人教版高中物理选修3-2第2讲：导体切割磁感线运动(教师版)——劲松郭伟

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人教版高中物理选修3-2精选说课稿

人教版高中物理选修3-2精选说课稿第一节电磁感应现象说课稿一、说教材:本节首先通过电磁联系启迪学生思考：既然电流能在周围产生磁效应，那么磁体或电流也应能在附近导线中感应出电流来。

教材从两个方面：学生动手探究再认识和发现电磁感应的历史过程，双管齐下，相得益彰。

学生自己动手探究再认识：通过实验探究活动，激发学生的学习兴趣和动手欲望。

让学生经历猜想、选择器材、动手实验、交流方案、分析表述的过程，通过自己的实践和同学的交流总结出磁在一定条件下能生电。

介绍了电磁感应发现的历史过程，一是安培的实验及错失良机；二是法拉第十年探索终获成功，发现了电磁感应现象。

最后，阐述了电磁感应现象和感应电流概念，并描述了电磁感应现象对人类社会的重大意义。

教材把现实思维与历史思维相结合，更能激发学生认识世界奥秘的强烈欲望，提升探索自然规律的信心和勇气，也能获得探究的成就感，了解探索自然奥秘的科学方法。

根据如上分析，可确定出本节教学的目标：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。

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。

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。

3、通过介绍电磁感应发现的艰苦过程，使学生认识到任何发明创新的基础是科学探索的成果。

重点、难点分析：树立磁能生电的观点既是本节的重点也是本节的难点。

二、说教法、学法使用“自主探究，启发导学”课堂教学方法：教师以趣味故事引起学生兴趣，引导学生进行猜想，设计实验分析论证，得出结论。

三、说程序1、新课引入介绍安培、科拉顿的小故事，激起学生的求知欲和学习兴趣。

物理选修3-2人教版探究感应电流的产生条件(24张)-PPT优秀课件

物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验四】线圈面积变化能否产生感应电流
实验结论
磁感应强度不变,闭合回路的面积发生变化，电路中有感应电流产生.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验三】磁场与线圈不发生相对运动时能否产生感应电流(模仿法拉第实验）
S
A
N
G
B
+
实验探究：
【实验三】磁场与线圈不发生相对运动时能否产生感应电流(模仿法拉第实验）
A B
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验现象：
开关和滑动变阻器的状态
开关闭合瞬间开关断开瞬间开关闭合时，滑动变阻器不变开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
实验探究：
【实验五】线圈面积不变时能否产生感应电流
实验结论
磁感应强度和面积都不变,线圈与磁场的夹角发生变化，电路中有感应电流产生.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
1、电路要闭合 2、穿过电路的磁通量发生变化.
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
物理选修3-2人教版 4.2探究感应电流的产生条件 (共24张PPT)
四练一练
1.关于产生感应电流的条件,下述说法正确的是

高中物理选修3-2教案 4.5《电磁感应现象的两类情况》

电磁感应现象的两种情况教学目标1. 知识与技能(1)了解感生电场，会解释感生电动势的产生原因． (2)了解动生电动势的产生条件和洛伦兹力的关系．(3)掌握两种感应电动势的区别与联系，会应用分析实际问题． (4)了解电磁感应规律的一般应用，会分析科技实例． 2. 过程与方法通过同学们之间的讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣． 3. 情感、态度与价值观通过对相应物理学史的了解，培养热爱科学、尊重知识的良好品德．教学重点难点感生电动势与动生电动势的概念。

对感生电动势与动生电动势实质的理解。

教学方法与手段以类比为先导，引领学生在复习干电池电动势中非静电力作用的基础上，说明感应电场和洛伦兹力在产生感应电动势中的作用，并能应用感生电动势和动生电动势解答相关问题。

类比讨论学习为主，发动学生对电子感应加速器的讨论从而加深理解。

课前准备多媒体课件、实物投影仪、视频片断。

导入新课[事件1]教学任务：复习提问，导入新课。

师生活动：情景导入，放映PPT 课件展示提问的问题。

一、复习提问：1．法拉第电磁感应定律的内容是什么？数学表达式是什么？答：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即E ＝n ΔΦΔt。

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？答：导体在磁场中切割磁感线产生的电动势的大小与导体棒的有效长度、磁场强弱、导体棒的运动速度有关，表达式是E＝BLvsinθ，该表达式只能适用于匀强磁场中。

3．干电池中电动势是怎样产生的？参照相关图片，回顾所学电池电动势中有关非静电力做功的知识，其他学生补充。

二、引入新课：在电磁感应现象中，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，本节课我们就一起来学习感应电动势产生的机理。

