课堂新坐标2016_2017学年高中物理第1章电磁感应第5节电磁感应规律的应用课件

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课堂新坐标高中同步导学案物理必修三

课堂新坐标高中同步导学案物理必修三一、概述在物理学的学习中，物理必修三是一个非常重要的部分，它涵盖了许多基础的物理知识和概念，为学生打下了坚实的物理基础。

而课堂新坐标高中同步导学案作为辅助材料，在学习中起着非常关键的作用。

本文将以课堂新坐标高中同步导学案物理必修三为主题，深入探讨其内容，并对相关知识进行全面的评估和回顾，以期帮助学生更好地理解和掌握物理必修三的知识。

二、内容深度评估1. 电磁场电磁场是物理必修三中的重要内容之一，它涉及电荷、电场、磁场等概念，对学生的理解能力和物理思维能力提出了很高的要求。

课堂新坐标高中同步导学案物理必修三对电磁场的内容进行了全面而深入的讲解，通过具体的例子和实验，帮助学生更好地理解电磁场的本质和规律。

2. 电磁感应电磁感应是电磁场的延伸，它涉及到电磁感应定律、感生电动势等内容。

课堂新坐标高中同步导学案物理必修三对电磁感应的知识点进行了系统的整理和解释，让学生能够清晰地理解电磁感应的原理和应用，在实际问题中能够灵活运用所学知识。

3. 电磁波电磁波是现代物理学中的重要内容，它的产生和传播规律对科技和生活有着重要的影响。

课堂新坐标高中同步导学案物理必修三通过生动的例子和实验，帮助学生更直观地理解电磁波的产生和传播规律，以及电磁波在通讯、医疗等方面的应用，使学生能够将抽象的知识与实际问题结合起来，形成完整的知识体系。

三、文章总结与回顾通过对课堂新坐标高中同步导学案物理必修三的深入评估和探讨，我们不仅更全面地了解了电磁场、电磁感应、电磁波等知识点，还对物理学的整体框架和逻辑结构有了更深刻的认识。

课堂新坐标高中同步导学案物理必修三不仅帮助学生掌握了基础知识，更重要的是培养了学生的物理思维能力和实际应用能力，为他们今后的学习和成长打下了坚实的基础。

四、个人观点和理解我个人认为，课堂新坐标高中同步导学案物理必修三是一份极具价值的学习资料，它不仅帮助学生全面、深入地理解物理知识，更能够培养学生的独立思考能力和实际解决问题的能力。

高中物理第一章电磁感应(四)第五、六节电磁感应规律应用2导学案粤教版选修

高中物理第一章电磁感应（四）第五、六节电磁感应规律应用2导学案粤教版选修电磁感应（四）电磁感应规律的应用(2)(第五、六节)【自主学习】学习目标1、能综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题、2、掌握电磁感应中动力学问题的分析方法、3、能解决电磁感应中的动力学与能量结合的综合问题、4、会分析自感现象及日光灯工作原理。

一、自主学习1、感应电流的方向一般是利用楞次定律或右手定则进行判断；闭合电路中产生的感应电动势E＝n或E＝BLv、2、垂直于匀强磁场放置、长为L的直导线通过电流I时，它所受的安培力F＝BIL，安培力方向的判断用左手定则、3、牛顿第二定律：F＝ma，它揭示了力与运动的关系、当加速度a与速度v方向相同时，速度增大，反之速度减小、当加速度a为零时，物体做匀速直线运动、4、电磁感应现象中产生的电能是通过克服安培力做功转化而来的、二、要点透析要点一电磁感应中的图象问题1、对于图象问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键、2、解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，是B－t图象还是Φ－t图象，或者E－t图象、I－t图象等、(2)分析电磁感应的具体过程、(3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向、(4)用法拉第电磁感应定律E＝n或E＝BLv求感应电动势的大小、(5)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式、(6)根据函数关系画图象或判断图象，注意分析斜率的意义及变化、问题一匀强磁场的磁感应强度B＝0、2 T，磁场宽度l ＝4 m，一正方形金属框边长ad＝l′＝1 m，每边的电阻r＝0、2 Ω，金属框以v＝10 m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示、求：(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图、(2)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i－t图线；(要求写出作图依据)(3)画出ab两端电压的U－t图线、(要求写出作图依据)要点二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作用，所以电磁感应问题往往与力学问题联系在一起，处理此类问题的基本方法是：(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)求回路中的电流强度的大小和方向、(3)分析研究导体受力情况(包括安培力)、(4)列动力学方程或平衡方程求解、2、电磁感应现象中涉及的具有收尾速度的力学问题，关键要抓好受力情况和运动情况的动态分析；周而复始地循环，加速度等于零时，导体达到稳定运动状态、3、两种状态处理导体匀速运动，应根据平衡条件列式分析；导体做匀速直线运动之前，往往做变加速运动，处于非平衡状态，应根据牛顿第二定律或结合功能关系分析、l【课前自测】1、(单选)在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环、规定导体环中电流的正方向如图1甲所示，磁场向上为正、当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，下列能正确表示导体环中感应电流变化情况的是 ( )2、(单选)如图5所示是日光灯的结构示意图，若按图示的电路连接，关于日光灯发光的情况，下列叙述中正确的是( )A、S1接通，S2、S3断开，日光灯就能正常发光B、S1、S2接通，S3断开，日光灯就能正常发光C、S3断开，接通S1、S2，再断开S2，日光灯就能正常发光D、当日光灯正常发光后，再接通S3，日光灯仍能正常发光3、如图3甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻、一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直、整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下、导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦、(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图、(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小、(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度的最大值、课堂检测案电磁感应规律的应用(2)l【当堂检测】1、(单选)如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则 ( )A、闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些B、闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些C、断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭D、断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭2、 (单选)如图所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计、ab是一根与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆、开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从S 闭合开始计时，则金属杆ab的速度v随时间t变化的图象不可能是()3、如图所示，足够长的U形框架宽度是L＝0、5 m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成θ＝37角，磁感应强度B＝0、8 T的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量为m＝0、2 kg，有效电阻R＝2 Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，该导体棒与框架间的动摩擦因数μ＝0、5，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动时，通过导体棒截面的电荷量为Q＝2C、(sin37＝0、6，cos37＝0、8)求：(1)导体棒匀速运动的速度、(2)导体棒从静止开始下滑到刚开始匀速运动，这一过程中导体棒的有效电阻消耗的电功、课堂训练案l【当堂训练】1、(电磁感应中的动力学问题)(单选)如图7所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落、如果线圈中受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置时的加速度关系为 ( )A、a1＞a2＞a3＞a4B、a1＝a2＝a3＝a4C、a1＝a3＞a2＞a4D、a1＝a3＞a2＝a42、（电磁感应中的图象问题）(双选)如图甲所示，一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，设磁场方向向里为磁感应强度B的正方向，线圈中的箭头为电流I的正方向、线圈及线圈中感应电流I随时间变化的图线如图乙所示，则磁感应强度B随时间变化的图线可能是 ( )(电磁感应中的动力学及能量综合问题)足够长的平行金属导轨MN和PK表面粗糙，与水平面之间的夹角为α，间距为L、垂直于导轨平面向上的匀强磁场的磁感应强度为B，MP间接有阻值为R的电阻，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，其他电阻不计、如图9所示，用恒力F沿导轨平面向下拉金属杆ab，使金属杆由静止开始运动，杆运动的最大速度为vm，t s末金属杆的速度为v1，前t s内金属杆的位移为x，(重力加速度为g)求：(1)金属杆速度为v1时加速度的大小；(2)整个系统在前t s 内产生的热量、课后拓展案l【巩固拓展】1、(单选)如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接、右端接一个阻值为R的定值电阻、平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场、质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止、已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好、则金属棒穿过磁场区域的过程中( )A、流过金属棒的最大电流为B、通过金属棒的电荷量为C、克服安培力所做的功为mghD、金属棒产生的焦耳热为(mgh－μmgd)2、如图11所示，倾角为θ的“U”型金属框架下端连接一阻值为R的电阻，相互平行的金属杆MN、PQ间距为L，与金属杆垂直的虚线a1b1、a2b2区域内有垂直框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，a1b1、a2b2间距离为d，一长为L、质量为m、电阻为R的导体棒在金属框架平面上与磁场上边界a2b2距离d处从静止开始释放，最后能匀速通过磁场下边界a1b1、重力加速度为g(金属框架摩擦及电阻不计)、求：(1)导体棒刚到达磁场上边界a2b2时速度大小v1；(2)导体棒匀速通过磁场下边界a1b1时速度大小v2；(3)导体棒穿越磁场过程中，回路产生的电能、。

