[小初高学习]XX届高考物理第一轮导学习型教学案复习-电磁感应

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2023最新-高三物理教案电磁感应(优秀4篇)

高三物理教案电磁感应（优秀4篇）作为一名为他人授业解惑的教育工作者，常常需要准备教案，借助教案可以恰当地选择和运用教学方法，调动学生学习的积极性。

那么应当如何写教案呢？这次漂亮的小编为亲带来了4篇高三物理教案电磁感应，在大家参考的同时，也可以分享一下牛牛范文给您的好友哦。

物理电磁感应教案篇一[要点导学]1. 这一节学习法拉第电磁感应定律，要学会感应电动势大小的计算方法。

这部分内容和楞次定律是本章的两大重要内容，应该高度重视。

2. 法拉第电磁感应定律告诉我们电路中产生感应电动势的大小跟成正比。

若产生感应电动势的电路是一个有n匝的线圈，且穿过每匝线圈的磁感量变化率都相同，则整个线圈产生的感应电动势大小E= 。

3. 直导线在匀强磁场中做切割磁感线的运动时，如果运动方向与磁感线垂直，那么导线中感应电动势的大小与、和三者都成正比。

用公式表示为E= 。

如果导线的运动方向与导线本身是垂直的，但与磁感线方向有一夹角，我们可以把速度分解为两个分量，垂直于磁感线的分量v1=vsin,另一个平行于磁感线的分量不切割磁感线，对感应电动势没有贡献。

所以这种情况下的感应电动势为E=Blvsin。

4.应该知道：用公式E=n/t计算的感应电动势是平均电动势，只有在电动势不随时间变化的情况下平均电动势才等于瞬时电动势。

用公式E=Blv计算电动势的时候，如果v是瞬时速度则电动势是瞬时值；如果v是平均速度则电动势是平均值。

5.公式E=n/t是计算感应电动势的普适公式，公式E=Blv则是前式的一个特例。

6.关于电动机的反电动势问题。

①电动机只有在转动时才会出现反电动势(线圈转动切割磁感线产生感应电动势);②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反，所以称为反电动势；③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能，它输出的机械能功率P=E反I;④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir(r是电动机线圈的电阻),电动机的总功率为P=UI,发热功率为P热=I2r,正常情况下E反Ir，电动机启动时或者因负荷过大停止转动，则I=U/r,线圈中电流就会很大，可能烧毁电动机线圈。

2019届高三物理总复习-一轮复习教学案设计：电磁感应

高三物理总复习-一轮复习教学案-电磁感应编制教师：贾培清一、电磁感应现象1．产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化。

当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。

2．感应电动势产生的条件穿过电路的磁通量发生变化。

无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量变化了，就一定有感应电动势产生。

由磁场变化引起的感应电动势叫做感生电动势，其本质是变化的磁场在空间激发出电场；由导体切割磁感线产生的感应电动势叫做动生电动势，其本质与导体内部的自由电荷随导体运动时在磁场中运动受到的洛伦兹力有关。

3．磁通量和磁通量变化如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S ，则定义B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示，即Φ=BS 。

Φ是标量，但是有方向（分进、出该面两种方向）。

单位为韦伯，符号为W b 。

1W b =1T ∙m 2=1kg ∙m 2/(A ∙s 2)。

可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。

在匀强磁场的磁感线垂直于平面的情况下，B =Φ/S ，所以磁感应强度又叫磁通密度。

当匀强磁场的磁感应强度B 与平面S 的夹角为α时，磁通量Φ=BS sin α（α是B 与S 的夹角）。

磁通量的变化ΔΦ=Φ2－Φ1。

磁通量是有方向的，当初、末状态磁通量方向相同时，计算磁通量变化时应将初、末状态磁通量的大小相减；当初、末状态的磁通量方向相反时，计算磁通量变化时应将初、末状态磁通量的大小相加。

例1．如图所示，矩形线圈沿a →b →c 在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？如果线圈M 沿条形磁铁从N 极附近向右移动到S 极附近，穿过该线圈的磁通量如何变化？解：⑴矩形线框由上到下移动时，穿过线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大。