讲授新课[事件2]教学任务：感生电场和感生电动势。

师生活动：学生阅读教材19页“电磁感应现象中的感生电场”部分，分析讨论闭合电路中产生感应电流的原因。

人教版高中物理选修3-2《电磁感应现象的两类情况》市公开课一等奖省赛课获奖PPT课件

X XC X
X
XF电
L
X FX洛
X V
X
XXX D
XXX
第13页
三.感生电动势和动生电动势划分
在一些情况下只有相对意义.比如在教科书图4.2-2所表示试验中,假如在相对于磁棒静止参考系内观察，磁棒不动，空间各点磁场也没有发生改变，而线圈在运动，线圈内电动势是动生．不过，假如在相对于线圈静止参考系内观察，则看到因为磁棒运动，引发空间磁场改变，因而线圈中电动势是感生．在这种情况下，究意把电动势看作动生还是感生，决定于观察者所在参考系．然而，并不是在任何情况下都能经过参考系变换把一个电动势归结为另一个电动势，教科书图4.2-5所表示试验就是一例子．
他们间也有共性：含有场物质形式全部共性；均对电荷有力作用，且场强定义相同；在导体中，感生电场可引发电荷积累从而建立静电场。
第5页
感生电场是产生感应电流或感应电动势原因，感生电场方向一样可由楞次定律判断。
第6页
第7页
电子感应加速器是利用感生电场使电子加速设备。
铁芯
磁场 B
线圈
电子束
环形
第8页
它柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行轨道。当磁场发生改变时，就会沿管道方向产生感应电场。射入其中电子就受到这感应电场连续作用而被不停加速。
第9页
二.电磁感应现象中洛伦兹力
问题：导体切割磁感线运动也会产生感应电动势,该电动势产生机理是什么?
第10页
理论分析：
电磁感应现象两类情况
第1页
【复习回顾】
1、什么是电源？什么是电动势？ 2、楞次定律
思索：穿过闭合回路磁通量发生了改变，
回路中产生感应电动势。产生感应电动势

楞次定律电磁感应现象新课标新人教版高中物理选修32省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件

图10-1-10
由楞次定律可知，在线圈从右侧摆动到O点正下方过程中，向上磁
通量在减小，故感应电流方向沿a→d→c→b→a，线框从O点正下方向左侧摆动过程，电流
方向沿a→d→c→b→a，故选B。
【名师支招】(1)楞次定律是判断感应电流方向基本方法。 (2)应用楞次定律判断感应电流方向普通步骤： ①确定研究对象,即明确要判断是哪个闭合电路中产生感应电流。 ②确定研究对象所处磁场方向及其分布情况。 ③确定穿过闭合电路磁通量改变情况。 ④依据楞次定律，判断闭合电路中感应电流磁场方向。 ⑤依据安培定则(即右手螺旋定则)判断感应电流方向。
相同且内壁光滑，但用不一样材料制成圆管，竖直固
定在相同高度。两个相同磁性小球，同时从A、B管上
端管口无初速释放，穿过A管小球比穿过B管小球先落
到地面。下面对于两管描述中，可能正确是(
)
A.A管A是D用塑料制成，B管是用铜管制成
B.A管是用铝制成，B管是用胶木制成
C.A管是用胶木制成，B管是用塑料制成
第7页
2
(单项选择)如图10-1-11所表示，同一平面内三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场方向垂直纸面向里。导体棒电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，以下说法正确是( )
B A.流过R电流为由d到c，流过r电流为由b到a
B.流过R电流为由c到d，流过r电流为由b到a C.流过R电流为由d到c，流过r电流为由a到b D.流过R电流为由c到d，流过r电流为由a到b
3.楞次定律推广
对楞次定律中“妨碍”含义能够推广为感应电流效果总是妨碍产生感应电流原因：
(1)妨碍原磁通量改变——“增反减同”；
(2)妨碍相对运动——“来拒去留”；

高中物理必刷题系列物理狂K重点——高二物理选修选修3-2 知识讲解(共44页)

3、使闭合回路面积有扩大或缩小的趋势一一“增缩减扩”．如图所示，P、Q 是光滑固定导轨，a、b 是可动金属棒，当磁铁下移时，a、 b 将靠近．
4、阻碍原电流的变化“增反减同”．如图所示，开关 S 闭合时，B 灯先亮， A 灯后亮，即原电流增大时，感应电流的方向与原电流的方向相反；开关 S 断开时，灯逐渐熄灭，A 灯中电流方向向右，B 灯中电流方向向左，线圈中电流方向不变，即原电流减小时，
◀非接触式 IC 卡内部有线圈，在靠近刷卡机的过程中磁通量发生变化，产生感应电流，最终实现信息交换
◀注意磁通量的正负. 设向下为正方向，如图所示，此时穿过线圈 abcd 的磁通量为 BS ，若将线圈 abcd 翻转 180°，则穿过线圈 abcd 的磁通量为 BS .
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第一学习单元电磁感应
印象笔记
1．划时代的发现探究感应电流的产生条件
k 知识深层理解 1、奧斯特梦圆“电生磁”，法拉第心系“磁生电” （1）丹麦物理学家奥斯特发现载流导体能使小磁针转动，这种作用称为电流的磁效应，揭示了电现象与磁现象之间存在密切联系．（2）英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，即“磁生电”现象，他把这种现象命名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流． 2、磁通量（1）定义：闭合回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量．（2）公式： BS ，其中 S 为平面在垂直于磁场方向上的投影面积．（3）磁通量大小与线圈的匝数无关．磁通量的变化量 2 1 ． 3、磁通量发生变化的三种常见情况（1）磁场强弱不变，回路面积改变．（2）回路面积不变，磁场强弱改变．（3）回路面积和磁场强弱均不变，但二者的相对位置发生改变． 4、产生感应电流的条件：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．理解 1 如何理解磁通量在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，垂直于磁感线放置一面积为 S 的平面，则穿过该平面的磁通量为 BS ． 1、如果磁感线与平面不垂直，如图甲所示，公式中的 S 应理解为该平面在垂直磁场方向上的投影面积，如果该平面与垂直磁场方向间的夹角为，则投影面积应为 Scos ，穿过该平面的磁通量为 BS cos ． 2、S 指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积，如图乙所示，闭合回路 abcd 和闭合回路 abcd 虽然面积不同，但穿过它们的磁通量却相同， BS2 ． 3、某闭合回路内有不同方向的磁场时，应分别计算不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和． 4、磁通量与线圈的匝数无关，只要 n 匝线圈的面积相同，放置情况也相同，穿过 n 匝线圈与穿过单匝线圈的磁通量就相同．

