第四章电磁感应滑轨类问题分类精析 导学案
高中同步导学案·物理(人教版选修3-2)课件：第四章 电磁感应 第三节
结果如何
考查维度 1 对楞次定律的理解 (2016· 成都四中高二检测 )根据楞次定律，下面几种说 法中正确的是( )
A．感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反 B．感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同
C．穿过闭合导体回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与 原磁场方向相反 D．穿过闭合导体回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与 原磁场方向相同
(5)×
(5)右手定则即右手螺旋定则．(
提示：(1)× (2)√ (3)√ (4)√
2． “阻碍”与“阻止”的意义相同吗？
提示：不相同， “阻碍”不是“阻止”，二者之间的程度不 同．阻碍是使事情不能顺利发展，但还是向原来的方向发展 了；阻止是使事情停止了，不再向原来的方向发展了．
楞次定律的理解和应用 1．因果关系：楞次定律反映了电磁感应现象中的因果关系， 磁通量发生变化是原因，产生感应电流是结果，原因产生结 果，结果反过来影响原因． 2． 楞次定律的另一种等价表述： 感应电流的效果总是阻碍引 起感应电流的原因．
[答案] C
考查维度 2 用楞次定律判断感应电流方向 (2016· 济南外国语学校高二检测 )某磁场磁感线如图所 示，有一铜线圈自图示 A 处落至 B 处，在下落过程中，自上 向下看，线圈中感应电流的方向是( A．始终顺时针 B．始终逆时针 C．先顺时针再逆时针 D．先逆时针再顺时针 )
[思路点拨]
第四章 电磁感应
第三节
楞次定律
第四章 电磁感应
学习目标
明目标
知重点
1.正确理解楞次定律的内容及其本质. 2.掌握右手定则， 并理解右手定则实际上为楞次定律的一种 具体表现形式. 3.能够熟练运用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向.
一、实验探究和楞次定律 1．实验探究 (1) 选旧干电池用试触的方法明确电流方向与电流表指针偏 转方向之间的关系．
《电磁感应导学案》
《电磁感应》导学案一、导言本节课将进修电磁感应的基本原理和应用。
电磁感应是电磁学中的重要观点，它描述了磁场和电场之间的互相作用。
通过进修本课内容，我们将能够了解电磁感应的产生原理，掌握法拉第电磁感应定律的应用，以及理解各种电磁感应现象在生活中的应用。
二、目标1. 了解电磁感应的基本观点和原理。
2. 掌握法拉第电磁感应定律的表达和应用。
3. 能够分析和解决与电磁感应相关的问题。
4. 熟练运用电磁感应的知识，探索其在生活中的应用。
三、导入1. 请回顾一下什么是磁感应强度和电感应强度？2. 你知道电磁感应是如何产生的吗？请简要描述一下。
四、理论进修1. 电磁感应的基本观点电磁感应是指磁场和电场之间互相作用的现象。
当磁场相对于导体运动或变化时，会在导体中产生感应电流，这种现象称为电磁感应。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化时感应电动势的产生。
其表达式为：ε = -dΦ/dt其中，ε为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。
3. 应用实例a. 闭合线圈中的感应电流当磁场相对于闭合线圈运动或变化时，闭合线圈中会产生感应电流。
这种原理被应用于发电机的工作原理中。
b. 变压器的工作原理变压器利用电磁感应的原理来实现电压的升降。
当变压器的初级线圈中通入交流电流时，产生的磁场会感应到次级线圈中，从而实现电压的变换。
五、拓展应用1. 电磁感应在生活中的应用电磁感应在生活中有着广泛的应用，例如电动机、变压器、感应炉等都是利用电磁感应的原理制作的。
2. 自主探究尝试设计一个简单的实验，验证电磁感应的原理。
可以应用磁铁和线圈等材料进行实验。
六、总结通过本节课的进修，我们了解了电磁感应的基本观点和原理，掌握了法拉第电磁感应定律的应用，以及理解了电磁感应在生活中的应用。
希望同砚们能够深入进修电磁感应的知识，探索更多有趣的应用实例。
《电磁感应导学案》
《电磁感应》导学案一、导入1. 请同砚们回顾一下什么是电磁感应？电磁感应的实质是什么？2. 电磁感应的实验条件是什么？根据法拉第电磁感应定律，电磁感应现象是如何产生的？二、进修目标1. 了解电磁感应的基本观点和原理。
2. 掌握电磁感应的实验条件和实验方法。
3. 理解电磁感应在生活中的应用。
三、进修重点和难点1. 电磁感应的基本观点和原理。
2. 电磁感应的实验条件和实验方法。
3. 电磁感应在生活中的应用。
四、进修过程1. 进修电磁感应的基本观点和原理。
- 电磁感应是指在磁场中，当导体相对于磁场运动或磁场强度发生变化时，导体内将产生感应电流的现象。
- 法拉第电磁感应定律：感应电动势的大小与导体在磁场中的运动速度、磁感应强度和导体长度等因素有关，表达式为ε=-ΔΦ/Δt。
2. 进修电磁感应的实验条件和实验方法。
- 实验条件：磁场、导体、运动或磁场发生变化。
- 实验方法：将导体放入磁场中运动或改变磁场强度，观察感应电流的产生。
3. 进修电磁感应在生活中的应用。
- 发电机：利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
- 变压器：利用电磁感应原理调节电压大小。
- 感应炉：利用电磁感应原理加热导体。
五、教室练习1. 什么是电磁感应？简要说明电磁感应的原理。