⑵M 沿条形磁铁轴线向右移动，穿过线圈的磁通量先增大再减小，方向始终向左。

例2．如图所示，环形导线a 中有顺时针方向的电流，a 环外有两个同心导线圈b 、c ，与环形导线a 在同一平面内。

高考物理电磁感应现象专题复习教案

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。

高三物理一轮复习教学案课题法拉第电磁感应定律

高三物理一轮复习教学案课题：法拉第电磁感应定律一、感应电动势1.感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势，叫感应电动势.2.电势高低的判断:在电磁感应中判定电势高低时必须把产生感应电动势的导体(或线圈)看成电源，且注意在电源内部感应电流是从电势低处向电势高处流动.若电路断路无感应电流时，可假设电路闭合有感应电流，来判断电势的高低.讨论:分析下图所示电路中那部分导体相当于电源？并画出等效电路.判断a 、b 两点电势的高低.二、感应电动势大小的计算 1.法拉第电磁感应定律(1)内容: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.表达式:tnE ∆∆Φ=，n 为线圈的匝数. 法拉第电磁感应定律是计算感应电动势的普适规律. (2)说明:①t n E ∆∆Φ=本式是确定感应电动势的普遍规律，适用于导体回路，回路不一定闭合.②在tn E ∆∆Φ=中，E 的大小是由匝数及磁通量的变化率(即磁通量变化的快慢)决定的，与Φ或△Φ之间无大小上的必然联系.磁通量Φ表示穿过某一平面的磁感线的条数；磁通量的变化量△Φ表示磁通量变化的多少；磁通量的变化率t ∆∆Φ表示磁通量变化的快慢.Φ大，△Φ及t∆∆Φ不一定大；t ∆∆Φ大，Φ及△Φ也不一定大.它们的区别类似于力学中的v 、△v 及t v a ∆∆=的区别.③t n E ∆∆Φ=一般计算△t 时间内的平均电动势，但若t∆∆Φ是恒定的，则E 不变也是瞬时值.④若S 不变，B 随时间变化时，则t B nS E ∆∆=；若B 不变，回路面积S 随时间变化时，则tSnB E ∆∆=.2.导体切割磁感线产生感应电动势(1)公式:E =BL v (可从法拉第电磁感应定律推出)(2)说明:①上式仅适用于导体各点以相同的速度在匀强磁场中切割磁感线的情况，且L 、v 与B 两两垂直.②当L ⊥B,L ⊥v ,而v 与B 成θ角时，感应电动势E =BL v sin θ. ③若导线是曲折的，则L 应是导线的有效切割长度.④公式E =BL v 中，若v 是一段时间内的平均速度，则E 为平SNv a a r a O均感应电动势，若v 为瞬时速度，则E 为瞬时感应电动势.3.导体转动切割磁感线产生的感应电动势当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度ω匀速转动，切割磁感线产生感应电动势时:ω221BL BLv E ＝中=. 三：例题精选例1：如图所示，在竖直向下的磁感强度为B 的匀强磁场中，有两根水平放置相距L 且足够长的平行金属导轨AB 、CD ，在导体的AC 端连接一阻值为R 的电阻，一根垂直于导体放置的金属棒ab ，质量为m ，导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦不计，若用恒力F 沿水平方向向右拉棒运动，求金属棒的最大速度。

高三物理一轮复习电磁感应现象应用教学案

课题：电磁感应现象应用知识梳理：1.电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量、感应电动势和感应电流I 等随时间变化的图线，即B —t图线、φ—t 图线、E —t 图线和I —t 图线。

对于切割产生的感应电动势和感应电流的情况，有时还常涉及感应电动势和感应电流I 等随位移x 变化的图线，即E —x 图线和I —x 图线等。

2.这些图像问题大体上可分为两类：⑴由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像;⑵由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。

注意点: ①画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。

②在图象中E 、I 、B 等物理量的方向是通过正负值来反映；3.互感现象:当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为。

如就是利用互感现象制成。

4.自感现象:导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫现象。

5.自感系数:自感电动势的大小与线圈中电流的变化率△I /△t 成正比,与线圈的自感系数L 成正比.写成公式为E =L tI ∆∆,L 叫自感系数是用来表示线圈的自感特性的物理量。

实验表明,自感系数与、、有关，另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时。

自感系数的单位：亨利。

符号H ，更小的单位有、。

1H = mH 1H = μH例题分析：例1.如图所示，电路甲、乙中，电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小，接通S ，使电路达到稳定，灯泡D 发光。

则（）A.在电路甲中，断开S ，D 将逐渐变暗B.在电路甲中，断开S ，D 将先变得更亮，然后渐渐变暗C.在电路乙中，断开S ，D 将渐渐变暗D.在电路乙中，断开S ，D 将变得更亮，然后渐渐变暗例2.如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。

电键K 原来是合上的，在K 断开后，分析： ⑴若R 1＞R 2，请分析灯泡的亮度怎样变化？并画出灯泡中的电流随时间变化的图像.⑵若R 1＜R 2，请分析灯泡的亮度怎样变化？并画出灯泡中的电流随时间变化的图像.⑴ ⑵例3.在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B 随时间t 如图2变化时，图3中正确表示线圈感应电动势E 变化的是（）例4.水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为l ,一端通过导线与阻值为R 的电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计；匀强磁场竖直向下。

高中物理一轮复习教案电磁感应现象楞次定律1

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第九章电磁感应
考纲展示
要求
电磁感应现象
Ⅰ
磁通量
Ⅰ
法拉第电磁感应定律
Ⅱ
楞次定律
Ⅱ
自感、涡流
Ⅰ热Leabharlann 视角1.考情分析：本章是高考的必考内容，在历年高考中所占分值较高，考查的题型一般多为选择题，也有计算题，考查的难度中等，试题的综合程度较高．
2.高考热点：
(1)条件：
(2)特例：闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动．
3．产生电磁感应现象的实质
4．能量转化
发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为电能．
小结
作业：基础自测
教后
反思
审核人签字：年月日
富县高级中学集体备课教案
年级：高三理科目：物理授课人：
课题
第一讲电磁感应现象楞次定律
第课时
三维目
1、电磁感应现象及本质
2、会用楞次定律判断感应电流的方向
3、用右手定则感应电流的方向
重点
1、电磁感应现象及本质
2、会用楞次定律判断感应电流的方向
3、用右手定则感应电流的方向
中心发
言人
陈熠
难点
会用楞次定律判断感应电流的方向
预计2015年高考仍将以电磁感应的产生条件，感应电动势和感应电流的计算和图象表达为主．
结合新技术，对科技类问题的建模，运用力学和电学知识解决电磁感应类的问题，复习时应予以高度关注.
第1讲电磁感应现象楞次定律
1．定义
2．公式：Φ＝BS.