人教版高中物理选修3-2电磁感应讲义.docx

桑水高中物理学习材料桑水制作电磁感应讲义班级学号姓名知识结构重点难点1．电磁感应现象:(1)产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)起磁通量变化的类型：2．楞次定律：⑴适用范围：适用于由磁通量变化引起感应电流的各种情况．⑵内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．⑶对“阻碍”的进一步理解：①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化．“增则反减则同”②阻碍导体的相对运动，可理解为“来则拒去则留”(由磁体相对运动而引起感应电流的情况)．电磁感应产生条件自感与互感导体切割磁感线运动穿过闭合电路所围面积中磁通量发生变化法拉第电磁感应定律㈠法拉第电磁感应定律㈡大小：ε=BLV方向：右手定则大小：ε=n t ∆∆φ 方向：楞次定律自感现象互感现象变压器 21U U =21n n P 出=P 入(理想变压器) 交变电流即时值 U=U m sin ωt I=I m sin ωt 有效值 U=2m U I= 2m I 周期、频率、角频率 T=ωπ21=f桑水③使线圈面积有扩大或缩小的趋势．④阻碍原电流的变化(自感现象)．⑷楞次定律判断感应电流方向的一般步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；③楞次定律判定感应电流的磁场方向；④由安培定则根据感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向．3．右手定则：4．法拉第电磁感应定律：(1)感应电动势：感生电动势：由感生电场产生的感应电动势．动生电动势：由于导体运动而产生的感应电动势．(2)公式：E n t ∆Φ=∆ 当△仅由B 引起时，则t B nS E ∆∆=；当△Φ仅由S 引起时，则t S nB E ∆∆=．(3)注意：区分磁通量Φ、磁通量的变化量△Φ和磁通量的变化率t ∆Φ∆磁通量Φ等于磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，即Φ=BS ，它的意义可以形象地用穿过面的磁感线的条数表示．磁通量的变化量△Φ是指回路在初末两个状态磁通量的变化量，△Φ=Φ2－Φ1．△Φ与某一时刻回路的磁通量Φ无关，当△Φ≠0时，回路中要产生感应电动势，但是△Φ却不能决定感应电动势E 的大小．磁通量的变化率t ∆Φ∆表示的是磁通量变化的快慢，它决定了回路中感应电动势的大小．t ∆Φ∆的大小与Φ、△Φ均无关．(4)部分导体切割磁感线产生的感应电动势的大小：E=BLVsin θ．①若切割磁感线的导体是弯曲的，L 应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长度．②公式E=BLV 一般适用于在匀强磁场中导体各部分切割速度相同的情况，对一段导体的转动切割，导体上各点线速度不等，取其平均切割速度12L υω=，得212E BL BL υω==．5．互感两个相互靠近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这种现象叫做互感，这种电动势叫做互感电动势．变压器就是利用互感现象制成的．6．自感：对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题，尤其是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下”的问题，如图9-2-10所示，原来电路闭合处于稳图9-2-10桑水B A I (a )(b)itt2t1定状态，L与A并联，其电流分别为IL和IA，都是从左向右．在断开K的瞬时，灯A中原来的从左向右的电流IA立即消失．但是灯A与线圈L组成一闭合回路，由于L的自感作用，其中的电流IL不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的的时间，这个时间内灯A中有从右向左的电流通过．这时通过A的电流是从IL开始减弱，如果原来IL＞IA，则在灯A熄灭之前要闪亮一下；如果原来IL≤IA，则灯A逐渐熄灭不再闪亮一下．原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定．如果RL≥RA，则IL≤IA；如果RL＜RA，则IL＞IA．7．感应电量．回路中发生磁通量变化时，由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流，在△t内迁移的电量(感应电量)q：8．电磁感应现象中的综合问题⑴电磁感应中的力学问题：在电磁感应的力学问题中，由于感应电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互制约的关系，故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稳定状态．分析这一动态过程进而确定最终状态是解决这类问题的关键所在．分析顺序一般为：①首先分析导体最初在磁场中的运动状态和受力情况；②再分析由于运动状态变化，导体受到的磁场力、合外力的变化；③再分析由于合外力的变化，导体的加速度、速度又会怎样变，从而又引起感应电流、磁场力、合力怎么变；④最终明确导体所能达到的是何种稳定状态．⑵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而成为电源，将它们跟电阻、电容等构成回路即为电磁感应中的电路问题．解决这类问题时，找准电源、正确判断感应电动势的方向(即电源的正负极)是关键．分析求解的一般步骤为：①确定电源，求出电动势(或其表达式)；②分析电路结构，明确内、外电路；③正确运用稳恒电流求解．⑶电磁感应中的能量转化问题：导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感应电流，则有机械能或其他形式的能量转化为电能，通过安培力做功，电能最终又转化为内能或机械能．因此，电磁感应过程问题伴随着能量转化．功是能量转化的量度，做功与能量转化的形式相对应，所以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、电能的变化，就可以建立相应的能量方程．⑷电磁感应中的图像问题：电磁感应教学中涉及的图像一般有以下两种：①各物理量随时间t变化的图像，即B—t图线、Φ--t图线、E--t图线、I--t图线等．②各物理量随线圈或导体的位移x变化的图线．常有E--x图线、I--x图线等．图像问题大致可分为两类：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图像分析电磁感应过程．电磁感应中的图像问题一般需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决．例题精选1．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（箭头所示）。

