4.3 电磁感应现象的力、运动与能量问题 复习学案

电磁感应中的动力学和能量问题学案【学习目标】1、掌握并学会运用力学规律解决电磁感应中的动力学问题。

2、理解并学会从能量的角度分析电磁感应问题。

【知识梳理】1、电磁感应中的力学问题电磁感应中通过导体的感应电流在磁场中又将受到安培力的作用，这就使得电磁感应问题往往和力学问题联系在一起。

电磁感应力学问题中，要抓好受力情况，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→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态，抓住a =0时，速度v 达到定值进行分析．2、电磁感应中的能量转化问题电磁感应过程总是伴随着能量转化．导体切割磁感线，磁场变化产生感应电流，则机械能（或其它形式的能）转化为电能；产生感应电流的导体在磁场中受到安培力作用运动或通过电阻发热，则电能又转化为机械能或内能。

解题时要从能量转化的观点出发，结合动能定理、能量守恒定律、功能关系来分析导体的动能、势能、电能、内能等能量的变化，建立相关的方程。

【课前练习】1．如图，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L, 一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。

一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放。

导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I 。

整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。

求：（1）磁感应强度的大小B ；（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v ；（3）流经电流表电流的最大值I m2．如图，固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻，但表面粗糙，导轨左端连接一个电阻R ，质量为m 的金属棒(电阻也不计)放在导轨上，并与导轨垂直，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，用水平恒力F 把ab 棒从静止起向右拉动的过程中①恒力F 做的功等于电路产生的电能；②恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能；③克服安培力做的功等于电路中产生的电能；④恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和以上结论正确 ( ) A ．①② Ｂ.②③ C ．③④ D ．②④ 【复习过程】一、电磁感应中的动力学问题例1.如图所示，MN 、PQ 是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L ， 导轨平面与水平面的夹角为θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B ．在导轨的M 、P 端连接一个阻值为R 的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab ，质量为m ，从静止释放开始沿导轨下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦，导轨和金属棒的电阻不计。

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。

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微专题14 电磁感应中的动力学和能量问题电磁感应中的动力学问题1．题型简述：感应电流在磁场中受到安培力的作用,因此电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起．解决这类问题需要综合应用电磁感应规律(法拉第电磁感应定律、楞次定律）及力学中的有关规律(共点力的平衡条件、牛顿运动定律、动能定理等）．2．两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据平衡条件列式分析非平衡态加速度不为零根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析解决这类问题的关键是通过运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度、加速度最大值或最小值的条件．具体思路如下：Ⅰ。

电磁感应中的平衡问题（2016·全国甲卷）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab(仅标出a端)和cd(仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m;用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上．已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g.已知金属棒ab匀速下滑．求（1)作用在金属棒ab上的安培力的大小；(2)金属棒运动速度的大小．解析:（1）设导线的张力的大小为T,右斜面对ab棒的支持力的大小为N，作用在ab棒上的安培力的大小为F，左斜面对cd棒的支持力大小为N2．对1于ab棒，由力的平衡条件得2mg sin θ＝μN1＋T＋F ①N＝2mg cos θ②1对于cd棒，同理有mg sin θ＋μN2＝T ③N＝mg cos θ④2联立①②③④式得F＝mg（sin θ－3μcos θ）⑤（2)由安培力公式得F＝BIL ⑥这里I是回路abdca中的感应电流,ab棒上的感应电动势为E＝BLv ⑦式中，v是ab棒下滑速度的大小．由欧姆定律得I＝错误!⑧联立⑤⑥⑦⑧式得v＝(sin θ－3μcos θ)错误!⑨答案：（1)mg（sin θ－3μcos θ)（2)(sin θ－3μcos θ）错误!对金属棒正确进行受力分析和运动过程分析是解题的关键．如图，两个倾角均为θ＝37°的绝缘斜面，顶端相同，斜面上分别固定着一个光滑的不计电阻的U型导轨,导轨宽度都是L＝1．0 m，底边分别与开关S1、S2连接,导轨上分别放置一根和底边平行的金属棒a和b，a的电阻R1＝10．0 Ω、质量m1＝2．0 kg，b的电阻R2＝8．0 Ω、质量m2＝1．0kg。

高三物理教案：电磁感应复习学案【】步入高中，相比初中更为紧张的学习随之而来。

在此高三物理栏目的小编为您编辑了此文：高三物理教案：电磁感应复习学案希望能给您的学习和教学提供帮助。

本文题目：高三物理教案：电磁感应复习学案1、电磁感应属于每年重点考查的内容之一，试题综合程度高，难度较大。

2、本章的重点是：电磁感应产生的条件、磁通量、应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向、感生、动生电动势的计算。

公式E=Blv的应用，平动切割、转动切割、单杆切割和双杆切割，常与力、电综合考查，要求能力较高。

图象问题是本章的一大热点，主要涉及ф-t图、B-t图、和I-t 图的相互转换，考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的灵活应用。

3、近几年高考对本单元的考查，命题频率较高的是感应电流产生的条件和方向的判定，导体切割磁感线产生感应电动势的计算，电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合题，以及电磁感应与实际相结合的问题，如录音机、话筒、继电器、日光灯的工作原理等.第一课时电磁感应现象楞次定律【教学要求】1、通过探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。

2、通过实验过程的回放分析，体会楞次定律内容中阻碍二字的含义，感受磁通量变化的方式和途径，并用来分析一些实际问题。

【知识再现】一、电磁感应现象感应电流产生的条件1、内容：只要通过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生.2、条件：①____________; ②____________.二、感应电流方向楞次定律1、感应电流方向的判定：方法一：右手定则 ; 方法二：楞次定律。

2、楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即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。

3、掌握楞次定律，具体从下面四个层次去理解：①谁阻碍谁感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量.②阻碍什么阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身.③如何阻碍原磁通量增加时，感应电流磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同.④阻碍的结果阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少.知识点一磁通量及磁通量的变化磁通量变化△ф=ф2-ф1，一般存在以下几种情形：①投影面积不变，磁感强度变化，即△ф=△B②磁感应强度不变，投影面积发生变化，即△ф=B△S。