高三物理第一轮复习教学案(电磁感应)原创的

高三物理总复习教案十三、电磁感应第一课时：电磁感应现象楞次定律一、知识要点：1．电磁感应现象及产生感应电流的条件：2．感应电流的方向确定――楞次定律：（1）阻碍的是原磁通量的变化，而不是原磁场本身，如果原磁通不变化，即使它再强，也不会产生感应电流．（2）阻碍不是相反．当原磁通减小时，感应电流的磁场与原磁场同向，以阻碍其减小；当磁体远离导体运动时，导体运动，将和磁体运动同向，以阻碍其相对运动．（3）由于“阻碍”，为了维持原磁通的变化，必须有外力克服这一“阻碍”做功，从而导致其它形式的能转化为电能．因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现．3．楞次定律的应用步骤：①确定原磁场方向； ②判定原磁通如何变化；③确定感应电流的磁场方向（增反减同）；④根据安培定则判定感应电流的方向。

二、例题分析：1．【96全国】一平面线圈用细杆悬于P 点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动，已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场的方向看去，线圈中的感应电流的方向分别为：【】位置Ⅰ 位置ⅡA ．逆时针方向逆时针方向B ．逆时针方向顺时针方向C ．顺时针方向顺时针方向D ．顺时针方向逆时针方向2．如图所示，ab 是一个可绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器的滑片P 自左向右滑动时，从纸外向纸内看，线框ab 将：【】A ．保持静止不动B ．逆时针转动C ．顺时针转动D ．发生转动，但电源极性不明，无法确定转动方向3．如图所示装置中，cd 杆原来静止。

当ab 杆做如下那些运动时，cd 杆将向右移动？【】A ．向右匀速运动B ．向右加速运动C ．向左加速运动D ．向左减速运动4．如图所示，O 1O 2是矩形导线框abcd 的对称轴，其左方有匀强磁场。

以下哪些情况下abcd 中有感应电流产生？方向如何？ A ．将abcd 向纸外平移 B ．将abcdC ．将abcd 以ab 为轴转动60°D ．将abcd 以cd5．如图所示，有两个同心导体圆环。

高三物理复习教案：电磁感应

高三物理复习教案：电磁感应教学目标:1. 理解电磁感应的基本原理2. 掌握电磁感应的公式和计算方法3. 了解电磁感应在生活和工业中的应用教学重点:1. 电磁感应的基本原理2. 电磁感应的公式和计算方法教学难点:1. 理解电磁感应的原理和机制2. 运用电磁感应公式解决实际问题教学准备:1. 教师准备：教学课件、实验装置、相关实物模型、多媒体设备2. 学生准备：教科书、笔记本、计算器教学过程:Step 1: 引入新知识教师向学生介绍电磁感应的概念，并提问学生对电磁感应的了解和应用。

通过引入实际案例或实验现象，激发学生的学习兴趣和思考。

Step 2: 理解电磁感应的原理教师通过示意图或实物模型向学生解释电磁感应的原理，包括自感应和互感应的概念。

引导学生理解磁感线剪切导体产生感应电动势的机制。

Step 3: 学习电磁感应的公式和计算方法教师向学生介绍电磁感应的公式和计算方法，包括法拉第电磁感应定律的公式表达和计算应用。

通过例题和实例演示，让学生掌握基本的计算方法和技巧。

Step 4: 练习和巩固教师布置一些练习题让学生自主练习，然后进行答疑和讲解。

通过讲解过程，强调常见的错误和易混淆的知识点，加深学生对电磁感应的理解和记忆。

Step 5: 应用和拓展教师介绍电磁感应在生活和工业中的应用，如电磁感应发电机、变压器等。

让学生思考和讨论其他相关应用，并鼓励他们进行进一步的探究和研究。

Step 6: 实验展示和讨论教师进行相关的实验展示，通过实验现象和数据，让学生进一步理解电磁感应的原理和公式。

引导学生进行实验数据的分析和讨论，提高他们的实验能力和科学思维。

Step 7: 总结和评价教师对本节课的内容进行总结，并对学生的学习情况进行评价。

鼓励学生总结和归纳电磁感应的关键知识点，并指导他们进行复习和强化练习。

Step 8: 课后作业教师布置适量的课后作业，包括练习题、课外阅读或实验报告等。

鼓励学生主动思考和解决问题，加深对电磁感应的理解和掌握。

高三物理第一轮复习电磁感应规律的综合应用教案三新课标人教版

高三物理第一轮复习电磁感应规律的综合应用教案三物理3－2 选修教材（必考内容）课时安排：3课时教学目标：1．熟练运用右手定则和楞次定律判断感应电流及感应电动势的方向2．掌握电磁感应与电路规律的综合应用3．综合应用电磁感应等电学知识解决力、电综合问题4．能够处理电磁感应图象问题本讲重点：1．电磁感应与电路规律的综合应用2．综合应用电磁感应等电学知识解决力、电综合问题本讲难点：综合应用电磁感应等电学知识解决力、电综合问题考点点拨：1．电磁感应与电路规律的综合应用2．电磁感应中的力电综合应用3．电磁感应中的图象问题4．涉及多个电动势的计算问题（双杆问题）第一课时一、考点扫描（一）知识整合1．电磁感应中的力学问题（1）基本方法：通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，电磁感应往往和力学问题结合在一起。

