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2011版高中物理二轮专题复习学案：第3讲 电磁感应规律及其应用(新课标)

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世纪金榜

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第1页（共21页） 物理投稿咨询QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司 专题六 电路与电磁感应

第3讲 电磁感应规律及其应用

【核心要点突破】

知识链接

一、 安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的应用情况

二、法拉第电磁感应定律

1.公式：tNE，N为线圈匝数

2、 导体切割磁感线的情形

（1）一般情况：运动速度v与磁感应线方向夹角为时则

（2）E=BLv (垂直平动切割) L是导线的有效切割长度 (v为磁场与导体的相对切割速度．．．．．．) (B不动而导体动；导体不动而B运动)

（3）2212lBlBlvBlE． (直导体绕一端转动切割)

深化整合

一、感应电流方向的判断、楞次定律的理解

1、 楞次定律判定感应电流方向的一般步骤，基本思路可归结为：“一原、二感、三电流”，

（1）明确闭合回路中引起感应电流的原磁场方向如何；

（2）确定原磁场穿过闭合回路中的磁通量如何变化(是增还是减)

（3）根据楞次定律确定感应电流磁场的方向．

（4）再利用安培定则，根据感应电流磁场的方向来确定感应电流方向．

2.楞次定律中“阻碍”两字的含义： 世纪金榜 圆您梦想

第2页（共21页） 物理投稿咨询QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司 （1）谁阻碍谁?是感应电流的磁通量阻碍原磁通量;

（2）阻碍什么?阻碍的是磁通量的变化而不是磁通量本身;

（3）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,当磁通量减小时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即”增反减同”;

（4）结果如何?阻碍不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,结果是增加的还是增加,减少的还是减少.

【典例训练1】（2010·全国Ⅱ理综·T18）如图，空间某区域中有一匀强磁场，磁感应强度方向水平，且垂直于纸面向里，磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属线圈，线圈上下边的距离很短，下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c（位于磁场中）和d时，线圈所受到的磁场力的大小分别为bF、cF和dF，则

A．dF>cF>bF B. cF

C. cF>bF>dF D. cF

【命题立意】本题涉及到电磁感应及安培力公式等知识，考查了考生的理解能力、分析综合能力，是高考命题的热点。

【思路点拨】解答本题时,可参照以下解题步骤:

【规范解答】选D，金属线圈进入与离开磁场的过程中，产生感应电流，线圈受到向上的磁场力力即安培力，根据IlBF,BlvE，rEI可得：rvlBF22，由此可知线圈所受到的磁场力与速度成正比。当线圈完全进入磁场的过程中，没有安培力，故0cF；通过水平面b时，有abbghv22，则abbghv2；通过水平面d时，有bdbdghvv222，则bdbdghvv22，而bdhabh，故dvbv，则bdFF，

关键

点 (1) 应用法拉第电磁感应定律和安培力公式,

(2)应用运动学有关公式进行线圈下落分析并考虑到线圈的上下边距离很短及磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离. 世纪金榜 圆您梦想

第3页（共21页） 物理投稿咨询QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司 所以D正确。

二、电磁感应综合问题分类

1. 电路问题

（1）切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源，确定感应电动势和内阻

（2）正确分析电路的结构，画出等效电路图

（3）利用电路规律求解．主要闭合电路欧姆定律、串并联电路性质特点、电功、电热的公式．求解未知物理量．

2. 动力学问题

解题关键：在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，基本思路方法是：

（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）求回路中电流强度.

（3）分析研究导体受力情况（包含安培力，用左手定则确定其方向）.

（4）列动力学方程或平衡方程求解.

3. 能量问题

（1）产生和维持感应电流的存在的过程就是其它形式的能量转化为感应电流电能的过程。

导体在达到稳定状态之前,外力移动导体所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，转化为产生感应电流的电能或最后在转化为焦耳热，另一部分用于增加导体的动能，即

导体达到稳定状态（作匀速运动时），外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并转化为感应电流的电能或最后在转化为焦耳热

F=BIL

临界状态 v与a方向关系 运动状态的分析 a变化情况 F=ma 合外力 运动导体所受的安培力 感应电流 确定电源（E，r） rREI 世纪金榜 圆您梦想

第4页（共21页） 物理投稿咨询QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司 （2）在电磁感应现象中，能量是守恒的。楞次定律与能量守恒定律是相符合的，认真分析电磁感应过程中的能量转化，熟练地应用能量转化与守恒定律是求解叫复杂的电磁感应问题常用的简便方法。

4.图象问题

（1）电磁感应中常涉及磁感应强度B、 磁通量Φ、 感应电动势E或e 和 感应电流I随时间t变化的图线，即B—t图线、 Φ一t图线、 e一t图线 和I一t图线。

（2） 对于切割产生应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移X变化的图线，即e—X图线和I—X图线。这些图象问题大体上可分为两类：

①由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象，

②或由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量，

不管是何种类型，电磁感应中的图象常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决感应电流的方向和感应电流的大小。

电磁感应现象中图像问题的分析，要抓住磁通量的变化是否均匀，从而推知感应电动势（电流）大小是否恒定.用楞次定律判断出感应电动势（或电流）的方向，从而确定其正负，以及在坐标中的范围.