(人教版)高中物理选修3-2全部课件

B变、S不变
的
四
种
B和S都变
情
况 B和S大小都不变，
但二者之间的夹角变
例：闭合电路的一部分导体切割磁感线时例：线圈与磁体之间发生相对运动时注意：此时可由ΔΦ＝Φt －Φ0计算并判断磁通量是否变化
例：线圈在磁场中转动时
2021/12/24
如图所示，将一个矩形线圈ABCD放入匀强磁场中，
若线圈平面平行于磁感线，则下列运动中，哪些在线圈中会产
(人教版)高中物理选修3-2全部
2021/12/24
1. 2.划时代的发现探究感应电流的产生条件
2021/12/24
2021/12/24
学基础导学
2021/12/24
一、划时代的发现
1．奥斯特梦圆“电生磁” 1820年，丹麦物理学家__奥__斯__特___发现了电流的磁效应． 2．法拉第心系“磁生电” 1831年，英国物理学家________发现了电磁感应现象．
2021/12/24
如图所示，a、b、c三个环水平套在条形磁铁外面，
其中a和b两环大小相同，c环最大，a环位于N极处，b和c两环
位于条形磁铁中部．则穿过三个环的磁通量的大小是( )
A．c环最大，a与b环相同
B．三个环相同
C．b环比c环大
D．a环与c环相同
2021/12/24
解析：条形磁铁磁场的磁感线分布特点是： (1)外部磁感线两端密，中间疏； (2)磁铁内、外磁感线的条数相等．据以上两点知：a、b、 c三个环中磁场方向都向上．考虑到磁铁外部磁场的不同，a外部磁场强于b外部磁场，故b环的磁通量大于a环的磁通量，外部c的磁通量大于b的磁通量，内部磁通量相等，故合磁通量b 大于c.其中a、c两个环所在处磁感线的分布特点不同，所以穿过两个环的磁通量不一定相同，C正确，A、B、D错．答案： C