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求回路中的电流大小；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。

（2）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，导体达稳定状态，抓住a=0时，速度v达最大值。

2．电磁感应中的电路问题在电磁感应中，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。

因此，电磁感应问题往往又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画等效电路图③运用全电路欧姆定律，串并联电路性质，电功率等公式联立求解3．电磁感应中的图象问题电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I、安培力F安或外力F外随时间t变化的图象，即B—t图、Φ—t图、E—t图、I—t图、F—t图。

高三物理一轮复习教学案课题：电磁感应综合应用

高三物理一轮复习教学案课题：电磁感应综合应用1：如图所示，ab 和cd 是两根足够长的平行金属导轨，两导轨间距离为L ，导轨固定，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨所在的平面内有垂直导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度B 在导轨的a 、b 端之间连接一阻值为R 的定值电阻。

一根质量为m 的金属棒MN 放置在导轨上。

且总与导轨垂直。

导轨和棒接触良好，且电阻均可不计。

（1）导轨与棒之间光滑接触，棒运动的最大速度是多少？（2）若导轨与棒之间动摩擦因数为μ，棒运动的最大速度又是多少？2．如图13-3-11所示，固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ 、 MN ，PQ 、MN 的电阻不计，间距为d =0.5m ，P 、M 两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B =0.2T 的匀强磁场中，电阻均为r =0.1Ω，质量分别为1m =300g 和2m =500g 的两金属棒1L 、2L 平行搁在光滑导柜上，现固定棒1L ，2L 在水平恒力F =0.8N 的作用下，由静止开始做加速运动，试求：（1）当电压表读数为U =0.2V 时，棒2L 的加速度多大？（2）棒2L 能达到的最大速度m v（3）若固定1L ，当棒2L 的速度为v ，且离开棒1L 距离为s 的同时，撤去外力F ，为保持棒2L 做匀速运动，可以采用将B 从原值（0B =0.2T ）逐渐减小的办法，则磁感应强度B 应怎样随时间变化（写出B 与t 的关系式）图13-3-11电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆（见图13-4-4），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v 也会变化，v 与F 的关系如图13-4-5。

（取重力加速度g=10m/s 2）（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若m =0.5kg ，L =0.5m,R =0.5Ω；磁感应强度B 为多大？（3）由v —F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？4、如图-29所示，一垂直纸面向里的非匀强磁场，其磁感强度沿y 方向大小不变，沿x 方向均匀减弱，减小率为0.05T/m 。

【高三】2021届高考物理第一轮电磁感应导学案复习

【高三】2021届高考物理第一轮电磁感应导学案复习2021届高三物理一轮复习导学案十、电磁感应（3）【课题】电磁感应中的电路问题[目标]1、进一步理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的应用；2.掌握解决电磁感应电路问题的方法。

【导入】一、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，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。

解决这类问题的基本思路是：① 很明显，电路的哪一部分产生感应电动势，那么电路的这一部分就是等效电源。

② 绘制等效电路图。

③ 结合相关电路定律，建立方程并求解。

二、自感现象自感现象是电磁感应现象的特例。

它是由导体本身的电流变化引起的电磁感应现象。

自感电动势总是阻碍导体中原始电流的变化。

注意：断电自感电流的大小不会超过断电前瞬间线圈中电流的大小，通电自感电动势不会超过电源的电动势，这才是“阻碍”意义的真实体现。

[研究指南][例1](盐城市08学年高三年级第一次调研考试)两金属棒和三根电阻丝如图连接,虚线框内存在均匀变化的匀强磁场，三根电阻丝的电阻大小之比r1:r2:r3=1：2：3，金属棒电阻不计。

当s1、s2闭合，s3断开时，闭合的回路中感应电流为i，当s2、s3闭合，s1断开时，闭合的回路中感应电流为5i，当s1、s3闭合，s2断开时，闭合的回路中感应电流是()a、 0b.3ic.6id.7i[例2]（通州市09届高三第七次调研测试）4．如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速v拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，金属框向右运动时能总是与两边良好接触，一理想电压表跨接在pq两导电机构上，当金属框向右匀速拉出的过程中，已知金属框的长为a，宽为b，磁感应强度为b，电压表的读数为（）a、恒定，读取BBVb．恒定不变，读数为bavc、读数变大。

2022高三物理第一轮复习导学案《电磁感应》

2022高三物理第一轮复习导学案《电磁感应》◇2022届高三物理第一轮复习◇导学案：班级姓名§9.1电磁感应现象楞次定律【考纲要求】1．知道什么是电磁感应现象（I）；2．知道产生感应电流的条件（II）；3．会用右手定则和楞次定律判断感应电流的方向（II）。

【融会贯通】一、电磁感应现象1．穿过闭合电路的磁通量发生时，电路中有_________产生，这种现象叫做电磁感应。

2．产生感应电流的条件：①电路，②磁通量二、感应电流方向的判断1．右手定则：①内容：伸开右手，使大拇指跟其余的四指、；把右手放入磁场中，让穿过掌心；以磁感线为轴，旋转右手，使伸直的大拇指指向方向，则四指的指向就是感应电流的方向。