【典例训练2】（2010·四川理综·T20）如图所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动。若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能

A．变为0 B . 先减小后不变

C . 等于F D．先增大再减小

【命题立意】结合电磁感应现象，考查受力分析

【思路点拨】解答本题时,可参照以下解题步骤:

【规范解答】选AB，a棒所受恒定的拉力作用，随着速度的增大，安培阻力增大，因此，a做加速度减小的加速运动。当a加速度为0后匀速运动，所以a所受安培力先增大后不变。由于a、b所受安培力大小相A受恒力F作用,结合电磁感应定律,判断出a运动速度的变化 确定感应电流变化的情况,并判断出a和b所受安培力的变化 确定b所受摩擦力的情况. 世纪金榜 圆您梦想

第5页（共21页） 物理投稿咨询QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司 等，所以，b所受安培力先增大后不变，由于b始终保持静止，故b所受摩擦力先减小后不变，B正确；若b所受安培力等于下滑力，则b所受摩擦力为零，A正确.

【高考真题探究】

1.（2010·新课标全国卷·T14）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是

A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象

B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在

C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律

【命题立意】本题以电磁学发展史为基础，主要考查考生对电磁学知识系统的了解以及对电磁学发展做出重要贡献的科学家的伟大成就的了解。

【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：

【规范解答】选AC，选项B错误，赫兹用实验证实了电磁波的存在；选项D错误，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律。

2.（2010·山东理综·T21）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2Bl0

C．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

【命题立意】本题以线框切割磁场为背景,主要考查法拉第电磁感应定律、右手定则、左手定则等知识点。

【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：

【规范解答】选ABD.正方形闭合回路运动到关于OO′对称的位置时，穿过回路的合磁通量为零，A正确；由右手定则可以判断ab边上的电流方向为由a到b，cd边上的电流方向为由c到d，所以回路中电磁学主干知识和重点内容 科学家的重要贡献

磁场方向 切割方向 右手定则判断感应电流方向 世纪金榜 圆您梦想

第6页（共21页） 物理投稿咨询QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司 感应电流的方向为逆时针方向，C错误；由法拉第电磁感应定律可知回路中感应电动势大小为02BlvEEEcdab感，B正确；由左手定则可以判定回路中ab边与cd边所受安培力方向相同，都是

水平向左的，D正确。

3. （2010·北京理综·T16）在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流为Ｉ。然后，断开Ｓ。若t时刻再闭合Ｓ，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流ｉ１、流过Ｌ２的电流ｉ２随时间ｔ的变化的图像是

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【教科版】2019年高中物理选修3-2学案 第一章 电磁感应8自感 含答案

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教学资料、应有尽有 学案8

自感

[学习目标定位]

1.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象.2.了解自感电动势的表达式EL＝LΔIΔt，知道自感系数的决定因素.3.了解日光灯结构及工作原理．

1．通电导线周围存在磁场，当导线中电流变大时，导线周围各处的磁场都增强，当导线中电流减小时，导线周围各处的磁场都减弱．

2．楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．

一、自感现象

1．自感：由于导体线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象．

2．自感电动势：在自感现象中产生的电动势．

二、自感系数

1．自感电动势的大小：EL＝LΔIΔt，其中L是自感系数，简称自感或电感．单位：享利，符号：H.

1 mH＝10－3 H；1 μH＝10－6 H.

2．自感系数是由线圈本身性质决定的，跟线圈的形状、体积、匝数，以及是否有铁芯等因素有关．

三、自感的典型应用——日光灯

1．普通的日光灯电路由灯管、镇流器、启动器、导线和开关组成．

2．镇流器是一个有铁芯的自感系数很大的线圈.

一、自感现象

[问题设计]

1．通电自感：如图1所示，开关S闭合的时候两个灯泡的发光情况有什么不同？

图1

答案 灯泡A2立即正常发光，灯泡A1逐渐亮起来． 教案全集、尽在百度

教学资料、应有尽有 2．断电自感：如图2所示，先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关．

图2

(1)开关断开前后，流过灯泡的电流方向有何关系？

(2)在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的原因是什么？

答案 (1)S闭合时，灯泡A中电流向左，S断开瞬间，灯泡A中电流方向向右，所以开关S断开前后，流过灯泡的电流方向相反．

(2)在电源断开后灯泡又闪亮一下的原因是灯泡断电后自感线圈中产生的感应电流比原线圈中的电流大．要想使灯泡闪亮一下再熄灭，就必须使自感线圈的电阻小于与之并联的灯泡的电阻．而当线圈电阻大于灯泡电阻时，灯泡只会延迟一段时间再熄灭．

2012版物理一轮精品复习学案：9.3 电磁感应规律的综合应用(选修3-2)

2012版物理一轮精品复习学案：9.3 电磁感应规律的综合应用(选修3-2)