高中物理第一章电磁感应第五节电磁感应规律的应用讲义省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件

第一章78
学习目标
• 1.了解法拉第电机工作原理.
• 2.了解电磁感应中能量转化.
• 3.了解电磁感应中图象、能量、动力学等综合问题．
重点难点
重点 • 1.电磁感应中内、外电路分析.
• 2.电磁感应中图象问题分析．
难点 • 应用动力学观点及能量转化观点分析电磁感应中综合问题.
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解析：开始时进入磁场切割磁感线，根据右手定则可知，电流方向为逆时针，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为顺时针；不论进入磁场，还是出磁场时，由于切割的有效长度变小，导致产生感应电流大小变小，故 A、B、C 错误，D 正确．
答案：D
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题后反思电磁感应的图象问题解题技巧
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圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，机械能守恒，则金属环在摆动过程中，机械能不可能将完全转化为环中的电能，故 D 错误．
答案：C
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拓展一电磁感应中的电路问题
1．如何理解电磁感应现象中的“电源”？提示：切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源．
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(2)ab 两端的电压为路端电压为： Uab＝I·3R，
3BLv 所以 Uab＝ 4 . (3)cd 两端的电压为部分电压为：Ucd＝I·R，
BLv 所以 Ucd＝ 4 .
BLv 3BLv BLv 答案：(1) 4R (2) 4 (3) 4
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题后反思解答该类问题的解题步骤
1．用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向：感应电流方向是电源内部电流的方向．
图甲图乙

【课堂新坐标】2016-2017学年高中物理人教版选修1-1(课件)第三章电磁感应 6

知识点 1
六、自感现象
知识点 2
涡流
学业分层测评
学习目标 1. 知道什么是自感现象，了解自感系数与涡流．(重点) 2．理解影响自感系数大小的因素．(重点) 3 ．知道利用自感现象和涡流的实例，知道自感现象与涡流危害的避免方法．(难点) 4．了解日光灯、电磁炉等家用电器的工作原理．(难点)
2.自感现象的实质自感现象遵循法拉第电磁感应定律．自感是由自身电流变化而产生的电磁感应现象．而前面所学变压器是由于另外线圈中电流变化，进而磁场、磁通量变化而在该线圈回路中产生电磁感应的现象，因此又叫互感现象． 3．自感的作用阻碍电流的变化，应理解为自感仅仅是减缓了原电流的变化，而不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化．
2．有人说自感现象不遵守法拉第电磁感应定律，你认为这种说法对吗？
【提示】应定律．
这种说法不对．自感现象是电磁感应现象，遵守法拉第电磁感
1．通电自感和断电自感通电自感断电自感
电路图
线圈 L 的自感较大，闭合 S，电路准备 S，调节 R 使 A1、A2 亮度相同，使灯 A 发光再断开 S 实验现象 S 重新闭合，灯 A2 立刻正常发 S 断开时，灯 A 过一会儿才熄光，灯 A1 逐渐亮起来灭
图 361
【提示】
灯泡亮度会变暗，线圈和灯泡是串联的，因此加在串联电路两
端的总电压等于线圈上的电势差与灯泡上的电势差之和．电源提供的 220 V 电压，一部分降落在线圈上，剩余的部分降落在灯泡上，把条形铁块插进线圈后，线圈的自感系数增大，感抗增大，线圈分得的电压增大，灯泡上的电压减小，故灯泡变暗．
【解析】
电磁炉的原理是电磁炉产生高频的变化磁场，使炉上的铁或钢