人教版高中物理选修32电磁感应讲义

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作电磁感觉讲义班级学号姓名知识结构大小：ε=BLV导体切割磁感线运动法拉第电磁感觉定律㈠产生方向：右手定则条件电穿过闭合电路所围面法拉第电磁感觉定律㈡大小：ε=n 积中磁通量发生变化t磁方向：楞次定律感应交变电流自感与自感现象即市价U=Um sinωt I=I m sinωt互感变压器U 1=n1有效值U=U m I m U 2n22I=互感现象2P出 =P 入( 理想变压器 )周期、频率、角频率T=1 2f重点难点1．电磁感觉现象:(1)产生感觉电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化．(2)起磁通量变化的种类：2．楞次定律：⑴适用范围：适用于由磁通量变化引起感觉电流的各种情况．⑵内容：感觉电流拥有这样的方向，即感觉电流的磁场总要阻拦引起感觉电流的磁通量的变化．⑶对“阻拦”的进一步理解：①阻拦原磁通量的变化或原磁场的变化．“增则反减则同”②阻拦导体的相对运动，可理解为“来则拒去则留”( 由磁体相对运动而引起感觉电流的情况 )．③使线圈面积有扩大或减小的趋势．④阻拦原电流的变化(自感现象 )．⑷楞次定律判断感觉电流方向的一般步骤：①明确所研究的闭合回路中原磁场的方向；②明确穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少；③楞次定律判断感觉电流的磁场方向；④由安培定则依照感觉电流的磁场方向判断出感觉电流的方向．3．右手定则：4．法拉第电磁感觉定律： (1) 感觉电动势：感生电动势：由感生电场产生的感觉电动势．动生电动势：由于导体运动而产生的感觉电动势．EnBB 引起时，则E nS；当△ Φ 仅由 S 引起时，则(2) 公式：t当△仅由t SE nBt ．(3) 注意：区分磁通量 Φ 、磁通量的变化量△ Φ 和磁通量的变化率t磁通量 Φ 等于磁感觉强度 B 与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积，即 Φ =BS ，它的意义能够形象地用穿过面的磁感线的条数表示．磁通量的变化量△Φ 是指回路在初末两个状态磁通量的变化量，△ Φ =Φ2－Φ 1．△ Φ 与某一时辰回路的磁通量 Φ 没关，当△ Φ≠0时，回路中要产生感觉电动势，但是△ Φ 却不能够决定感觉电动势 E 的大小．磁通量的变化率t表示的是磁通量变化的快慢，它决定了回路中感觉电动势的大小．t的大小与 Φ 、△ Φ均没关．(4) 部分导体切割磁感线产生的感觉电动势的大小： E=BLVsin θ ．①若切割磁感线的导体是波折的， L 应理解为有效切割长度，即导体在垂直于速度方向上的投影长度．②公式 E=BLV 一般适用于在匀强磁场中导体各部分切割速度相同的情况，对一段导体的1 L E BL1 BL2 转动切割，导体上各点线速度不等，取其平均切割速度 2，得2．5．互感两个相互凑近的线圈中，有一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感生电动势，这类现象叫做互感，这类电动势叫做互感电动势．变压器就是利用互感现象制成的． 6．自感：对自感要搞清楚通电自感和断电自感两个基本问题，特别是断电自感，特别模糊的是断电自感中“小灯泡在熄灭从前可否要闪亮一下”的问题，如图9-2-10 所示，原来电路闭合处于稳图 9-2-10定状态， L 与 A 并联，其电流分别为IL 和 IA ，都是从左向右．在断开K 的瞬时，灯A中原来的从左向右的电流IA 马上消失．但是灯 A 与线圈 L 组成一闭合回路，由于L 的自感作用，其中的电流IL不会马上消失，而是在回路中逐渐减弱保持短暂的的时间，这个时间内灯 A 中有从右向左的电流经过．这时经过 A 的电流是从IL 开始减弱，若是原来 IL ＞ IA ，则在灯 A 熄灭从前要闪亮一下；若是原来IL ≤IA ，则灯 A 逐渐熄灭不再闪亮一下．原来的IL 和 IA 哪一个大，要由L 的直流电阻RL与 A 的电阻 RA的大小来决定．若是RL≥RA，则 IL ≤IA ；若是RL＜ RA，则 IL ＞ IA ．7．感觉电量．回路中发生磁通量变化时，由于感觉电场的作用使电荷发生定向搬动而形成感觉电流，在△t 内迁移的电量 ( 感觉电量 )q ：8．电磁感觉现象中的综合问题⑴电磁感觉中的力学问题：在电磁感觉的力学问题中，由于感觉电流与导体切割磁感线运动的加速度有着相互限制的关系，故导体一般不是做匀变速运动，而是经历一个动向变化过程再趋于一牢固状态．解析这一动向过程进而确定最后状态是解决这类问题的关键所在．解析序次一般为：①第一解析导体最初在磁场中的运动状态和受力情况；②再解析由于运动状态变化，导体碰到的磁场力、合外力的变化；③再解析由于合外力的变化，导体的加速度、速度又会怎样变，进而又引起感觉电流、磁场力、合力怎么变；④最后明确导体所能达到的是何种牢固状态．⑵电磁感觉中的电路问题：在电磁感觉现象中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感觉电动势而成为电源，将它们跟电阻、电容等组成回路即为电磁感觉中的电路问题．解决这类问题时，找准电源、正确判断感觉电动势的方向( 即电源的正负极 )是重点．解析求解的一般步骤为：①确定电源，求出电动势( 或其表达式 ) ；②解析电路结构，明确内、外电路；③正确运用稳恒电流求解．⑶电磁感觉中的能量转变问题：导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感觉电流，则有机械能或其他形式的能量转变成电能，经过安培力做功，电能最后又转变成内能或机械能．因此，电磁感觉过程问题陪同着能量转变．功是能量转变的量度，做功与能量转变的形式相对应，因此从能量转变的见解出发，结合动能定理、能量守恒定律、功能关系来解析导体的动能、势能、电能的变化，就可以建立相应的能量方程．⑷电磁感觉中的图像问题：电磁感觉授课中涉及的图像一般有以下两种：①各物理量随时间 t 变化的图像，即B— t 图线、Φ --t图线、 E--t 图线、 I--t图线等．②各物理量随线圈或导体的位移x 变化的图线．常有E--x 图线、 I--x图线等．图像问题大体可分为两类：由给定的电磁感觉过程选出或画出正确的图像或由给定的图像解析电磁感觉过程．电磁感觉中的图像问题一般需利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感觉定律等规律解析解决．例题精选1．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈 A 、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的变化电流，t=0 时电流方向为顺时针（箭头所示）。