②适用情况：闭合电路一部分在磁场中运动切割磁感线产生感应电流。

2．楞次定律：①内容：感应电流的磁场总是________引起感应电流的____。

②适用情况：所有电磁感应现象。

【触类旁通】[例题1]矩形导线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是（）A．进入磁场区域的过程中，线框中有顺时针方向感应电流B．全部在磁场中运动时，线框中没有感应电流C．离开磁场区域的过程中，线框中有顺时针方向感应电流D．离开磁场区域的过程中，线框中有逆时针方向感应电流[例题2]某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律。

当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时，通过电流计的感应电流的方向是（）A．a→G→bB．先a→G→b，后b→G→aC．b→G→aD．先b→G→a，后a→G→b第九章《电磁感应》第1页【无师自通】1．如图所示，M、N是套在同一铁芯上的两个线圈，M线圈与电池、电键K、变阻器R相连，N线圈与电阻R'连成闭合电路。

在下列情况中，线圈N中有感应电流的是（）A．电键K合上的瞬间B．电键K合上后线圈M中的电流达到稳定时C．电键K合上后，将图中变阻器R的滑片向左端滑动的过程中D．电键K合上一段时间后再断开K的瞬间2．如图所示，一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内，其下方（略靠前）固定一根与线框平面平行的水平直导线，导线中通以图示方向的恒定电流。