2. 实验条件下的电磁感应是什么？举例说明电磁感应的实验方法。
3. 电磁感应在生活中有哪些应用？请结合实际例子进行说明。
六、教室总结1. 回顾本节课的进修内容，掌握电磁感应的基本观点和原理。
2. 总结电磁感应的实验条件和实验方法。
3. 思考电磁感应在生活中的应用，如何更好地利用电磁感应原理解决实际问题。
七、作业安置1. 完成教室练习中的题目。
2. 思考电磁感应在生活中的应用，写一篇短文介绍其中一种应用并加以分析。
以上就是本节课《电磁感应》的导学案，希望同砚们通过进修能更好地理解和掌握电磁感应的基本观点和原理，以及在生活中的应用。
祝大家进修顺利！。
高三物理电磁感应中“滑轨”问题归类例析含答案
电磁感应中“滑轨”问题归类例析一、“单杆”滑切割磁感线型1、杆与电阻连接组成回路例1、如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、阻值为R／2的金属导线ab垂直导轨放置（1）若在外力作用下以速度v向右匀速滑动，试求ab两点间的电势差。
（2）若无外力作用，以初速度v向右滑动，试求运动过程中产生的热量、通过ab电量以及ab发生的位移x。
例2、如右图所示，一平面框架与水平面成37°角，宽L=0.4 m，上、下两端各有一个电阻R0＝1 Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2T.ab为金属杆，其长度为L＝0.4 m，质量m＝0.8 kg，电阻r＝0.5Ω，棒与框架的动摩擦因数μ＝0.5.由静止开始下滑，直到速度达到最大的过程中，上端电阻R0产生的热量Q0＝0.375J(已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8；g取10m／s2)求：(1)杆ab的最大速度；(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离；在该过程中通过ab的电荷量.2、杆与电源连接组成回路例5、如图所示，长平行导轨PQ 、MN 光滑，相距5.0 l m ，处在同一水平面中，磁感应强度B =0.8T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．横跨在导轨上的直导线ab 的质量m =0.1kg 、电阻R =0.8Ω，导轨电阻不计．导轨间通过开关S 将电动势E =1.5V 、内电阻r =0.2Ω的电池接在M 、P 两端，试计算分析：（1）在开关S 刚闭合的初始时刻，导线ab 的加速度多大？随后ab 的加速度、速度如何变化？（2）在闭合开关S 后，怎样才能使ab 以恒定的速度υ =7.5m/s 沿导轨向右运动？试描述这时电路中的能量转化情况（通过具体的数据计算说明）．二、“双杆”滑切割磁感线型1、双杆所在轨道宽度相同——常用动量守恒求稳定速度例6、两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L 。
高中物理选修3-2第四章电磁感应中“滑轨”问题(含双杆)归类
电磁感应双导轨问题1、两根足够长的平行金属导轨，固定在同一水平面上，导轨的电阻很小，可忽略不计。
导轨间的距离L=。
磁感强度的匀强磁场与导轨所在平面垂直。
两根质量均为m=的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为Ω。
在t=0时刻，两根金属杆并排靠在一起，且都处于静止状态。
现有一与导轨平行，大小为的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。
经过，金属杆甲的加速度为/s2，问此时甲、乙两金属杆速度v1、v2及它们之间的距离是多少？RvvlBF2)(2122-=安①maFF=-安②21mvmvFt+=③由①②③三式解得：smvsmv/85.1,/15.821==对乙：2mvtHB=⋅④得CQmvQIB85.12==又RBlSRQ22相对=∆=φ⑤得mS5.18=相对2、如图，水平平面内固定两平行的光滑导轨，左边两导轨间的距离为2L，右边两导轨间的距离为L，左右部分用导轨材料连接，两导轨间都存在磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。
ab、cd两均匀的导体棒分别垂直放在左边和右边导轨间，ab棒的质量为2m，电阻为2r，cd棒的质量为m，电阻为r，其它部分电阻不计。
原来两棒均处于静止状态，cd棒在沿导轨向右的水平恒力F作用下开始运动，设两导轨足够长，两棒都不会滑出各自的轨道。
⑴试分析两棒最终到达何种稳定状态？此状态下两棒的加速度各多大？⑵在到达稳定状态时ab棒产生的热功率多大？解：⑴cd棒由静止开始向右运动，产生如下图的感应电流，设感应电流大小为I，cd和ab棒分别受到的安培力为F1、F2，速度分别为v1、v2,加速度分别为a1、a2,则rv v BL r BLv BLv r E I 3)2(3232121-=-==①F 1=BIL F 2=2BIL② m BIL F a -=1 mBILm BIL a ==222③开始阶段安培力小，有a 1>>a 2，cd 棒比ab 棒加速快得多，随着〔v 1-2v 2〕的增大，F 1、F 2增大，a 1减小、a 2增大。
电磁感应 导学案gsc
电磁感应导学案gsc第四章电磁感应导学案甘生存§X4.1 划时代的发现 4.2探究电磁感应的产生条件[学习目标]1.了解电磁感应现象的发现过程2.了解奥斯特、法拉第等科学家的科学思维方法3.理解磁通量的概念，会用公式BS=φ计算穿过某一面积的磁通量和该公式中每一个物理量的物理意义4.知道穿过某一面积的磁通量大小也可以用穿过这一面积的磁感线多少来表示，且与磁感线怎样穿过（垂直该面或倾斜该面穿过）无关，如果有一条磁感线穿过某一面积但又穿过来一条，则穿过这一面积的磁通量为零。
