正确；磁振动过程中，磁场方向不变，但磁通量有时变大，有时变小，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确．答案：BCD2.(2017·全国卷Ⅲ)如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直．金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面．现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向解析：因为PQ 突然向右运动，由右手定则可知，PQRS 中有沿逆时针方向的感应电流，穿过T 中的磁通量减小，由楞次定律可知，T 中有沿顺时针方向的感应电流，D 正确，ABC 错误．答案：D3．(2016·浙江卷)如图所示，a 、b 两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10 匝，边长l a ＝3l b ，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则( )A ．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B ．a 、b 线圈中感应电动势之比为9∶1C ．a 、b 线圈中感应电流之比为3∶4D ．a 、b 线圈中电功率之比为3∶1解析：根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律可知，E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔBS Δt ， 而S ＝l 2, 因此电动势之比为9∶1，故B 正确；线圈中电阻R ＝ρL g，而导线长度L ＝n ×4l ，故电阻之比为3∶1, 由欧姆定律可知I ＝E R ，则电流之比为3∶1, 故C 错误；电功率P ＝E 2R ，电动势之比为9∶1，电阻之比为3∶1，则电功率之比为27∶1，故D 错误．答案：B4．(2017·全国卷Ⅱ)(多选)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m 、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t ＝0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是( )图(a) 图(b)A ．磁感应强度的大小为0.5 TB ．导线框运动速度的大小为0.5 m/sC ．磁感应强度的方向垂直于纸面向外D ．在t ＝0.4 s 至t ＝0.6 s 这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N解析：由E-t 图象可知，线框经过0.2 s 全部进入磁场，则速度v ＝l t ＝0.10.2m/s ＝0.5 m/s ，选项B 正确；E ＝0.01 V ，根据E ＝BLv 可知，B ＝0.2 T ，选项A 错误；根据楞次定律可知，磁感应强度的方向垂直于纸面向外，选项C 正确；在t ＝0.4 s 至t ＝0.6 s 这段时间内，导线框中的感应电流I ＝E R ＝0.010.005A ＝2 A ，所受的安培力大小为F ＝BIL ＝0.04 N ，选项D 错误；故选BC.答案：BC5.(2015·课标全国Ⅰ卷)如图，一长为10 cm 的金属棒ab 用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1 T ，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12 V 的电池相连，电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm ；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm ，重力加速度大小取10 m/s 2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．解析：金属棒通电后，闭合回路电流I ＝U R ＝122A ＝6 A. 导体棒受到安培力F ＝BIL ＝0.06 N.根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下，开关闭合前：2×k ×0.5×10－2＝mg ，开关闭合后：2×k ×(0.5＋0.3)×10－2＝mg ＋F .则m ＝0.01 kg.答案：安培力方向竖直向下 0.01 kg。

粤教版物理选修3-2《第一章电磁感应》知识点总结选修3-2第一章电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.（1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。

（2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。

二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件：闭合电路．．．．．．．．．中磁通量发生变化．．。

2、产生感应电流的方法.（1）磁铁运动。

（2）闭合电路一部分运动。

（3）磁场强度B变化或有效面积S变化。

注：第（1）（2）种方法产生的电流叫“动生电流”，第（3）种方法产生的电流叫“感生电流”。

不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为“感应电流”。

- 2 -3、对“磁通量变化”需注意的两点.（1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。

（2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。

导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。

4、分析是否产生感应电流的思路方法.（1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件：①回路是闭合导体回路。

②穿过闭合回路的磁通量发生变化。

注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。

（2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场- 3 -的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况：①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。

②闭合回路的面积S发生变化。

③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。

三、感应电流的方向1、楞次定律.（1）内容：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。

①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。

②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。

（2）楞次定律的因果关系：- 4 -- 5 -- 6 -闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是（2）就电流而言，感应电流的磁场阻碍原电流的变化，即原电流增大时，感应电流磁场方向与原电流磁场方向相反；原电流减小时，感应电流磁场方向与原电流磁场方向相同。

第2节产生感应电流的条件
本节教材分析
三维目标
（一）知识与技能
1．会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验
2．能根据实验事实归纳出产生感应电流的条件
3．会运用条件判断有无感应电流
（二）过程与方法
学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法
（三）情感、态度与价值观
渗透物理学方法的教育，通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。

举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

教学重点
导体中产生感应电流的条件的得出。

教学难点
正确理解产生感应电流的条件。

教学建议
建议本课以探究式教学模式为主，结合问题法、演示法、启发法、归纳法、多媒体辅助法等教学方法。

（1）本节课流程设计：实验引入（产生疑问）→设计实验→学生探究→分析归纳→得出结论（解决问题）→拓展应用（产生新疑问）。

（2）对探究实验设计好实验的内容、步骤和表格，便于学生的探究。

（3）教学中通过多媒体课件动画演示创设物理情景，把复杂抽象的问题形象化，以便于学生的思考分析。

新课导入设计
导入一
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，以坚韧不拔的意志历时10年探索，终于找到了答案，从而开辟了物理学又一崭新天地。

导入二
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了通电导线周围存在磁场，同时证实了电和磁之间存在着联系，受到了这一发现的启发，人们开始考虑这样一个问题：既然“电能生磁”，“磁能不能生电”呢？今天我们就利用几个实验，探究如何用磁场产生电流，
及产生感应电流的条件。