物理一轮复习教学案-电磁感应规律的综合应用

电磁感应规律的综合应用一.考点整理基本概念1.电磁感应中的电路问题：⑴内电路和外电路：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；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．⑵电源电动势和路端电压：电动势E= 或E=nΔφ/Δt．路端电压:U＝ＩＲ= ．2．电磁感应现象中的动力学问题:⑴安培力的大小：F = BIl=．⑵安培力的方向：先用右手定则确定感应电流方向,再用左手定则确定安培力方向；根据楞次定律,安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向．3.电磁感应现象中的能量问题：⑴能量的转化：感应电流在磁场中受安培力,外力克服安培力做功,将其他形式的能转化为能，电流做功再将电能转化为能．⑵实质：电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和电能之间的转化.４.电磁感应中的图象问题:⑴图象类型: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 等随__＿___变化的图线,即B–t图线、φ–t图线、E–t图线和Ｉ–t 图线.对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,有时还常涉及感应电动势 E 和感应电流I等随___＿___＿变化的图线,即E–x 图线和I–x图线等．⑵两类图象问题: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．解决问题时需要分析磁通量的变化是否均匀，从而判断感应电动势(电流)或安培力的大小是否恒定，然后运用________＿_或左手定则判断它们的方向，分析出相关物理量之间的函数关系,确定其大小和方向及在坐标中的范围．图象的初始条件,方向与正、负的对应，物理量的变化趋势,物理量的增、减或方向正、负的转折点都是判断图象的关键.二.思考与练习思维启动１．用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示,当磁场以ΔB／Δt的变化率增大时，则()A．线圈中感应电流方向为acｂｄaB.线圈中产生的电动势E＝(l２/２)(ΔB/Δt）Ｃ．线圈中ａ点电势高于b点电势D.线圈中a、b两点间的电势差为(ｌ2／2)(ΔＢ/Δt)2．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．有一垂直导轨平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,宽度为L,ａb是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆．开始,将开关S断开，让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变化的图象可能是()3．如图所示，水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中,在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度ｖ0向右运动，最后静止在导轨上,就导轨光滑和导轨粗糙的两种情况相比较，这个过程()A．安培力对ab棒所做的功不相等 B.电流所做的功相等Ｃ．产生的总内能相等Ｄ.通过ａb棒的电荷量相等4．半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为B＝０.２T,磁场方向垂直纸面向里，半径为b 的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a＝０.４m，b= 0．6ｍ,金属环上分别接有灯L1、Ｌ2,两灯的电阻均为R= 2Ω．一金属棒MＮ与金属环接触良好,棒上单位长度的电阻为1Ω,环的电阻忽略不计.⑴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′ 的瞬时（如图所示)MN中的电动势和流过灯L１的电流；⑵撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环ＯL2Ｏ′以ＯＯ′为轴向上翻转９０°,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为错误!=错误!T/s，求Ｌ１的功率．三.考点分类探讨典型问题〖考点1〗电磁感应中的电路问题【例1】为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置.如图所示,自行车后轮由半径r1＝5.0×1０－2m的金属内圈、半径r２＝0.４0m的金属外圈和绝缘辐条构成.后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为Ｒ的小灯泡．在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B= 0．１0Ｔ、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为ｒ1、外半径为r２、张角θ＝30°．后轮以角速度ω = ２πrad/s相对于转轴转动.若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应.⑴当金属条aｂ进入“扇形”磁场时,求感应电动势E，并指出ab上的电流方向;⑵当金属条ab进入“扇形”磁场时,画出“闪烁”装置的电路图;⑶从金属条ａｂ进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差U ab随时间ｔ变化的Ｕaｂ–t图象;⑷若选择的是“1.5V,0．3A”的小灯泡,该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度Ｂ、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价．【变式跟踪1】如图所示,在倾角为θ＝37°的斜面内，放置MN和PQ两根不等间距的光滑金属导轨,该装置放置在垂直斜面向下的匀强磁场中．导轨Ｍ、P端间接入阻值R1＝30 Ω的电阻和理想电流表,N、Ｑ端间接阻值为R2= 6 Ω的电阻.质量为m = 0.６kg、长为L＝1．５ｍ的金属棒放在导轨上以v0＝５m／s的初速度从ａb处向右上方滑到ａ′ｂ′处的时间为t= 0.5s，滑过的距离l =0.5 m.aｂ处导轨间距Ｌａｂ= 0.8 m,a′b′处导轨间距L a′ｂ′ = １ｍ.若金属棒滑动时电流表的读数始终保持不变,不计金属棒和导轨的电阻.ｓin 37°＝0.6,cos 37°＝0.８，g取１0 m/ｓ2，求：⑴此过程中电阻Ｒ1上产生的热量;⑵此过程中电流表上的读数；⑶匀强磁场的磁感应强度．〖考点２〗电磁感应中的动力学问题【例２】如图甲所示，光滑斜面的倾角α = 30°，在斜面上放置一矩形线框aｂcｄ,ab边的边长ｌ1=1 m，bc边的边长l２＝0.6 m,线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1 Ω，线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=１0 N．斜面上ｅｆ线（ｅf∥gｈ)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如图乙的Ｂ–t图象所示，时间t是从线框由静止开始运动时刻起计时的．如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离x＝５.1 m,取ｇ=10 m/s2.求：⑴线框进入磁场前的加速度;⑵线框进入磁场时匀速运动的速度ｖ;⑶线框整体进入磁场后，ａb边运动到gh线的过程中产生的焦耳热. 【变式跟踪2】如图所示,质量为Ｍ的导体棒ab,垂直放在相距为ｌ的平行光滑金属导轨上.导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．