5.知道磁通量的变化φ∆等于末磁通量2φ与初磁通量1φ的差，即12φφφ-=∆6.理解产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。
穿过闭合电路的磁通量发生变化，有两个要点，一是闭合电路，二是磁通量变化；与穿过闭合电路的磁通量有无，多少无关，只要磁通量变化，闭合电路中就有感应电流，不变就没有。
如图1所示，闭合线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴转动，当线圈平面与磁场垂直时，穿过线圈平面的磁通量最大，但此时磁通量不变，线圈中无感应电流（可用示波器观察）。
[自主学习]1、定义：的现象称为电磁感应现象。
在电磁感应现象中所产生的电流称为。
2、到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，一些科学家相信电与磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验，发现了电生磁，即电流的磁效应；发现了磁生电，即电磁感应现象。
3、在电磁感应现象中产生的电动势称为，产生感应电动势的那段导体相当于；4、产生感应电流的条件是：5、判断感应电流的方向利用或，但前者应用于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，后者可应用于一切情况。
[典型例题]1．边长L=10cm 的正方形线框，固定在匀强磁中，磁场的方向与线圈平面的夹角θ=300，如图，磁感应强度随时间变化规律为B=（2+3t）T, 则3s内穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ为多少？2．如图16-1-5所示，a、b、c为同一平面内的线圈，其中a、b为同心圆圈，现给a中通以变化的电流，则：（）A．b中有电流，c中无电流B．b中无电流，c中有电流C．b、c中均有电流D．b、c中均无电流3．如图所示，匀强磁场中有两条平行的金属导沿导轨自由移动的金属棒a b cd，与导轨接触良好。
电磁感应中的动力学问题导学案
专题导学案二：电磁感应中的动力学问题【重、难点解析】电磁感应和力学问题的综合，其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力，因为感应电流与导体运动的加速度有相互制约的关系，这类问题中的导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动态变化过程再趋于一个稳定状态，故解这类问题时正确进行动态分析确定最终状态是解题的关键。
1. 动态分析：求解电磁感应中的力学问题时，要抓好受力分析和运动情况的动态分析，导体在拉力作用下运动，切割磁感线产生感应电动势→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，当循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。
此时a=0，而速度v通过加速达到最大值，做匀速直线运动；或通过减速达到稳定值，做匀速直线运动.2. 两种状态的处理：当导体处于平衡态——静止状态或匀速直线运动状态时，处理的途径是：根据合外力等于零分析。
当导体处于非平衡态——变速运动时，处理的途径是：根据牛顿第二定律进行动态分析，或者结合动量的观点分析.长为L，质量m，电阻R，导轨光滑，电阻不计（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律（包括右手定则）求出感应电动势的大小和方向（2）依据全电路欧姆定律，求出回路中的电流强度.（3）分析导体的受力情况（包含安培力，可利用左手定则确定所受安培力的方向）.（4）依据牛顿第二定律列出动力学方程或平衡方程，以及运动学方程，联立求解。
【典例与变式】问题1、电磁感应现象中的动态与终态分析问题：例：如图甲所示，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. （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。
高中物理第四章电磁感应第5讲电磁感应现象的两类情况教学案新人教版选修3-2(new)
5 电磁感应现象的两类情况知识内容电磁感应现象的两类情况考试要求必考加试b课时要求1.初步了解感生电场和感生电动势．2．初步了解动生电动势和电磁感应中洛伦兹力的作用．3．知道感生电动势与动生电动势是感应电动势的两种不同的类型．4．会求解与电路分析、电路计算结合的简单电磁感应问题.一、电磁感应现象中的感生电场[导学探究] 如图1所示，B增强,那么就会在空间激发一个感生电场E。
如果E处空间存在闭合导体,导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流．图1（1）感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场的方向？（2)上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色?答案（1)感应电流的方向与正电荷移动的方向相同．感生电场的方向与正电荷受力的方向相同,因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向可以用楞次定律判定．(2)感生电场对自由电荷的作用．［知识梳理]1．感生电动势：由感生电场产生的电动势叫感生电动势．2．感生电动势大小：E＝n错误!。