课堂新坐标2016_2017学年高中物理第1章电磁感应章末分层突破粤教版选修3_2资料

第1章电磁感应[自我校对]①电生磁②磁生电③B④S⑤E感⑥I感⑦S⑧B⑨L⑩v⑪自身结构电磁感应中的图象问题通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图11(b)所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )图11【解析】本题可由法拉第电磁感应定律判断．由题图(b)可知在cd间不同时间段内产生的电压是恒定的，所以在该时间段内线圈ab 中的磁场是均匀变化的，则线圈ab中的电流是均匀变化的，故选项A、B、D错误，选项C 正确．【答案】 C(2016·扬州高二检测)如图12所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域，其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取沿a→b→c→d的感应电流为正，则下列选项中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( ) 【导学号：90270047】图12【解析】线框bc边从L到2L的过程中，bc边切割磁感线，且bc边的有效切割长度均匀增大，在2L处最大，故回路电流均匀增大，由右手定则判断电流方向为正方向；在2L 到3L，ad边切割磁感线，且有效切割长度增大，用右手定则判定电流方向为负方向，综上分析，C项正确．【答案】 C解决线框进出磁场问题需要注意的事项1．线框是什么形状的？切割磁感线的有效长度是否变化，如何变化？2．若只有一个磁场且足够宽，关注两个过程即可：进入磁场的过程；离开磁场的过程．3．若有两个不同的磁场，还需注意两条边分别在不同磁场时产生感应电流方向的关系．电磁感应中的电路问题回路中的部分导体做切割磁感线运动或穿过回路的磁通量发生变化时，回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于电源．因此，电磁感应问题往往和电路问题联系在一起，解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：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，该部分电路的电阻是电源的内阻，而其余部分电路则是用电器，是外电路．2．分析电路结构，画出等效电路图．3．用法拉第电磁感应定律确定感应电动势的大小，再运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功、电热等知识求解．(2016·黄冈高二期末)如图13所示，OAC是半径为l、圆心角为120°的扇形金属框，O点为圆心，OA边与OC边电阻不计；圆弧AC单位长度的电阻相等，总阻值为4r.长度也为l、电阻为r的金属杆OD绕O点从OA位置以角速度ω顺时针匀速转动，整个过程中金属杆两端与金属框接触良好．求：图13(1)金属杆OD 转过60°时它两端的电势差U OD ；(2)金属杆OD 转过120°过程中，金属杆OD 中的电流I 与转过的角度θ的关系式．【解析】 (1)设金属杆OD 旋转切割磁感线产生的感应电动势为E ，有：E ＝12B ωl 2①金属杆OD 转过60°时，由题意可知：R AD ＝R DC ＝2r ②由串并联电路的规律可知：电路外电阻R ＝R AD R DCR AD ＋R DC③由闭合电路欧姆定律有：U OD ＝－RR ＋r E ④ 由①～④式可得：U OD ＝－B ωl 24.(2)设金属杆OD 转过θ时，由题意可知：R AD ＝6θπr ⑤ R DC ＝⎝⎛⎭⎪⎫4－6θπr ⑥ 由闭合电路欧姆定律有：I ＝E R ＋r⑦ 由①③式及⑤～⑦式可得：I ＝B ωπ2l 2π2＋12πθ－18θ2r ⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤θ≤2π3. 【答案】 (1)－B ωl 24(2)见解析求解电磁感应中电路问题的关键电磁感应中的电路问题，实际上是电磁感应和恒定电流问题的综合题．感应电动势大小的计算、方向的判定以及电路的等效转化，是解决此类问题的关键．电磁感应中的力与能量问题1.方法步骤(1)画出等效电路图．(2)求出导体棒上电流的大小及方向．(3)确定导体棒所受安培力的大小及方向．(4)分析其他外力，列动力学或平衡方程求解．2．收尾速度的求解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→速度变化→电动势变化→……周而复始循环．循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态．3．能量分析解决电磁感应中能量转化问题的一般思路：(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，该导体或回路相当于电源．(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发生了转化．如：①有摩擦力做功，必有内能产生．②克服安培力做功，就有电能产生．③如果安培力做正功，就有电能转化为其他形式的能．(3)列有关能量的关系式求解．(2016·中山高二检测)如图14甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻．一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略．让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．图14(1)由b 向a 方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当ab 杆的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的最大速度．【解析】 (1)ab 杆受到的力有：重力mg ，竖直向下；支持力N ，垂直斜面向上；安培力F ，沿斜面向上．受力示意图如图所示．(2)当ab 杆速度为v 时，感应电动势E ＝BLv ，此时电路中电流I ＝E R ＝BLvR， ab 杆受到的安培力F ＝BIL ＝B 2L 2vR，根据牛顿运动定律，有mg sin θ－F ＝mg sin θ－B 2L 2v R ＝ma ，则a ＝g sin θ－B 2L 2vmR .(3)当a ＝0即B 2L 2vR ＝mg sin θ时，ab 杆达到最大速度v m ＝mgR sin θB 2L 2.【答案】 (1)见解析 (2)BLv R g sin θ－B 2L 2v mR (3)mgR sin θB 2L 2如图15所示，两根相同的劲度系数为k 的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上，弹簧的上端通过导线与阻值为R 的电阻相连，弹簧的下端接一质量为m 、长度为L 、电阻为r 的金属棒，金属棒始终处于宽度为d 的垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中．开始时弹簧处于原长，金属棒从静止释放，其下降高度为h 时达到了最大速度．已知弹簧始终在弹性限度内，且当弹簧的形变量为x 时，它的弹性势能为12kx 2，不计空气阻力和其他电阻，求：【导学号：90270048】图15(1)金属棒的最大速度是多少？ (2)这一过程中R 消耗的电能是多少？【解析】 (1)当金属棒有最大速度时，加速度为零，金属棒受向上的弹力、安培力和向下的重力作用，有2kh ＋BId ＝mgI ＝Bdv max R ＋rv max ＝mg －2kh R ＋rB 2d2. (2)据能量关系得mgh －2×(12kh 2)－12mv 2max ＝E 电又知R 、r 共同消耗了总电能E R E r ＝Rr，E R ＋E r ＝E 电整理得R 消耗的电能为E R ＝RR ＋r E 电＝RR ＋r [mgh －kh 2－m mg －2kh 2R ＋r22B 4d4]．【答案】 (1)mg －2kh R ＋rB 2d2(2)RR ＋r [mgh －kh 2－m mg －2kh 2R ＋r22B 4d4]1．(多选)(2016·全国卷甲)法拉第圆盘发电机的示意图如图16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16A ．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【解析】由右手定则知，圆盘按如题图所示的方向转动时，感应电流沿a 到b 的方向流动，选项B 正确；由感应电动势E ＝12Bl 2ω知，角速度恒定，则感应电动势恒定，电流大小恒定，选项A 正确；角速度大小变化，感应电动势大小变化，但感应电流方向不变，选项C 错误；若ω变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，电流变为原来的2倍，由P ＝I 2R 知，电流在R 上的热功率变为原来的4倍，选项D 错误．【答案】 AB2.(2015·全国卷Ⅱ)如图17，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( ) 【导学号：90270049】图17A ．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】金属框abc 平面与磁场平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项B 、D 错误．转动过程中bc 边和ac 边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断U a ＜U c ，U b ＜U c ，选项A 错误．由转动切割产生感应电动势的公式得U bc ＝－12Bl 2ω，选项C 正确．【答案】 C3．(2016·北京高考)如图18所示，匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ，磁场方向与圆环所在平面垂直．磁感应强度B 随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为E a 和E b .不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是( )图18A ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B ．E a ∶E b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D ．E a ∶E b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向【解析】由楞次定律知，题中圆环感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，故感应电流沿顺时针方向．由法拉第电磁感应定律知E ＝ΔΦΔt ＝ΔBS Δt ＝ΔB ·πR 2Δt ，由于两圆环半径之比R a ∶R b ＝2∶1，所以E a ∶E b ＝4∶1，选项B 正确．【答案】 B4．(2016·浙江高考)如图19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( )图19A ．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】当磁感应强度变大时，由楞次定律知，线圈中感应电流的磁场方向垂直纸面向外，由安培定则知，线圈内产生逆时针方向的感应电流，选项A 错误；由法拉第电磁感应定律E ＝S ΔB Δt 及S a ∶S b ＝9∶1知，E a ＝9E b ，选项B 正确；由R ＝ρL S ′知两线圈的电阻关系为R a ＝3R b ，其感应电流之比为I a ∶I b ＝3∶1，选项C 错误；两线圈的电功率之比为P a ∶P b ＝E a I a ∶E b I b ＝27∶1，选项D 错误．【答案】 B5．(多选)(2016·江苏高考)电吉他中电拾音器的基本结构如图110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出声音．下列说法正确的有( ) 【导学号：90270050】图110A ．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 ．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化【解析】铜不能被磁化，铜质弦不能使电吉他正常工作，选项A 错误；取走磁体后，弦的振动无法通过电磁感应转化为电信号，音箱不能发声，选项B 正确；增加线圈匝数，根据法拉第电磁感应定律E ＝N ΔΦΔt知，线圈的感应电动势变大，选项C 正确；弦振动过程中，线圈中感应电流的磁场方向发生变化，则感应电流的方向不断变化，选项D 正确．【答案】 BCD6.(2014·全国卷Ⅱ)半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图111所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下．在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小为g .求：图111(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小；(2)外力的功率．【解析】根据右手定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及能量守恒定律解题．(1)根据右手定则，得导体棒AB 上的电流方向为B→A，故电阻R 上的电流方向为C→D. 设导体棒AB 中点的速度为v ，则v ＝v A ＋v B 2 而v A ＝ωr ，v B ＝2ωr根据法拉第电磁感应定律，导体棒AB 上产生的感应电动势E ＝Brv根据闭合电路欧姆定律得I ＝E R ，联立以上各式解得通过电阻R 的感应电流的大小为I ＝3B ωr 22R. (2)根据能量守恒定律，外力的功率P 等于安培力与摩擦力的功率之和，即P ＝BIrv ＋fv ，而f ＝μmg解得P ＝9B 2ω2r 44R ＋3μmg ωr 2. 【答案】 (1)方向为C→D 大小为3B ωr 22R(2)9B 2ω2r 44R ＋3μmg ωr 27．(2016·全国卷甲)如图112所示，水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上．t ＝0时，金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动．t 0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求：图112(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；(2)电阻的阻值．【解析】 (1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得ma ＝F －μmg ①设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ，由运动学公式有v ＝at 0②当金属杆以速度v 在磁场中运动时，由法拉第电磁感应定律，杆中的电动势为 E ＝Blv ③联立①②③式可得E ＝Blt 0⎝ ⎛⎭⎪⎫F m －μg .④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时，金属杆中的电流为I ，根据欧姆定律I ＝E R⑤ 式中R 为电阻的阻值．金属杆所受的安培力为f ＝BlI ⑥因金属杆做匀速运动，由牛顿运动定律得F －μmg －f ＝0⑦联立④⑤⑥⑦式得R ＝B 2l 2t 0m.⑧ 【答案】 (1)Blt 0⎝ ⎛⎭⎪⎫F m －μg (2)B 2l 2t 0m我还有这些不足： (1) (2) 我的课下提升方案： (1) (2)。