左侧是水平放置、间距为d的平行金属板.R和R x分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻．⑴调节R x＝Ｒ,释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v；⑵改变Rｘ,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m、带电荷量为+ｑ的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的R x.〖考点3〗电磁感应中的能量问题【例3】如图所示,两根足够长、电阻不计、间距为d的光滑平行金属导轨,其所在平面与水平面夹角为θ,导轨平面内的矩形区域abｃd内存在有界匀强磁场, 磁感应强度大小为Ｂ、方向垂直于斜面向上,ａｂ与ｃd之间相距为L,金属杆甲、乙的阻值相同,质量均为m．甲杆在磁场区域的上边界ab处,乙杆在甲杆上方与甲相距L处，甲、乙两杆都与导轨垂直且接触良好．由静止释放两杆的同时，在甲杆上施加一个垂直于杆平行于导轨的外力Ｆ，使甲杆在有磁场的矩形区域内向下做匀加速直线运动，加速度大小a＝2g sｉnθ，甲离开磁场时撤去F,乙杆进入磁场后恰好做匀速运动，然后离开磁场.⑴求每根金属杆的电阻R是多大？⑵从释放金属杆开始计时,求外力F随时间t的变化关系式,并说明F的方向.⑶若整个过程中,乙金属杆共产生热量Q,求外力F对甲金属杆做的功W是多少？【变式跟踪3】如图所示,足够长的光滑斜面上中间虚线区域内有一垂直于斜面向上的匀强磁场,一正方形线框从斜面底端以一定初速度上滑，线框越过虚线进入磁场,最后又回到斜面底端,则下列说法中正确的是( ）A.上滑过程线框中产生的焦耳热等于下滑过程线框中产生的焦耳热B.上滑过程线框中产生的焦耳热大于下滑过程线框中产生的焦耳热Ｃ.上滑过程线框克服重力做功的平均功率等于下滑过程中重力的平均功率D．上滑过程线框克服重力做功的平均功率大于下滑过程中重力的平均功率〖考点4〗电磁感应中的图象问题【例4】如图所示,正方形区域MＮPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场.在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿ＱN方向匀速运动,t＝０时刻,其四个顶点M′、N′、Ｐ′、Q′恰好在磁场边界中点.下列图象中能反映线框所受安培力ｆ的大小随时间t变化规律的是( ）【变式跟踪4】如图所示,平行于ｙ轴的导体棒以速度ｖ向右做匀速运动，经过半径为R、磁感应强度为B 的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒的位置x关系的图象是( )四．考题再练高考试题1.【2０１2·天津】如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距ｌ= 0．5 ｍ，左端接有阻值R = 0.3 Ω的电阻.一质量ｍ= 0．1 kｇ,电阻ｒ= 0．1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度Ｂ= 0.４Ｔ．棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以ａ= 2 m/ｓ2的加速度做匀加速运动,当棒的位移ｘ=９m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2= ２∶1.导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求:⑴棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量ｑ;⑵撤去外力后回路中产生的焦耳热Q２;⑶外力做的功W F．【预测１】如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PＱ间距为l= ０.5 ｍ，其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cｄ分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为ｍ=0.０２kｇ，电阻均为R = ０.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B= 0.2 T,棒ab 在平行于导轨向上的力Ｆ作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒ｃd 恰好能够保持静止.取g = 10 m/s２，问：⑴通过棒cd 的电流I 是多少，方向如何?⑵棒ａb 受到的力F 多大？⑶棒cｄ每产生Ｑ= ０.1 J的热量，力 F 做的功W 是多少？2．【2０12·山东】如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻Ｒ，匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B．将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为Ｐ,导体棒最终以2v的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为ｇ.下列选项正确的是（）A.Ｐ= 2mg v sｉnθＢ.P = 3mg vｓinθC.当导体棒速度达到0.5v时加速度大小为0.５ｇsinθD.在速度达到2ｖ以后匀速运动的过程中，Ｒ上产生的焦耳热等于拉力所做的功【预测２】如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨,轨距0.2 m,金属导体ab 可在导轨上无摩擦地上下滑动,ab 的电阻为0.4 Ω，导轨电阻不计，导轨aｂ的质量为0.2g,垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2T，且磁场区域足够大,当ab导体自由下落0．4s时，突然接通开关S，取g=10m/s2．则:⑴试说出S 接通后，ａb导体的运动情况;⑵ab 导体匀速下落的速度是多少?五．课堂演练自我提升1.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示，则在移出过程中线框一边a、b两点间的电势差绝对值最大的是( ）２．两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导线ａb、cd跨在导轨上且与导轨接触良好,如图所示，aｂ的电阻大于cd的电阻,当cｄ在外力F1（大小)的作用下，匀速向右运动时,ab在外力F２(大小）的作用下保持静止,那么在不计摩擦力的情况下（U aｂ、U cｄ是导线与导轨接触间的电势差)（）A．F1 ＞F2,U ab > U cd B．Ｆ1<F２,U ab＝ＵcdC．Ｆ１=F２，U ab > Uｃｄ D.F１= F２,U aｂ= U cd3.如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面,金属棒ab可沿导轨自由滑动,导轨一端连接一个定值电阻R,金属棒和导轨电阻不计．现将金属棒沿导轨由静止向右拉,若保持拉力F恒定，经时间ｔ1后速度为v,加速度为a１,最终以速度２v做匀速运动；若保持拉力的功率P恒定,棒由静止经时间t２后速度为v，加速度为ａ2，最终也以速度2ｖ做匀速运动，则（)A．ｔ2 = ｔ1Ｂ．ｔ1> t2 C.ａ２= 2 a1 D.a2= 3ａ1４．如图所示,足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，且都倾斜着与水平面成夹角θ.在导轨的最上端Ｍ、P之间接有电阻R，不计其他电阻.导体棒ａb从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时,ab上升的最大高度为H;若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ａb上升的最大高度为ｈ.在两次运动过程中ａb都与导轨保持垂直，且初速度都相等．关于上述情景，下列说法正确的是( )A．两次上升的最大高度相比较为H＜hB.