3．方向：感应电流的方向与感生电场的方向相同，由楞次定律和右手螺旋定则判定．[即学即用] 判断下列说法的正误．（1）感生电场线是闭合的．( )（2）只要磁场变化,即使没有电路,在空间也将产生感生电场．（）（3)处于变化磁场中的导体，其内部自由电荷定向移动,是由于受到感生电场的作用．( )答案（1）√(2)√（3）√二、电磁感应现象中的洛伦兹力［导学探究］如图2所示，导体棒CD在匀强磁场中运动．图2(1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力．导体棒中的自由电荷受到的洛伦兹力方向如何?(为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷）．（2）若导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒一直运动下去？为什么？（3)导体棒哪端电势比较高?如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上,导体棒中电流是沿什么方向的？答案(1)导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向的速度,由左手定则可判断自由电荷受到沿棒向上的洛伦兹力作用．（2)自由电荷不会一直运动下去．因为C、D两端聚集的电荷越来越多,在CD棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动．（3)C端电势较高，导体棒中电流是由D指向C的．[知识梳理］1．动生电动势：由于导体运动产生的电动势叫动生电动势．2．动生电动势大小:E＝Blv（B的方向与v的方向垂直)．3．方向判断：右手定则．［即学即用］判断下列说法的正误．(1)导体内自由电荷受洛伦兹力作用是产生动生电动势的原因．（)(2）导体切割磁感线运动时，导体内的自由电荷受到的洛伦兹力方向沿导体棒的方向．( ）(3)只要导体在磁场中运动，导体两端就会产生动生电动势．( )答案（1)√(2)×（3)×一、对感生电场的理解1．变化的磁场周围产生感生电场,与闭合电路是否存在无关．如果在变化磁场中放一个闭合电路,自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动．2．感生电场可用电场线形象描述．感生电场是一种涡旋电场，电场线是闭合的；而静电场的电场线不闭合．例1（多选）某空间出现了如图3所示的一组闭合的电场线，这可能是( )图3A．沿AB方向磁场在迅速减弱B．沿AB方向磁场在迅速增强C．沿BA方向磁场在迅速增强D．沿BA方向磁场在迅速减弱答案AC闭合回路（可假定其存在)的感应电流方向就表示感生电场的方向．判断思路如下:二、动生电动势的理解与应用例2（多选)如图4所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．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4A．感应电流方向不变B．CD段直导线始终不受安培力C．感应电动势最大值E m＝BavD．感应电动势平均值错误!＝错误!πBav答案ACD解析在闭合回路进入磁场的过程中，通过闭合回路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A正确．根据左手定则可判断，CD段受安培力向下，B不正确．当半圆形闭合回路进入磁场一半时，这时有效切割长度最大为a,所以感应电动势最大值E m＝Bav，C正确．感应电动势平均值E＝错误!＝错误!πBav.D正确．三、E＝n错误!和E＝Blv的比较应用E＝n错误!E＝Blv区别研究对象整个闭合回路回路中做切割磁感线运动的那部分导体适用范围各种电磁感应现象只适用于导体切割磁感线运动的情况Δt计算结果内的平均感应电动势某一时刻的瞬时感应电动势联系E＝Blv是由E＝n错误!在一定条件下推导出来的,该公式可看作法拉第电磁感应定律的一个推论例3如图5所示,导轨OM和ON都在纸面内,导体AB可在导轨上无摩擦滑动，若AB以5 m/s的速度从O点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长,磁场的磁感应强度为 0。
高中物理 第四章 电磁感应 第5节 电磁感应现象的两种
第五节：电磁感应规律的应用【学习目标】（1）、了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。
（2）、了解感生电动势和动生电动势产生的原因。
（3）、能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。
【学习重点】感生电动势和动生电动势。
【学习难点】感生电动势和动生电动势产生的原因。
【学习方法】类比法、练习法【学习过程】一、温故知新：1、法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？2、导体在磁场中切割磁感线产生的电动势与什么因素有关，表达式是什么，它成立的条件又是什么？二、学习新课（一）、感生电动势和动生电动势由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是 不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作 ，另外一种是 不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作 。