2020-2021学年物理人教版选修3-2教学课件：4.5 电磁感应现象的两类情况 (4)

放置，导体棒上方距离L以上的范围存在着磁感应强度大小为B、方向
与导轨平面垂直向下的匀强磁场．现在施加一个平行斜面向上且与棒
ab重力相等的恒力，使导体棒ab从静止开始沿导轨向上运动，当ab
进入磁场后，发现ab开始匀速运动，求： 2B2L2 L
(1)导体棒的质量；
Rr g
(2)若进入磁场瞬间，拉力减小为原来的一半，求导体棒能继续向上运
2.如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框 abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。
一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、
dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中
（C ）
例2. 如图2甲所示，MN、PQ是相距d＝1 m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角，导轨电阻不计；长也为1 m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，ab的质量m＝0.1 kg、电阻R＝1 Ω；MN、PQ的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱；已知灯泡电阻RL＝3 Ω，定值电阻R1＝7 Ω，调节电阻箱使R2＝6 Ω，重力加速度g＝10 m/s2.现断开开关S，在t＝0时刻由静止释放ab，在t＝ 0.5 s时刻闭合S，同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面斜向上；图乙所示为ab的速度随时间变化图象．
专题定位
高考对本部分内容的要求较高，常在选择题中考查电磁感应中的图象问题、变压器和交流电的描述问题。在计算题中作为压轴题，以导体棒运动为背景，综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能量守恒定律解决导体棒类问题。
本专题考查的知识点有：①楞次定律的理解和应用； ②电磁感应过程中的动态分析；③综合应用直流电路知识和能量观点解决电磁感应问题。

人教版高中物理选修3-2《电磁感应》教学设计

步骤四：讨论
引导学生讨论电磁感应的应用，如发电机、变压器、电动车等，让学生能够深入理解并运用所学知识。
教学评价
课堂交流
通过学生的提问和回答，观察学生对电磁感应的理解程度。
实践操作
评价学生在实践操作中是否能准确观察到感生电动势和感生电流的现象，并能解释产生原因。
研究笔记
评价学生的研究笔记，看是否能够准确记录所学内容。
步骤二：讲解
1.讲解电磁感应的基本原理，包括磁感线和磁通量的概念。
2.介绍法拉第电磁感应定律的表达式及其含义。
3.解释感生电动势和感生电流的产生原因。
4.探讨电磁感应在发电机、变压器等领域的应用。
步骤三：实践
让学生进行一些简单的实践操作，如改变线圈的位置、改变磁场强度等，观察是否会产生感生电动势和感生电流，并让学生分析产生的原因。
教学延伸
拓展实验
让学生设计一个简单的实验，验证电磁感应产生感生电流的条件。
拓展思考ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
让学生思考如何应用电磁感应的原理解决实际问题，如利用电磁感应产生电能、利用电磁感应进行数据传输等。
参考资料
-人教版高中物理选修3-2教材
-相关教学参考书籍和资料
人教版高中物理选修3-2《电磁感应》教学设计
教学目标
本节课的教学目标是让学生理解电磁感应的基本原理和应用，并能够运用学到的知识解决相关问题。
教学内容
1.电磁感应的基本原理
2.法拉第电磁感应定律
3.感生电动势和感生电流
4.电磁感应的应用
教学步骤
步骤一：导入
通过一个简单的实验，让学生观察磁铁在线圈附近的现象，引发学生对电磁感应的思考。

高中物理选修3-2人教版4-4《法拉第电磁感应定律》课件 (新人教版选修3-2)

• 讨论：产生感应电流与产生感应电动势的条件一样吗？ •（导体在磁场中做切割线运动或者是穿过某一回路的磁通量发生变化，就一定产生感应电动势）
例题1：长为 L 的金属棒 ab ，绕 b 端在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω匀速转动，磁感应强度为 B ，如图所示，求ab两端的电势差．
解析：
v// v cos 对切割无贡献．
所以：
E BLv
即 : E BLV sin
4、导体切割磁感线感应电动势大小
EB E v EL
匀强磁场
v 、 B、 L
E BLv
两两垂直
L B、L v
v与B夹角为
E BLv sin
• 说明：公式E=Δφ/Δt，E=nΔφ/Δt一般适用于求解平均电动势的大小；而公式 E=BLV一般适用于切割磁感线运动导体的瞬时电动势的大小。
• 实验:电磁感应插磁铁
• 实验探究2:感应电动势3
• 实验探究3:感应电动势1
精确实验表明：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。
Ek t
得出
E t
二、法拉第电磁感应定律
1．磁通量的变化率/t ：表示磁通量变化的快慢．（1）磁通量的变化率跟磁通量、磁通量的变化不同．磁通量为零时，磁通量的变化率不一定为零，磁通量变化大不等于磁通量的变化率大．
ab两端电势差等于金属棒切割磁感线产
生的电动势（因为没有外电路），所以只要求出电动势即可．棒上各处速率不等，不能直接用E=BLv来求，但棒上各点的速度v= r与半径成正比，因此可用棒的中点速度作为平均切割速度代入公式计算：
L 1 2 V , E BLV B L 2 2