全优课堂高中物理第1章电磁感应第5节电磁感应规律的应用课件粤教版选修321223196

第五节电磁感应(diàncí-gǎnyìng)规律的应用
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课前·自主学习
1．如图所示，闭合开关S，将条形(tiáo xínɡ)磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2 s，第二次用0.4 s，并且两次的起始和终止位置相同，则( )
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A．第一次磁通量变化较大 B．第一次G的最大偏角较大 C．第一次经过G的总电荷量较多 D．若断开S，G均不偏转(piānzhuǎn)，故均无感应电动势【答案】B
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解析：圆盘转动时，相当于无数条相同的、并联的长度为圆盘半径R的导体棒在转动．只要求得一条导体棒转动的感应电动势，即为整个圆盘的电动势．如下图所示，设圆盘的半径为R，处于磁感应强度(qiángdù)为B的匀强磁场中，磁场方向与圆盘平面垂直，其一条半径以角速度ω匀速转动．
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第二十八页，Leabharlann 55页。(1)线断以前水平拉力 F 随时间 t 的变化规律； (2)从 ab 开始运动至细线被拉断前瞬间通过导体棒 ab 横截面的电量.→(1)F＝B22LR2at＋ma (2)TB0＋3Lf3a2R 【解析】(1)在时刻 t，棒的速度 v＝at，棒中感应电动势为 E＝BLv＝BLat，棒中的感应电流为 I＝B2LRat，由牛顿第二定律 F－BIL＝ma 得 F＝B22LR2at＋ma.
在 t 时间内，半径扫过的面积 ΔS ＝12θR2 ＝21ωtR2，回路中的磁通量变化 ΔΦ ＝BΔS ＝21BωtR2，代入公式 E ＝ΔΔΦt 中，得 E＝21BωR2，即法拉第圆盘发电机的感应电动势与磁感应强度、圆盘半径及转速有关．
答案(dáàn)：见解析
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►题后反思导体棒绕其一端做切割磁感线转动的过程中，感应电动势有两种求解方法：一是利用公式 E＝ΔΔΦt 进行求解，要注意如何找出一个闭合回路并且写出其面积的表达式来．另外是利用公式 E＝BLv 来进行计算，要注意速度 v 并不是导体棒顶点处的速度．两种表示方式在本质上是相同的．

高中第一章第五节法拉第电磁感应定律的应用第3课时导学案粤教选修32

先学案第五节法拉第电磁感应定律的应用（三）班级姓名学号评价【自主学习】一、学习目标1．知道电磁感应中的各种图像2．能分析各种图像中的物理量的变化情况二、重点难点1．分析电磁感应中图像的方法三、问题导学1．电磁感应中常涉及磁感应强度Ｂ、磁通量Ф、感应电动势Ｅ和感应电流i等物理量随时间的t的变化，可用什么方法来描述其变化规律？2．分析电磁感应中图像问题有什么方法？四、自主学习（阅读《金版学案》P16-17考点2）五、要点透析见阅读《金版学案》P16-17考点21．电磁感应中常涉及磁感应强度Ｂ、磁通量Ф、感应电动势Ｅ和感应电流i随时间的t的变化的图象，即Ｂ－t图象、Ф－t图象、Ｅ－t图象和i-t图象、F-t图像等．2．电磁感应中的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．不管何种类型，电磁感应中的图象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．3．解决电磁感应中图像问题的基本方法: 分析各个过程对应的情景和对应物理量的变化。

【预习自测】1．一环形线圈放在均匀磁场中，设在第1 秒内磁感线垂直于线圈平面向内，如图甲所示。

若磁感强度B随时间 t 变化的关系如图乙中实线所示，那么在第2 秒内线圈中感应电流的大小和方向是（）A．逐渐增加, 逆时针方向B. 逐渐减小 , 顺时针方向C ．大小恒定, 顺时针方向 D. 大小恒定, 逆时针方向第五节法拉第电磁感应定律的应用（三）【巩固拓展】1．矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间变化的规律如图所示。

若规定顺时针方向为感应电流i 的正方向，下列i-t 图中正确的是（）2．有一面积为S=100cm 2的金属环，电阻R=0.1Ω，环中磁场变化规律如下图所示，磁场方向垂直环面向里，在t 1到t 2时间内，通过金属环的电荷量是多少？第五节法拉第电磁感应定律的应用（三）班级姓名学号评价【课堂检测】一、i-t 图像1．如图甲所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v 运动，从无磁场区进入匀强磁场区，然后出来．若取反时针方向为电流正方向，那么图乙中的哪一个图线能正确地表示电路中电流与时间的函数关系（）课后拓展案课堂检测案i/At /s I 0-I 01 2 3 4i/A t /sI 0-I12 3 4i/At /s I -I 0123 40 i/A t /s I -I 123 4CABDd abc 12 4B/Tt /sB -B 03二、F-t 图像2．如图（甲）中，A 是一边长为l 的正方形导线框，电阻为R 。