1、感应电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。
静止的电荷激发的电场叫 ，静电场的电场线是由 发出，到 终止，电场线 闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是 的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。
感应电场是产生 或 的原因，感应电场的方向也可以由 来判断。
感应电流的方向与感应电场的方向 。
2、感生电动势（1）产生：磁场变化时会在空间激发 ，闭合导体中的 在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。
（2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为 。
（3）感生电场方向判断： 定则。
BE例题，在空间出现如图所示的闭合电场，电场线为一簇闭合曲线，这可能是（ ）A ．沿AB 方向磁场在迅速减弱B. 沿AB 方向磁场在迅速增强C. 沿BA 方向磁场在迅速减弱D. 沿BA 方向磁场在迅速增强总结：已知感应电场方向求原磁通量的变化情况的基本思路是：感应电场的方向 感应磁场的方向 磁通量的变化情况3、感生电动势的产生由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势，感生电动势在电路中的作用就是充当 ，其电路是 电路，当它和外电路连接后就会对外电路供电。
高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案新人教版选修
高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案新人教版选修【学习目标】（1）、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素。
（2）、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、。
（3）、理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。
（4）、知道E=BLvsinθ如何推得。
（5）、会用解决问题。
（6）、经历探究实验，培养动手能力和探究能力。
（7）、通过推导导线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。
（8）、通过比较感应电流、感应电动势的特点，把握主要矛盾。
【学习重点】法拉第电磁感应定律探究过程。
【学习难点】感应电流与感应电动势的产生条件的区别。
【学习方法】实验分析、归纳法、类比法、练习巩固【教学用具】多媒体课件、多媒体电脑、投影仪、检流计、螺线管、磁铁。
【学习过程】一、温故知新：1、在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？2、恒定电流中学过，电路中存在持续电流的条件是什么？3、在发生电磁感应的情况下，用什么方法可以判定感应电流的方向？二、引入新课1、问题1：既然会判定感应电流的方向，那么，怎样确定感应电流的强弱呢？2、问题2：如图所示，在螺线管中插入一个条形磁铁，问①、在条形磁铁向下插入螺线管的过程中,两电路中是否都有电流?为什么?②、有感应电流,是谁充当电源?③、上图中若电路是断开的，有无感应电流电流？有无感应电动势？3、产生感应电动势的条件是什么？4、比较产生感应电动势的条件和产生感应电流的条件你有什么发现？本节课我们就来一起探究感应电动势三、进行新课（一）、探究影响感应电动势大小的因素（1）探究目的：感应电动势大小跟什么因素有关？（猜测）（2）探究要求：①、将条形磁铁迅速和缓慢的插入拔出螺线管，记录表针的最大摆幅。
②、迅速和缓慢移动导体棒，记录表针的最大摆幅。
③、迅速和缓慢移动滑动变阻器滑片，迅速和缓慢的插入拔出螺线管，分别记录表针的最大摆幅；（3）、探究问题：问题1、在实验中，电流表指针偏转原因是什么？问题2：电流表指针偏转程度跟感应电动势的大小有什么关系？问题3：在实验中，快速和慢速效果有什么相同和不同？（4）、探究过程安排学生实验。
教科版九年级物理《8.1电磁感应》导学案
高中物理第四章电磁感应规律的应用学案新人教选修
第五节：电磁感应规律的应用教学目标：1．知道感生电场。
2．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系自主学习：一、电磁感应现象中的感生电场与感生电动势 1、穿过闭合回路的磁场增强，根据 判断，在回路中产生感应电流方向 并在图中标出方向 是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？ 2、什么是感生电动势？ 3、感生电场的方向应如何判断？ 提示：回想一下，感应电流的方向如何判断？电流的方向与电荷移动的方向有何关系？4、若导体中的自由电荷是负电荷，能否用楞次定律判定？5、应用电子感应加速器的：阅读教材19页并完成下列问题：a 被加速的电子带什么电？b 电子逆时针运动，等效电流方向如何？c 加速电场的方向如何？d 使电子加速的电场是什么电场？e 电磁铁的磁场怎样变化才能产生顺时针方向的感生电场？为什么？二、电磁感应现象中的洛伦兹力与动生电动势1、阅读教材第20页的思考与讨论完成书后问题（1、2、3、4）2、导体棒运动过程中是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？3、什么是动生电动势？4、导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的能量转化情况。