第1页（共28页） 第3节 电磁感应规律的综合应用

【考纲知识梳理】

一、电磁感应中的电路问题

1.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，该导体或回路就相当于电源，将它们接上电阻等用电器，便可对用电器供电，在回路中形成电流；将它们接上电容器，便可使电容器充电，因此电磁感应问题又往往跟电路问题联系在一起。解决这类问题，不仅要考虑电磁感应中的有关规律，如右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等，还要应用电路中的有关规律，如欧姆定律、串联、并联电路电路的性质等。

2. 解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等效电路图，将感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于内电阻，求电动势要用电磁感应定律，其余问题为电路分析及闭合电路欧姆定律的应用。

3. 一般解此类问题的基本思路是：

（1）明确哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源

（2）正确分析电路的结构，画出等效电路图

（3）结合有关的电路规律建立方程求解．

二.电磁感应中的图像问题

1.电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B-t图像、Φ-t图像、E-t 图像和I-t图像等。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图像，即E-x图像和I-x图像。

2. 这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。

3. 不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。

三、 电磁感应中的动力学问题

1.电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，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，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左右手定则、安培力的计算公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动量定理、动能定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等。要将电磁学和力学的知识综合起来应用。

高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波 第3、4节 电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射教学案 教科版

高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波 第3、4节 电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射教学案 教科版

word 1 / 14 第3、4节电磁波谱电磁波的应用无线电波的发射、传播和接收

对应学生用书P44

电磁波谱 电磁波的应用

[自读教材·抓基础]

1．电磁波谱

按波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来，称之为电磁波谱。按照波长从长到短依次排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

2．不同电磁波的比较

1.在电磁波谱中波长由长到短的排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。不同的电磁波，频率不同，特性不同，产生机理也不同。

2．要有效地发射电磁波必须具备两个条件：(1)开放电路，(2)足够高的振荡频率。

3．将要传递的信号加到载波上的过程叫调制，调制有调幅和调频两种。 word

2 / 14 波长、频率 特点 应用

无线电波

波长大于可见光

许多自然过程也辐射无线电波 广播和通讯，天体卫星研究

红外线 所有物体都会发射红外线，热物体的红外线辐射比冷物体强 红外线摄影

红外线遥感

可见光 复色光

波长

(红)――→大 小小 大(紫)

频率 太空黑暗天空明亮――→原因没有大气，天空蓝色――→原因短波散射，傍晚阳光红色――→原因短波吸收

紫外线 能量较高 灭菌消毒

促进人体对钙的吸收，利用荧光效应防伪

X射线 对生命物质有较强作用，过量会引起病变，穿透本领强 检查人体内部器官、零件内部缺陷

γ射线 能量很高，破坏生命物质 治疗疾病

探测金属部件内部缺陷

[跟随名师·解疑难]

1．电磁波的共性

(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。

(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。

(3)它们的传播都不需要介质。

(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。

2．电磁波的个性

(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。

高中创新设计物理教科版选修3-4学案：第3章 第1、2讲 电磁振荡 电磁场和电磁波 Word版含解析

高中创新设计物理教科版选修3-4学案：第3章 第1、2讲 电磁振荡 电磁场和电磁波 Word版含解析

翰翰说设计

第1讲 电磁振荡

第2讲 电磁场和电磁波

[目标定位] 1.了解振荡电流、振荡电路及LC振荡电路的振荡过程,会求LC振荡电路的周期与频率.2.了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及在物理学发展史上的意义.4.了解电磁波的特点及其发展过程,通过电磁波体会电磁场的物理性质、

一、电磁振荡

1、振荡电流的产生 电磁振荡

( 1 )振荡电流和振荡电路

①振荡电流:大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流、

②振荡电路:能够产生振荡电流的电路、由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路、

( 2 )电磁振荡的过程

放电过程:由于电感线圈对交变电流的阻碍作用,放电电流由零逐渐增大,线圈产生的磁场逐渐增强,电容器里的电场逐渐减弱,电场能逐渐转化为磁场能、放电完毕后,电场能全部转化为磁场能、

充电过程:电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用,电流保持原来的方向继续流动,电容器将进行反向充电,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能、充电完毕,电流减小为零,磁场能全部转化为电场能.

此后电容器再放电,再充电、

( 3 )电磁振荡

电容器不断地充电和放电,电路中就出现了周期性变化的振荡电流,这种现象叫做电磁振荡、

2、无阻尼振荡和阻尼振荡

( 1 )在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡将永远持续下去,振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡叫做无阻尼振荡,如图1甲、

( 2 )由于电路中有电阻,电路中的能量有一部分要转化成内能,还有一部分能量以电磁波翰翰说设计

的形式辐射到周围空间去了、这样,振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐减小,直到停止振荡、这种振荡叫做阻尼振荡、如图乙、

图1

3、电磁振荡的周期和频率

( 1 )电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期.1 s内完成周期性变化的次数叫频率、

( 2 )振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期、固有频率,简称振荡电路的周期和频率、