课堂新坐标高中物理第1章电磁感应第5节电磁感应规律的应用课件粤教版选修362102

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【解析】 (1)cd 边切割磁感线产生的感应电动势 E＝BLv，流过 cd 边的电流 I＝ER＝BRLv
cd 两端的电压 Uc d ＝E－Irc d＝BLv－IR4＝34BLv. (2)cd 中的电流 I 随 x 变化的图线如图所示
【答案】
BLv (1) R
34BLv
(2) 见解析
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【解析】 (1)金属杆 ab 由静止释放到刚好达最大速度 vm 的过程中，由能量守恒定律可得
mgh＝Q＋12mv2m 解得 vm＝ 2gh－2mQ.①
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(2)设金属杆刚达到最大速度时，电路总电阻为 R0.ab 杆达最大速度时有 mg＝BIl② E＝Blvm③ I＝RE0④ 由②③④得 mg＝B2Rl20vm，再经时间 t，电路总电阻 R＝R0－2rvmt，则 I＝ER＝BlRvm 联立以上各式解得 I＝B2l2B－lm2grmgt. 【答案】 (1) 2gh－2mQ (2)I＝B2l2B－lm2grmgt
甲
乙
图 1-5-5
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(1)cd 边刚进入磁场时，cd 中流过的电流及其两端的电压大小； (2)在乙图中，画出线框在穿过磁场的过程中，cd 中电流 I 随线框运动位移 x 的变化图象，并在横纵坐标中标出相应的值．取线框刚进入磁场时 x＝0，电流在线框中顺时针流动方向为正. 【导学号：90270022】
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2．转动切割电动势的大小
如图 1-5-1 所示，电机工作时电动势的大小： E＝ΔΔΦt ＝BπTL2＝B2ππL2＝__12_B_ω_L_2__.
ω
或 E＝BLv 中＝BL12Lω＝12BωL2.

高中物理第一章电磁感应第五节法拉第电磁感应定律的应用(第2课时)导学案粤教版选修

高中物理第一章电磁感应第五节法拉第电磁感应定律的应用（第2课时）导学案粤教版选修法拉第电磁感应定律的应用（二）班级姓名学号评价【自主学习】一、学习目标1、灵活运用法拉第电磁感应定律解决相关的动力学问题二、重点难点1、应用电磁感应定律解决动力学问题的基本方法三、问题导学1、法拉第电磁感应定律的内容是什么？2、解决电磁感应动力学问题的基本方法是什么？四、自主学习（阅读课本P21-22页，《金版学案》P22考点2）五、要点透析1、电磁感应中动力学问题的处理方法：处理电磁感应力学问题，要做好导体受力情况和运动状态的动态分析，抓住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→感应电动势变化……周而复始地循环，循环结束时加速度a=0，导体以极值速速匀速运动。

【预习自测】1、水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，有一根导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab 的运动情况，并求ab的最大速度。

abBR2、在磁感应强度为B的水平均强磁场中，竖直放置一个冂形金属框ABCD，框面垂直于磁场，宽度BC＝L ，质量m的金属杆PQ 用光滑金属套连接在框架AB和CD上如图、金属杆PQ电阻为R，当杆自静止开始沿框架下滑时，求：QBPCDA(1)开始下滑的加速度为多少?(2)框内感应电流的方向怎样？安培力的方向？(3)金属杆下滑的最大速度是多少?第五节法拉第电磁感应定律的应用（二）课后拓展案【巩固拓展】课本作业P24练习2θθDCABBabR1、已知：AB、CD足够长，L，θ，B，R。

金属棒ab垂直于导轨放置，与导轨间的动摩擦因数为μ，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，导轨和金属棒的电阻阻都不计。

求ab棒下滑的最大速度BabcdθθF2、如图所示，在与水平面成θ=30的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。

空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0、20T，方向垂直轨道平面向上、导体棒ab、cd垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导体棒的质量m=2、010-2kg，回路中每根导体棒电阻r=5、010-2Ω，金属轨道宽度l=0、50m、现对导体棒ab施加平行于轨道向上的拉力，使之匀速向上运动、在导体棒ab匀速向上运动过程中，导体棒cd始终能静止在轨道上、g取10m/s2，求：（1）导体棒cd受到的安培力大小（2）导体棒ab运动的速度大小（3）拉力对导体棒ab做功的功率第五节法拉第电磁感应定律的应用（二）课堂检测案班级姓名学号评价 l【课堂检测】一、电磁感应中的平衡类问题1、如图所示，水平放置的平行金属导轨相距L=0、50m,左端接一电阻Ｒ＝0、20Ω，磁感应强度B＝0、40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面, 导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻不计，当ab以v=4、0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:（1）ab棒中感应电动势的大小?（2）回路中感应电流的大小?（3）维持ab棒作匀速运动的水平外力F的大小?二、电磁感应中的动力学问题2、如图所示，光滑导体棒 bc 固定在竖直放置的足够长的平行金属导轨上，构成框架abcd，其中bc 棒电阻为R，其余电阻不计、一不计电阻的导体棒 ef 水平放置在框架上，且始终保持良好接触，能无摩擦地滑动，质量为 m，长度为 L、整个装置处在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直框面、若用恒力 F 向上拉 ef，则当 ef 匀速上升时，速度多大？l【互动研讨】1、解决电磁感应力学问题的基本方法：（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）由全电路欧姆定律求回路中的感应定律；（3）分析导体受力（包括安培力）情况；（4）列平衡方程或动力学方程求解，并对结果进行分析。