自主练习1、 如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化， 而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（ ）A ．磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B ．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C ．使电荷定向移动形成电流的力是电场力D ．以上说法都不对2、如图所示，导体AB 在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过， 下列说法中正确的是（ ）A ．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B ．动生电动势的产生与洛仑兹力有关C ．动生电动势的产生与电场力有关D ．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的磁场变强磁场变课堂练习1、如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（）A．不变 B．增加 C．减少 D．以上情况都可能2、穿过一个电阻为l Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb，则（）A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 V B．线圈中的感应电动势一定是2 VC．线圈中的感应电流一定是每秒减少2 A D．线圈中的感应电流一定是2 A3、如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应向_________运动，速度大小为_______，作用于ab杆上的外力大小为____________4、在垂直于匀强磁场的平面内，固定着同种导线制成的同心金属圆环A、B，环半径为R B=2R A。
电磁感应规律的应用导学案及经典习题.docx
基础知识梳理一、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)________________________________________________ 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 _________________________________⑵该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的 _____________________其余部分是2.电源电动势和路端电压(1)电动势：E=______ 或E= ______ •(2)电源正、负极：用___________ 或__________ 确定.(3)路端电压：U=E~Ir=lR.二、电磁感应图象问题三、感应电流在磁场中所受的安培力1.安培力的大小由感应电动势£=,感应电流/= 和安培力公式__________ /曰B2l2v得e 丁2. ______________________ 安培力的方向判断先用_______________定则确定感应电流方向，再用 _____________________ 定则确定安培力方向.四、电磁感应中的能量转化1.导体切割磁感线或磁通量发生变化，在回路中产生感应流，这个过程中是机械能或其他形式的能转化为 ______ ・具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热，又可使电能转化为 ________ 或 _____ •因此，电磁感应过程中总是伴随着能量转化发生.2.电流做功产生的热量用焦耳定律计算，公式为0= ____________________向一、电磁感应中的动力学问题分析1.基本思路:电磁感应中通过导线的感应电流（和其它电源提供的电流一样）在磁场中受到安培力作用，从而影响导体棒（或线圈）的受力情况和运动情况，形成电磁学与力学的综合类问题，基本思路是先据电磁感应规律判断E感大小和方向，求岀/感，分析坯在内的各力，运用静力学、动力学知识求解。
2.两种状态处理(1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态.处理方法：根据平衡条件合外力等于零列式分析.(2)导体处于非平衡态——加速度不为零.处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析.3.电磁感应问题中两大研究对象及其相互制约关系4.常见类型:(1)“电—动—电,，：由其它电源提供电流，因受凡作用而导致运动，产生速度，再引起感应电动势。
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4.5电磁感应滑轨类问题分类精析一、选择题 （一）单棒滑1．如图所示，足够长的两条光滑水平导轨平行放置在匀强磁场中，磁场垂直于导轨所在平面，金属棒ab 可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一定值电阻，其他电阻不计。