高二物理选修3-2__法拉第电磁感应定律_课件(课堂教学)

8
学校课堂
当开关断开后，电路中是否有电流呢？
电源两端有电压吗？电源的电动势还存在吗？
9
学校课堂
当导线断开后，电路中是否还有电流呢？
线圈内的感应电动势还存在吗？
10
学校课堂
总结：
感应电动势的有无，完全取决于穿过闭合电路中的磁通量是否发生变化，与电路的通断，电路的组成是无关的。
11
学校课堂
探究项目：影响感应电动势大小的因素
的感应电动势一定越大 C.线圈处在磁场越强的位置，线圈中
产生的感应电动势一定越大 D.线圈中磁通量变化得越快，线圈中
产生的感应电动势越大
28
学校课堂
2、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：( ABD )
A、线圈中0时刻感应电动势最大
E n t
30
学校课堂
布置作业:
1、课本问题与练习1、2 2、独立完成练习册相关内容
31
学校课堂
3、思考题
如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强
磁场中，磁感应强度是B，ab以速度v匀速切割
磁感线，求产生的感应电动势？
× ×a × × × ×
× G×
× ×
×v
×
× ×
× ×
× ×
××××××
量变化了多少应电动势
磁通量变化率 ΔΦ/Δt
穿过回路的磁通决定产生感应电量变化的快慢动势的大小
26
学校课堂
判断题：
（1） Φ 越大， △Φ 一定越大；
不一定
（2）△Φ 越大，一定越大；
不一定
27
学校课堂

人教版高中物理选修3-2教案全册word资料21页

人教版新课标高中物理选修3－2 教案第四章电磁感应1. 基本知识(1) 磁通量①概念：穿过某个面的磁通量等于闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积．②公式：①二BS.③产生感应电流的条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流．2、匀强磁场中磁通量的计算利用公式：①二BS(其中B为匀强磁场的磁感应强度，S为线圈的有效面积) ．注意以下三种特殊情况：(1) 如果磁感线与平面不垂直，如图4－1－1( 甲) 所示，有效面积应理解为原平面在垂直磁场方向上的投影面积，如果平面与垂直磁场方向的夹角为9，则有效面积为Seos 9，穿过该平面的磁通量为①二BSeos 9 .( 甲) ( 乙)图4－1－1(2) S 指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积，如图(乙)所示，闭合回路abed 和闭合回路ABCE S然面积不同，但穿过它们的磁通量却相同：①二BS.(3) 某面积内有不同方向的磁场时，分别计算不同方向的磁场的磁通量，然后规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，求其代数和．图4－1－2例1如图4—1—2所示的线框，面积为S,处于磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向与线框平面成9 角，当线框转过90°到如图所示的虚线位置时，试求：(1) 初、末位置穿过线框的磁通量的大小①i和①2; (2)磁通量的变化量△①•【解析】(1) 如题图所示，在初始位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S±= Ssin 9，所以①i = BSsin 9 .在末位置，把面积向垂直于磁场方向进行投影，可得垂直于磁场方向的面积为S±= Seos 9 .由于磁感线从反面穿入，所以①2=—BSeos 9 .⑵开始时B与线框平面成9角，穿过线框的磁通量①1= BSsin 9 ;当线框平面按顺时针方向转动时，穿过线框的磁通量减少，当转到9 时，穿过线框的磁通量减少为零，继续转动至90°时，磁通量从另一面穿过，变为“负”值，①2=—BSeos 9 .所以，此过程中磁通量的变化量为△①二① 2 —①第 1 页【答案】⑴① 1= BSsin 0 ① 2=— BScos 0 （2）—BS（cos 0 + sin 0）1 •解答该类题目时，要注意磁感线是从平面的哪一面穿入的.2•当规定从某一面穿入的磁通量为正值时，则从另一面穿入的就为负值，然后按照求代数和的方法求出磁通量的变化（磁通量是有正、负的标量）.3 •准确地把初、末状态的磁通量表示出来是例2如选项图所示，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】B 判断电路中是否产生感应电流，关键要分析穿过闭合电路的磁通量是否发生变化•对于C图中就必须要弄清楚通电直导线的磁感线分布情况，而对于立体图，往往还需要将立体图转换为平面图，如转化为俯视图、侧视图等.迁移应用2.如图4一1 一4所示，在竖直向下的匀强磁场中，有一闭合导体环，环面与磁场垂直•当导体环在磁场中完成下述运动时，可能产生感应电流的是（）图4—1 —4A. 导体环保持水平在磁场中向上或向下运动B .导体环保持水平向左或向右加速平动C•导体环以垂直环面、通过环心的轴转动D .导体环以一条直径为轴，在磁场中转动【解析】只要导体环保持水平，无论它如何运动，穿过环的磁通量都不变，都不会产生感应电流，只有导体环绕通过直径的轴在磁场中转动时，穿过环的磁通量改变，才会产生感应电流，D项正确.【答案】D合解题方略一一导体切割磁感线产生感应电流的判断例3如图4—1 —5所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们以相同的速度匀速运动，则（）A.断开开关K, ab中有感应电流 B .闭合开关K，ab中有感应电流C.无论断开还是闭合开关K，ab中都有感应电流 D .无论断开还是闭合开关K，ab中都没有感应电流【规范解答】两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动，若断开电键K,两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量无变化，则回路中无感应电流，故选项A、C错误；若闭合电键K,两根金属棒与导轨构成的回路中磁通量发生变化，则回路中有感应电流，故B正确，D错误.【答案】B 不管是哪种方式引起了导体回路中磁通量发生了变化，都会产生感应电流，如在本题中，穿过ab和cd组成的回路磁通量不变化，但穿过abfe和cdfe两个回路的磁通量发生了变化.3楞次定律本节知识是电学中的重点知识，也是高考考查的热点。