课堂新坐标高中物理第1章电磁感应章末分层突破教师用书鲁科版选修3514

课堂新坐标高中物理第1章电磁感应章末分层突破教师用书鲁科版选修3514第1章电磁感应电磁感应⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧现象⎩⎪⎨⎪⎧产生感应电流的条件：穿过闭合电路的①能量转化：其他形式能转化为②法拉第电磁感应定律⎩⎪⎨⎪⎧感应电动势⎩⎪⎨⎪⎧定义：在电磁感应现象中产生的电动势产生的条件：③发生变化表达式：E ＝④导体切割磁感线：E ＝⑤导体转动切割磁感线E ＝⑥应用⎩⎪⎨⎪⎧涡流及其应用磁卡和动圈式话筒 [自我校对]①磁通量发生变化②电能③磁通量④n ΔΦΔt⑤Blv⑥12Bl 2ω电磁感应中的电路问题应的问题等效转换成稳恒直流电路，其主要步骤是：1．确定电源应用闭合电路欧姆定律分析问题，应明确产生电动势的那部分导体相当于电源，该部分电路的电阻是电源的内阻，而其余部分电路则是用电器，是外电路．2．分析电路结构，画出等效电路图这一步的实施的本质是确定“分析”的到位与准确．承上启下，为下一步的处理做好准备．3．利用电路规律求解主要是欧姆定律、串并联电路、电功、电热．如图11所示，面积为0.2 m 2的100匝线圈A 处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面．磁感应强度随时间变化的规律是B ＝(6－0.2t )T ，已知电路中的R 1＝4 Ω，R 2＝6 Ω，电容C ＝30 μF ，线圈A 的电阻不计．求：图11(1)闭合S 后，通过R 2的电流大小．(2)闭合S 一段时间后，再断开S ，S 断开后通过R 2的电荷量是多少？【解析】 (1)磁感应强度变化率的大小ΔB Δt＝0.2 T/s 线圈A 中的感应电动势的大小E ＝nS ΔB Δt＝100×0.2×0.2V ＝4 V 通过R 2的电流：I ＝ER 1＋R 2＝44＋6A ＝0.4 A. (2)R 2两端的电压U ＝IR 2＝2.4 V电容器稳定后所带的电荷量Q ＝CU ＝3×10－5×2.4 C ＝7.2×10－5CS 断开后通过R 2的电荷量为7.2×10－5C.【答案】 (1)0.4 A (2)7.2×10－5C如图12所示，直角三角形导线框abc 固定在匀强磁场中，ab 是一段长为l 、电阻为R 的均匀导线，ac 和bc 的电阻可不计，ac 长度为l 2.磁场的磁感强度为B ，方向垂直纸面向里．现有一段长度为l 2、电阻为R2的均匀导体杆MN 架在导线框上，开始时紧靠ac ，然后沿ab 方向以恒定速度v 向b 端滑动，滑动中始终与ac 平行并与导线框保持良好接触．当MN 滑过的距离为l 3时，导线ac 中的电流是多大？图12【解析】设MN 滑过的距离为l 3时，它与bc 的接触点为P ，如图所示．由几何关系可知MP 长度为l 3，MP 中的感应电动势E ＝13Blv ，等效电路如图MP 段的电阻为r ＝13RMacP 和MbP 两电路的并联电阻为r 并＝13×2313＋23R ＝29R 由欧姆定律，PM 中的电流I ＝Er ＋r 并据并联电路的特点可知ac 中的电流I ac ＝23I 解得I ac ＝2Blv 5R【答案】 2Blv 5R解决这类问题的关键在于要清楚(1)谁是电源．用法拉第电磁感应定律或导体切割磁感线公式确定感应电动势的大小，分析清楚感应电动势是恒定的还是变化的；若是变化的，那么感应电动势随时间(或位置)的变化规律是怎样的．(2)谁是外电路．画出等效电路图，弄清外电路是如何连接的，是串联还是并联；外电路是不是稳定的，电路总电阻是恒定的还是变化的．电磁感应现象中的电荷量、能量问题(1)感应电荷量电磁感应现象中流过导体某横截面的电荷量是一个不断积累的过程，是由于电路中磁通量发生变化，产生感应电流，使电路中的自由电荷定向移动的结果．求解此类问题要用平均感应电动势求出平均感应电流，进而求出电荷量q ＝-I Δt ＝—E R Δt ＝n ΔΦΔtR Δt ＝n ΔΦR，该式中n 为线圈的匝数，ΔΦ为磁通量的变化量，R 为闭合电路的总电阻．可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，通过导线某横截面的电荷量q 仅由线圈的匝数n 、磁通量的变化量ΔΦ和闭合电路的电阻R 决定，与发生磁通量的变化量的时间无关．(2)能量问题在电磁感应现象中其他形式的能向电能转化，根据能量的转化与守恒定律，获得的电能等于其他形式能的减少量．当感应电流通过用电器时，电能又转化为其他形式的能，如焦耳热．就本章而言，分析此类问题要从能量转化与守恒的角度着手，弄清各种能量形式的相互转化，然后应用能量守恒定律解题．如图13所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN .第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1；第二次bc 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则( )图13A ．Q 1>Q 2，q 1＝q 2B ．Q 1>Q 2，q 1>q 2C ．Q 1＝Q 2，q 1＝q 2D ．Q 1＝Q 2，q 1>q 2【解析】根据法拉第电磁感应定律E ＝Blv 、欧姆定律I ＝ER 和焦耳定律Q ＝I 2Rt ，得线圈进入磁场产生的热量Q ＝B 2l 2v 2R ·l ′v ＝B 2Slv R ，因为l ab >l bc ，所以Q 1>Q 2.根据E ＝ΔΦΔt，I ＝E R 及q ＝I Δt 得q ＝BS R，故q 1＝q 2.选项A 正确，选项B 、C 、D 错误．【答案】 A如图14所示，AOC 是光滑的直角金属导轨，AO 沿竖直方向，OC 沿水平方向，ab 是一根长为L 、电阻为R 的金属直棒，如图立在导轨上，且与AO 成45°角．它在重力作用下由静止开始运动，运动过程中b 端始终在OC 上，a 端始终在AO 上，直到ab 完全落在OC 上．整个装置放在磁感应强度为B 的匀强磁场中，则ab 在这一过程中是否产生感应电流？如果产生感应电流，求这一过程中通过ab 棒某一截面的电荷量．(其他部分电阻不计)图14【解析】对aOb 回路，在这一过程中，ΔΦ＝14BL 2，有磁通量变化，所以产生感应电流．由q ＝I Δt 和E ＝ΔΦΔt ，I ＝E R得 q ＝ΔΦR ＝BL 24R . 【答案】产生感应电流 BL 24R1.(2014·全国卷Ⅰ)在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是( )A ．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B ．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C ．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D ．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化【解析】本题以验证“由磁产生电”设想的实验为背景，主要考查电磁感应现象．产生感应电流必须满足的条件：①电路闭合；②穿过闭合电路的磁通量要发生变化．选项A 、B 电路闭合，但磁通量不变，不能产生感应电流，故选项A 、B 不能观察到电流表的变化；选项C 满足产生感应电流的条件，也能产生感应电流，但是等我们从一个房间到另一个房间后，电流表中已没有电流，故选项C 也不能观察到电流表的变化；选项D 满足产生感应电流的条件，能产生感应电流，可以观察到电流表的变化，所以选D.【答案】 D2．(2015·海南高考)如图15所示，空间有一匀强磁场，一直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E ；将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线，置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时，棒两端的感应电动势大小为E ′，则E ′E 等于( )图15A.12B.22C ．1 D. 2 【解析】设金属棒长度为l ，匀强磁场的磁感应强度为B ，根据电磁感应定律得E ＝Blv .金属棒弯折后，切割磁感线运动的有效长度变为22l ，故E ′＝22Blv .因此E ′E ＝22，B 正确．【答案】 B 3．(2014·全国卷Ⅰ)如图16(a)所示，线圈ab 、cd 绕在同一软铁芯上，在ab 线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd 间电压如图(b)所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是( )(a) (b)图16【解析】本题可由法拉第电磁感应定律判断．由题图(b)可知在cd 间不同时间段内产生的电压是恒定的，所以在该时间段内线圈ab 中的磁场是均匀变化的，则线圈ab 中的电流是均匀变化的，故选项A 、B 、D 错误，选项C 正确．【答案】 C4．(2015·江苏高考)做磁共振(MRl)检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流．某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r ＝5.0 cm ，线圈导线的截面积A ＝0.80 cm 2，电阻率ρ＝1.5 Ω·m.如图17所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B 在0.3 s 内从1.5 T 均匀地减为零，求：(计算结果保留一位有效数字)图17(1)该圈肌肉组织的电阻R ；(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E ；(3)0.3 s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q .【解析】 (1)由电阻定律得R ＝ρ2πr A ，代入数据得R ≈6×103 Ω. (2)感应电动势E ＝ΔB ·πr 2Δt ，代入数据得E ≈4×10－2 V. (3)由焦耳定律得Q ＝E 2RΔt ，代入数据得Q ＝8×10－8 J. 【答案】 (1)6×103 Ω (2)4×10－2 V (3)8×10－8J我还有这些不足：(1)(2)我的课下提升方案：(1)(2)章末综合测评(一)(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本大题共10个小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列用电器中，没有利用电磁感应原理的是( )A．