现将金属棒沿导轨由静止向右拉，第一次保持拉力恒定，经时间1t 后金属棒速度为v ，加速度为1a ，最终金属棒以速度v 2做匀速运动，第二次保持拉力的功率恒定，经时间2t 后金属棒速度也为v ，加速度为2a ，最终也以v 2做匀速运动，则 A ．12t t = B ．2t ＜1t C ．122a a = D ．a a 32=2．如图所示，光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导线所在平面，当ab 棒下滑到稳定状态时，小灯泡获得的功率为0P ，除灯泡外，其它电阻不计，要使灯泡的功率变为02P ，下列措施正确的是（ ） B ．把磁感应强度B 增为原来的2倍 A ．换一个电阻为原来2倍的灯泡 C ．换一根质量为原来2倍的金属棒 D ．把导轨间的距离增大为原来的23．如图所示，线圈ABCD 在匀强磁场中，沿导线框架向右匀速运动，除电阻R 以外，其余电阻不计，则：（ ）A ．．因穿过ABCD 的磁通量不变，所以AB 和CD 中无感应电流 B ．因穿过回路EFGH 的磁通量变化，所以AB 和CD 中有感应电流C ．磁场方向改变，则AB 和CD 中无感应电流D ．磁场方向改变为与线圈平面平行，则AB 和CD 中有感应电流4．如图所示，水平放置的U 形导电框架上接有电阻R ，导线ab 能在框架上无摩擦地滑动，竖直向上的匀强磁场竖直穿过框架平面，当ab 匀速向右移动时，以下判断错误的是：（ ）A ．导线ab 除受拉力作用外，还受到磁场力的作用B ．ab 移动速度越大，所需拉力也越大C ．ab 移动速度一定，若将电阻增大些，则拉动ab 的力可小些D ．只要使ab 运动并达到某一速度后，撤去外力，ab 也能在框架上维持匀速直线运动5．如图11所示，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R 相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。
质量为m 的金属杆ab ，以初速度v 0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h 后又返回到底端。
若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab 的电阻及空气阻力，则（ ）A ．上滑过程中安培力的冲量比下滑过程大B ．上滑过程通过电阻R 的电量比下滑过程多G R H× × × × × ×F MNC ．上滑过程通过电阻R 产生的热量比下滑过程多D ．上滑过程的时间比下滑过程长6．如图13所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与两相同的固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。
有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻R =2R 1 ，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，固定电阻R 1消耗的热功率为P, 此时 （ ）A ．整个装置因摩擦而产生的热功率为μmgcosθ vB 整个装置消耗的机械功率为 μmgcosθ vC ．导体棒受到的安培力的大小为VP 8 D ．导体棒受到的安培力的大小为VP 10二、双棒滑7．在匀强磁场中平行的两根金属轨道MN ，其电阻不计，ab.cd 两根导体滑杆与导轨接触良好，其电阻Rab<Rcd ，ab 在水平外力F 1作用下匀速向左滑动时，cd 在水平外力F 2的作用下保持静止不动，如图所示，则F 1、F 2以及导体的两端电压U ab .U cd 的比较结果是：（ ） A. F 1>F 2 U ab <U cd B. F 1=F 2 U ab =U cdC. F 1<F 2 U ab =U cdD. F 1=F 2 U ab <U cd三、曲棒滑8．如图，一个半径为L 的半圆形硬导体AB 以速度v ，在水平U 型框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路电阻为R 0半圆形硬导体AB 的电阻为r ，．，其余电阻不计,则半圆形导体AB 切割磁感线产生感应电动势的大小及AB 之间的电势差分别为：（D ） A. rR BLvRBLv +00;B. BLv BLv ;2C. BLv BLv 2;D. rR BLvR BLv +002;2四、联系实际9．铁路上使用—种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，被安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图所示（俯视图）．当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收．当火车以恒定速度通过线圈时，表示线圈两端的电压U ab随时间变化关系的图像是：图13二、计算题一、单棒滑1．如图所示，两条光滑的绝缘导轨，导轨的水平部分与圆弧部分平滑连接，两导轨间距为L，导轨的水平部分有n段相同的匀强磁场区域（图中的虚线范围），磁场方向竖直向上，磁场的磁感应强度为B,磁场的宽度为s，相邻磁场区域的间距也为s，、大于L，磁场左、右两边界均与导轨垂直．现有一质量为m，电阻为r，边长为L的正方形金属框，由圆弧导轨上某高度处静止释放，金属框滑上水平导轨，在水平导轨上滑行一段时间进人磁场区域，最终线框恰好完全通过n段磁场区域．地球表面处的重力加速度为g，感应电流的磁场可以忽略不计，求：(1)刚开始下滑时，金属框重心离水平导轨所在平面的高度；(2)整个过程中金属框内产生的电热；(3)金属框完全进人第k(k<n)段磁场区域前的时刻，金属框中的电功率．