人教版高中物理选修3-2课件电磁感应规律公开课

磁场变强
由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势，感生电动势所对应的非静电力是感生电场对自由电荷的作用。
感生电场方向就是感应电流方向,判断方法:楞次定律
应用实例---电子感应加速器
电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。
铁芯
线圈
电子束
环形真空管道
它的柱形电磁铁在两极间产生磁场。在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道。当磁场发生变化时，就会沿管道方向产生感应电场。射入其中的电子就受到这感应电场的持续作用而被不断加速。
（３）Ａ，Ｂ两端，哪端应该与电压表标＋号的接线柱（或红接线柱）连接？
二.洛伦兹力与动生电动势
导体切割磁感线时也会产生感应电动势, 该电动势产生的机理是什么?导体切割磁感线产生的感应电动势的大小与哪些因素有关?它是如何将其它形式的能转化为电能的?
思考与讨论
如图所示，导体棒CD在均匀磁场中运动。
问题:电子加速应该具备什么条件?能否加速质子等其他粒子?
例题分析
• 如图所示,100匝线圈(为表示线圈的绕向,图中只画了2匝) 两端A,B与一个电压表相连.线圈内有指向纸内方向磁场, 线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．
（１）按图乙所示的规律，电压表的读数应该等于多少？（２）请在线圈位置上标出感应电场的方向．
1、自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷。 2、导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去？为什么？ 3、导体棒的哪端电势比较高？ 4、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？

人教版高中物理选修3-2第2讲：导体切割磁感线运动(学生版)——劲松郭伟

第2讲：导体切割磁感线运动（学生版）____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1、熟练右手定则的应用。

2、掌握导体切割磁感线运动的处理方法。

1．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内，让磁感线从手心垂直进入，并使拇指指向导体运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

(2)适用范围：适用于判断闭合电路中的部分导体切割磁感线产生感应电流的情况。

2．导体在匀强磁场中平动(1)一般情况：运动速度v和磁感线方向夹角为θ，则E＝(2)常用情况：运动速度v和磁感线方向垂直，则E＝3．导体棒在匀强磁场中转动导体棒以端点为轴，在垂直于磁感线的平面内以角速度ω匀速转动产生感应电动势E＝(导体棒的长度为l)。

题目类型:导体平动切割磁感线例1.半径为a的圆形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B=0.2 T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4 m,b=0.6 m,金属圆环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2 Ω,一金属棒MN与金属圆环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计。

(1)若棒以v0=5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO'的瞬间(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。

(2)撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环O L2O'以OO'为轴向上翻转90°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为 ,求L1的功率。

例2.如图所示,金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN,从O点拉动MN使它以速度v在匀强磁场中向右匀速平动,若导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,它们的电阻率相同,则在MN运动过程中闭合电路的 ( )A.感应电动势保持不变B.感应电流逐渐增大C.感应电流将保持不变D.感应电流逐渐减小例3.如图所示，在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，有一个质量为m、半径为r、电阻为R的均匀圆形导线圈，线圈平面跟磁场垂直（位于纸面内），线圈与磁场边缘（图中虚线）相切，切点为A，现在A点对线圈施加一个方向与磁场垂直，位于线圈平面内的，并跟磁场边界垂直的拉力F，将线圈以速度υ匀速拉出磁场．以切点为坐标原点，以F的方向为正方向建立x轴，设拉出过程中某时刻线圈上的A点的坐标为x．（1）写出此时F的大小与x的关系式；（2）在F-x图中定性画出F-x关系图线，写出最大值F0的表达式．例4.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。