动圈式话筒B．自动取款机C．磁带录音机D．白炽灯泡【解析】自动取款机和磁带录音机都是应用材料的磁化和电磁感应原理来存取信息的，所以不选B和C.动圈式话筒是利用电磁感应将声音信号转化为电信号的，故A也不选．白炽灯泡是利用了电流的热效应，与电磁感应无关，故选D.【答案】 D2．关于磁通量的概念，下列说法中正确的有( )A．磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量也越大B．磁感应强度越大的地方，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量也越大C．穿过线圈的磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零D．磁通量的变化率为零时，穿过线圈的磁通量一定为零【解析】磁通量与磁感应强度、线圈面积及它们之间的夹角都有关，只有一个或两个量大，第三个量不确定，得不出磁通量大，所以A、B均错．某一时刻的磁通量为零，磁通量变化率可以不为零，也可以为零，所以C正确．磁通量的变化率为零，穿过线圈的磁通量可能很大，所以D错误．【答案】 C3．如图1所示，ab是闭合电路的一部分，处在垂直于纸面向外的匀强磁场中( )【导学号：78870019】图1A．当ab垂直于纸面向外平动时，ab中有感应电流B．当ab垂直于纸面向里平动时，ab中有感应电流C．当ab垂直于磁感线向右平动时，ab中有感应电流D．当ab垂直于磁感线向左平动时，ab中无感应电流【解析】当ab垂直于磁感线向右平动时，闭合电路的一部分切割磁感线，ab中有感应电流．故C对．【答案】 C4．如图2所示是冶炼金属的高频感应炉的示意图，冶炼炉内装入被冶炼的金属，线圈通入高频交变电流，这时被冶炼的金属就能被熔化．这种冶炼方法速度快、温度容易控制，并能避免有害杂质混入被炼金属中，因此适于冶炼特种金属．该炉的加热原理是( )图2A．利用线圈中电流产生的焦耳热B．利用红外线C．利用交变电流的交变磁场在炉内金属中产生的涡流D．利用交变电流的交变磁场所激发的电磁波【解析】把冶炼的金属放在冶炼炉中，冶炼炉外面绕着线圈，给线圈通入高频交流电，冶炼炉内待冶炼的金属在快速变化的磁场中被感应出很强的涡流，从而产生大量的热使金属熔化．这种冶炼方法速度快，温度容易控制，还可以在真空条件下进行，避免金属的氧化，保证金属的纯度，特别适合于特种合金和特种钢的冶炼．【答案】 C5．在选项中，A中线圈有一小缺口，B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方．其中能产生感应电流的是( )【解析】图A中线圈没闭合，无感应电流；图B中闭合电路中的磁通量增大，有感应电流；图C中的导线在圆环的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁感线都相互抵消，磁通量恒为零，也无电流；图D中回路磁通量恒定，无感应电流．故本题只有选项B正确．【答案】 B6．为了利用海洋资源，海洋工作者有时根据水流切割地磁场所产生的感应电动势来测量海水的流速．假设海洋某处地磁场竖直分量B＝0.5×10－4T，水流是南北流向，如图3所示，将两电极竖直插入此处海水中，且保持两电极的连线垂直水流方向．若两电极相距L ＝20 m ，与两电极相连的灵敏电压表读数U ＝0.2 mV ，则海水的流速大小为( )图3A ．10 m/sB ．0.2 m/sC ．5 m/sD ．2 m/s【解析】将流动的海水看成是运动的导体，可以利用法拉第电磁感应定律求解．由E ＝BLv 知，v ＝E BL＝0.2 m/s.故选B.【答案】 B7．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直．先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍．接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半．先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为( )A.12B ．1C ．2D ．4 【解析】在相同时间内，两个过程中磁通量的变化量相同，由法拉第电磁感应定律E ＝ΔΦΔt可以判断感应电动势的大小也相同，即两次感应电动势的比值为1，选项B 正确．【答案】 B8．穿过固定不动的线框的磁通量随时间变化的规律如图4所示，下列说法正确的是( )【导学号：78870020】图4A ．第2 s 末到第4 s 末这段时间内，感应电动势最大B ．第1 s 内和第2 s 内，感应电动势一样大C ．最后1 s 内感应电动势比最初2 s 内感应电动势大D ．第1 s 末感应电动势的大小等于1 V【解析】图线的斜率表示磁通量变化率的大小，由E ＝ΔΦΔt 可知，第1 s 内和第2 s内的斜率相同，感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝22V ＝1 V ；在最后1 s 内的斜率是最初2 s 内的2倍，且方向相反，故最后1 s 内感应电动势最大，故B 、C 、D 正确．【答案】 BCD9．如图5所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路，电阻为R .虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论正确的是( )图5A ．感应电流大小不变B ．感应电动势最大值E ＝BavC ．感应电动势平均值—E ＝12πBavD ．通过导线横截面的电荷量为πa 2B2R【解析】在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大．当半圆闭合回路有一半进入磁场时，等效长度最大为a ，这时感应电动势最大为E ＝Bav ，B 正确．感应电动势变化，则感应电流变化，A 错．感应电动势平均值E ＝ΔΦΔt＝B ·12πa 22av＝14πBav ，C 错．在该过程中通过导线横截面的电荷量q ＝It ＝E R t ＝ΔΦΔt R ·t ＝ΔФΔR ＝πa 2B2R，D 对．【答案】 BD10．如图6所示，均匀金属圆环总电阻为2R ，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过圆环．金属杆OM 长为l ，电阻为R2，M 端与环紧密接触，金属杆OM 绕过圆心的转轴O 以恒定的角速度ω转动，当电阻为R 的一段导线一端和环连接，另一端与金属杆的转轴O 相连接时，下列结论中正确的是( )【导学号：78870021】图6A ．通过导线R 的电流的最大值为Bl 2ω3RB ．通过导线R 的电流的最小值为Bl 2ω4RC ．OM 中产生的感应电动势恒为Bl 2ω2D ．导线中通过的电流恒为Bl 2ω2R【解析】由金属杆OM 以恒定角速度ω转动，由E ＝Blv 得E ＝12Bl 2ω且恒定，所以选项C 正确；当金属杆OM 转至圆环最下端时，回路电阻为R 2＋R ＝32R 且为最小，此时通过R 的电流有最大值I max ＝E32R＝Bl 2ω3R ，所以选项A 正确；当金属杆转至圆环最上端时，回路电阻为R 2＋R2＋R ＝2R 且为最大，此时通过R 的电流有最小值I min ＝E 2R ＝Bl 2ω4R ，所以选项B 正确，选项D 错误．【答案】 ABC二、非选择题(本题共3个小题，共40分，计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)11．(12分)如图7所示，用均匀导线做成正方形单匝线圈，边长为0.3 m ，线框有2/3部分(即ab 连线左侧)处于垂直纸面向里的匀强磁场中，此时B ＝3 T.图7(1)当磁场以10 T/s 的变化率减弱时，U ab 为多大？(2)当线圈以0.5 m/s 的水平速度向右刚要离开磁场时，U cd 为多大？【解析】 (1)E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝0.6 V ，U ab ＝Ir ＝512E ＝0.25 V.(2)E ′＝Blv ＝3×0.3×0.5 V ＝0.45 V ，U cd ＝34E ′＝0.34 V.【答案】 (1)0.25 V (2)0.34 V12．(12分)如图8所示，有一半径为R 的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B ，一条足够长的直导线以速度v 进入磁场，则从直导线进入磁场至离开磁场区域的过程中，求图8(1)感应电动势的最大值为多少？(2)在这一过程中感应电动势随时间变化的规律如何？(3)从开始运动至经过圆心的过程中导线中的平均感应电动势为多少？【解析】 (1)由E ＝Blv 可知，当导体切割磁感线的有效长度l 最大时，E 最大，又l 最大为2R ，所以感应电动势的最大值E ＝2BRv .(2)对于E 随t 变化的规律应求的是瞬时感应电动势，由几何关系可求出导体切割磁感线的有效长度l 随时间t 变化的情况为l ＝2R 2－（R －vt ）2所以E ＝2Bv 2Rvt －v 2t 2.(3)从开始运动至经过圆心的过程中导线的平均感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝12πBR2R /v ＝12πBRv .【答案】 (1)2BRv (2)2Bv 2Rvt －v 2t 2(3)12πBRv 13. (16分)李海是某校高二的一名理科生，他对物理很有兴趣，学习了电磁感应后，他设想了一个测量匀强磁场的磁感应强度的方法：如图9，质量为m 的导体棒ab 从距磁场上边界高为h 处沿导轨自由下落，并始终与轨道接触良好，反复调节h 的大小，直到棒在进入磁场后恰好做匀速运动．已知与导轨相接的电阻为R ，其余电阻不计，若h 已知，导轨的宽度为L ，空气阻力不计，重力加速度的大小为g ，试求：图9(1)棒ab 进入磁场瞬间的速度大小； (2)磁感应强度B 的大小；(3)在棒穿过匀强磁场过程中，通过电阻R 的电量．【导学号：78870022】【解析】 (1)设棒进入磁场瞬间的速度为v ，则由机械能守恒得mgh ＝12mv 2①解得v ＝2gh .②(2)棒进入磁场后做切割磁感线运动，产生的电动势E ＝BLv ③ 而I ＝E /R④ 棒所受的安培力F ＝BIL⑤ 棒匀速运动时安培力和重力平衡F ＝mg ⑥ 由②③④⑤⑥得B ＝ mgR2gh/L . ⑦ (3)通过R 的电量q ＝It ⑧ 而t ＝H /v⑨由②③④⑧⑨得q ＝BLH /R ＝H RmgR2gh . 【答案】 (1)2gh (2)1LmgR2gh(3)H RmgR2gh。