2．平行轨道PQ、MN两端各接一个阻值R1=R2 =8 Ω的电热丝，轨道间距L=1 m,轨道很长，本身电阻不计，轨道间磁场按如图所示的规律分布，其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域宽度为2 cm，磁感应强度的大小均为B=1 T，每段无磁场的区域宽度为1 cm，导体棒ab 本身电阻r=1Ω，与轨道接触良好，现让ab以v=10 m/s的速度向右匀速运动．求：(1)当ab处在磁场区域时，ab中的电流为多大？ab两端的电压为多大？ab所受磁场力为多大？(2)整个过程中，通过ab的电流是否是交变电流？若是，则其有效值为多大？并画出通过ab 的电流随时间的变化图象．3．如图所示，螺线管与相距L 的两竖直放置的导轨相连，导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B 0的匀强磁场中。
金属杆ab 垂直导轨，杆与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦滑动。
螺线管横截面积为S ，线圈匝数为N ，电阻为R 1，管内有水平向左的变化磁场。
已知金属杆ab 的质量为m ，电阻为R 2，重力加速度为g ，不计导轨的电阻，不计空气阻力，忽略螺线管磁场对杆ab 的影响。
（1）为使ab 杆保持静止，求通过ab 的电流的大小和方向；（2）当ab 杆保持静止时，求螺线管内磁场的磁感应强度B 的变化率； （3）若蚴线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率)0(>=∆∆k k tB 。
将金属杆ab由静止释放，杆将向下运动。
当杆的速度为v 时，仍在向下做加速运动。
求此时杆的加速度大小。
设导线足够长。
4．如图所示，宽度为L ＝0.20 m 的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值为R =1.0Ω的电阻。
导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B =0.50 T 。
一根质量为m=10g 的导体棒MN 放在导轨上与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。
现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右匀速运动，运动速度v =10 m/s ，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。
求：（1）在闭合回路中产生的感应电流的大小； （2）作用在导体棒上的拉力的大小；（3）当导体棒移动30cm 时撤去拉力，求整个过程中电阻R 上产生的热量。
BN5．如图27所示，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨，间距为l ＝0.50m ，导轨上端接有电阻R ＝0.80Ω，导轨电阻忽略不计。
空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B =0.40T ，方向垂直于金属导轨平面向外。
质量为m =0.02kg 、电阻r ＝0.20Ω的金属杆MN ，从静止开始沿着金属导轨下滑，下落一定高度后以v =2.5m/s 的速度进入匀强磁场中，在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好。
已知重力加速度为g =10m/s 2，不计空气阻力，求在磁场中，（1）金属杆刚进入磁场区域时加速度；（2）若金属杆在磁场区域又下落h 开始以v 0匀速运动，求v 0大小。
二、双棒滑6． 如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ 、MN ，间距为d = 0.5m ，P 、M 两端接有一只理想电压表○V ，整个装置处于竖直向下的磁感强度B = 0.2T 的匀强磁场中，电阻均为 r = 0.1Ω，质量分别为m 1 = 300g 和m 2 = 500g 的两金属棒L 1，L 2平行地搁在光滑导轨上，现固定棒L 1，使棒L 2在水平恒力F = 0.8N 的作用下，由静止开始作加速运动。
试求：（1）当V 表读数为V U 2.0=时，棒L 2的加速度多大？ （2）棒L 2能达到的最大速度m v（3）若在棒L 2达m v 时撤去外力F ，并同时释放棒L 1，求棒L 2达稳定时速度值（4）若固定L 1，当棒L 2的速度为)/(s m v ，且离开棒L 1距离为S （m ）的同时，撤去恒力F ，为保持棒L 2作匀速运动，可以采用将B 从原值（T B 2.00=）逐渐减小的方法，则磁感强度B 应怎样随时间变化（写出B 与时间t 的关系式）？三、曲棒滑7．如图所示，在坐标xoy 平面内存在B =2.0T 的匀强磁场，OA 与OCA 为置于竖直平面内的光滑金属导轨，其中OCA 满足曲线方程)(5πsin50.0m y x ，C 为导轨的最右端，导轨OA 与OCA 相交处的O 点和A 点分别接有体积可忽略的定值电阻R 1和R 2，其R 1=4.0Ω、R 2=12.0Ω。
现有一足够长、质量m =0.10kg 的金属棒MN 在竖直向上的外力F 作用下，以v =3.0m/s 的速度向上匀速运动，设棒与两导轨接触良好，除电阻R 1、R 2外其余电阻不计，g 取10m/s 2，求： （1）金属棒MN 在导轨上运动时感应电流的最大值； （2）外力F 的最大值；（3）金属棒MN 滑过导轨OC 段，整个回路产生的热量。
MN。