高中物理第一章第5节电磁感应规律的应用学案新人教版选修.DOC

高中物理第一章第5节电磁感应规律的应用学案新人教版选修.DOC电磁感应规律的应用（课时1）1、学习目标1、电磁感应中的电路问题2、课程导入通电导体在磁场中受到安培力的作用，从而发明了电动机，那现在磁生电可以做什么呢？发电机3、自主学习+小组讨论如图所示，一个500匝的线圈的两端跟R＝99Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20㎝2，电阻为1Ω，磁场的磁感应强度随时间变化的图象如图所示。

求磁场变化过程中通过电阻R的电流为多大？答案：由图b知，线圈中磁感应强度B均匀增加，其变化率ΔB／Δt=(50-10)/4=10T/s、4、反馈精讲电磁感应中的电路问题基本方法：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、画等效电路。

R1R2E r13、运用闭合电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解。

等效电路图五、当堂训练1、如图,有一匀强磁场B=1、010-3T，在垂直磁场的平面内,有一金属棒AO,绕平行于磁场的O轴顺时针转动,已知棒长L=0、20m，角速度ω=20rad/s，求：棒产生的感应电动势有多大？2、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r 的光滑半圆形导体框架。

OCωABCRO为一端绕O点在框架上滑动的导体棒，OA之间连一个阻值为R的电阻（其余电阻都不计），若使OC以角速度ω匀速转动。

试求：（1）图中哪部分相当于电源？（2）感应电动势E为多少？（3）流过电阻R的电流I为多少？答案：（1）导体棒OC（2）（3）3、把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻为R,粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O 时,求:1、棒上的电流I大小,棒两端的电压U2、在圆环和金属棒上消耗的总功率A R2VBR14、如图所示，电阻不计的裸导体AB与宽为60cm的平行金属导轨良好接触，电阻R1＝3Ω， R2＝6Ω，整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，磁感应强度B＝0、5T。

课堂新坐标高中物理第1章电磁感应第1节电磁感应现象第2节产生感应电流的条件课件粤教版选修36299

开关闭合瞬间开关断开瞬间开关保持闭合，滑动变阻器的滑片不动开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片
__有____
_有___
线圈 B 中磁场变化_(_b_i_à_n_h时uà，) 线圈 B
_无___ 中有感应电流；磁
场_不___变__时，线圈 B
_有___
中无感应电流
第二十三页，共38页。
4．感应电流产生的条件不论何种原因，只要使穿闭过合_(_b_ì_h__é电) 路的磁__通__量____发生变化，闭合电路中就有感应电流产生．
第十九页，共38页。
2．利用条形磁铁在螺线管中运动探究(如图 1-1-3 所示)
图 1-1-3
第二十页，共38页。
实验操作
N 极插入线圈 N 极停在线圈中 N 极从线圈中抽出 S 极插入线圈 S 极停在线圈中 S 极从线圈中抽出
实验现象 (有无电流)
_有___ _无___ _有___ _有___ _无___ _有___
1．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( )
【导学号：90270000】
A．安培和法拉第
B．法拉第和楞次
C．奥斯特和安培
D．奥斯特和法拉第
【解析】 1820 年，丹麦著名物理学家奥斯特发现了电流的磁效应.1831 年，
英国著名物理学家法拉第发现了电磁感应现象．选项 D 正确．
【答案】 D
知
识
点
学
一
业
(
x
u
é
y
è)
分
层
知识点
测评
二
第一页，共38页。
第一节电磁感应现象第二节产生感应电流的条件
第二页，共38页。