有磁场时导体棒所受合力的功等于无磁场时合力的功Ｃ.有磁场时,电阻R产生的焦耳热为０.5m v0２Ｄ．有磁场时，aｂ上升过程的最小加速度大小为g sinθ５．如图所示,边长为Ｌ的正方形导线框质量为m，由距磁场H= ４L／3高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动，直到其上边ｃd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为（）A.２mｇＬB．１0mgL/3 C．3mgL D．7mgL／3６．如图所示,aｂcd是一个质量为m，边长为Ｌ的正方形金属线框．如从图示位置自由下落,在下落ｈ后进入磁感应强度为B的磁场,恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为Ｌ.在这个磁场的正下方h+ L处还有一个未知磁场，金属线框ａｂcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是（）Ａ.未知磁场的磁感应强度是２BB.未知磁场的磁感应强度是错误!BC．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4ｍgLD.线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为２mgＬ7．如图所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到Ｍ′N′的过程中,棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是( )８．如图所示,电阻不计且足够长的Ｕ型金属框架放置在绝缘水平面上，框架与水平面间的动摩擦因数μ= 0.2，框架的宽度l = ０.4 m、质量m1= ０.２kg.质量m2 =０.1kg、电阻R = ０.4 Ω的导体棒ａｂ垂直放在框架上,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小Ｂ= 0.5Ｔ.对棒施加图示的水平恒力Ｆ，棒从静止开始无摩擦地运动，当棒的运动速度达到某值时,框架开始运动.棒与框架接触良好,设框架与水平面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,ｇ取10 ｍ／s2．求：⑴框架刚开始运动时棒的速度v;⑵欲使框架运动，所施加水平恒力F的最小值;⑶若施加于棒的水平恒力F为3N,棒从静止开始运动0.７m时框架开始运动，求此过程中回路中产生的热量Q．9．如图（a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L= 0．3 m．导轨左端连接R= 0.6 Ω的电阻，区域abcd内存在垂直于导轨平面的匀强磁场Ｂ＝0．６T，磁场区域宽D = 0．２m.细金属棒A1和A2用长为2D=0．４ｍ的轻质绝缘杆连接,放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3 Ω.导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度v＝ 1.0 ｍ/s沿导轨向右穿越磁场,计算从金属棒A1进入磁场(t = ０）到A2离开磁场的时间内,不同时间段通过电阻R的电流强度,并在图(b)中画出.10．如图所示,ａbcd为静止于水平面上宽度为L而长度很长的U形金属滑轨，ｂｃ边接有电阻R，其他部分电阻不计.ef 为一可在滑轨平面上滑动、质量为m 的均匀金属棒.今金属棒以一水平细绳跨过定滑轮，连接一质量为Ｍ的重物.一匀强磁场Ｂ垂直滑轨面.重物从静止开始下落,不考虑滑轮的质量,且金属棒在运动中均保持与bc边平行．忽略所有摩擦力.⑴当金属棒做匀速运动时,其速率是多少？（忽略ｂc边对金属棒的作用力)⑵若重物从静止开始至匀速运动时下落的总高度为ｈ，求这一过程中电阻R上产生的热量.参考答案：一.考点整理基本概念1．电源内阻外电路BlｖE–Ir2．B2ｌ2ｖ／(R + r）相反3.电内４．时间位移x楞次定律二．思考与练习思维启动1.AB;根据楞次定律可知，选项Ａ正确；线圈中产生的电动势E = Δφ／Δt =SΔＢ／Δｔ＝(l2/2)(ΔB/Δt)，选项B正确;线圈中的感应电流沿逆时针方向,所以a点电势低于ｂ点电势,选项Ｃ错误；线圈左边的一半导线相当于电源,右边的一半相当于外电路，a、ｂ两点间的电势差相当于路端电压,其大小为U = Ｅ/2 ＝（l2/4)(ΔＢ/Δt),选项Ｄ错误．2．ＡCD；设闭合S时,aｂ的速度为ｖ，则Ｅ= BL v，I = Ｅ/R = BL v/R,F安= BＩＬ= B2Ｌ2v/R,若Ｆ安= B2L2ｖ/R= mｇ，则选项A正确；若Ｆ安＝B2L2v/Ｒ< ｍｇ,则选项C正确；若F安= B2L2v/R> mg,则选项Ｄ正确．３．AC;光滑导轨无摩擦力，导轨粗糙的有摩擦力，动能最终都全部转化为内能，所以内能相等,C正确；对光滑的导轨有,m v02／２＝Q安，对粗糙的导轨有，mｖ0２/2 = Ｑ安′ + Q摩,Q安≠Q安′，则A正确，Ｂ错;q＝Ｉｔ= Ｂl v t/R=Bｌｘ／R,且x光> ｘ粗,所以q光＞q粗,D错．４．⑴棒滑过圆环直径OO′ 的瞬间，MN中的电动势Ｅ１=B·2a·v0=０.8V，等效电路如图甲所示,流过灯L1的电流I1 = Ｅ１/Ｒ=0.4 A.⑵撤去中间的金属棒MN ，将右面的半圆环OL２Ｏ′ 以OO′ 为轴向上翻转9０°,半圆环OL1O′中产生感应电动势,相当于电源，灯Ｌ2为外电路,等效电路如图乙所示，感应电动势E2= Δφ/Δt=(πa２/2)（ΔB/Δt) = 0.３2V，Ｌ１的功率P1=(E2/2)2／R= -２Ｗ．三.考点分类探讨典型问题例１⑴金属条ab在磁场中切割磁感线时，所构成的回路的磁通量变化．设经过时间Δt,磁通量变化量为Δφ,由法拉第电磁感应定律Ｅ= Δφ／Δｔ①Δφ＝BΔS=B[(r22Δθ)／2 –r１2Δθ)/2]②由①、②式并代入数值得：E =Δφ／Δｔ= Bω(r2２–ｒ１２）／2 =４.9×10－２V③根据右手定则（或楞次定律)，可得感应电流方向为b→a④⑵通过分析，可得电路图如图所示．⑶设电路中的总电阻为R总，根据电路图可知,Ｒ总= R＋Ｒ/3=4Ｒ/3⑤aｂ两端电势差U ab = E–IR= E–EＲ/R总= E／4 ＝1．2×１0-２Ｖ⑥设aｂ离开磁场区域的时刻为t１，下一根金属条进入磁场区域的时刻为ｔ2,ｔ1= θ/ω＝1/12s ⑦t2= (π/２)/ω= 1/4 s⑧设轮子转一圈的时间为T，T = 2π/ω = １s ⑨在T =1ｓ内，金属条有四次进出，后三次与第一次相同. ⑩由⑥、⑦、⑧、⑨、⑩可画出如下U ab–t图象．⑷“闪烁”装置不能正常工作.（金属条的感应电动势只有4.9×10-2Ｖ，远小于小灯泡的额定电压,因此无法正常工作.）Ｂ增大，E增大，但有限度;r２增大,E增大，但有限度；ω增大,E增大,但有限度;θ增大,Ｅ不变.变式1 ⑴因电流表的读数始终保持不变,即感应电动势不变,故BL ab v0 = B L a′b′ｖa′b′，代入数据可得v a′b′= 4 m/s，根据能量转化和守恒定律得:Q总= m(v02–v2a′b′)/2 –ｍgl sｉn 3７° = QＲ１＋Q R2;由Ｑ= Ｕ2t/R得：Q R１/Q R2 = R2／Ｒ1，代入数据可求得:Q R1 = 0．15 J.⑵由焦耳定律Q R1＝I1２R1t可知:电流表读数Ｉ1＝0．１A．⑶不计金属棒和导轨上的电阻，则R1两端的电压始终等于金属棒与两轨接触间的电动势，由E＝I1Ｒ1，E = BL a′ｂ′v a′ｂ′可得:B = Ｉ1R１／Ｌa′b′ｖa′b′ = 0．７5 T．例2 ⑴线框进入磁场前，线框仅受到拉力F、斜面的支持力和线框重力由牛顿第二定律得：F–ｍg sin α = ma线框进入磁场前的加速度a＝（F–mg sin α)/m＝5ｍ／s2．⑵因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，aｂ边进入磁场切割磁感线,产生的电动势Ｅ=Bl1v，形成的感应电流I＝E/R= Bl1v/Ｒ,受到沿斜面向下的安培力F安=BIl1,线框受力平衡，有F＝mgｓiｎα＋B2l12v／R,代入数据解得ｖ＝2m/s.⑶线框aｂcｄ进入磁场前时,做匀加速直线运动;进入磁场的过程中,做匀速直线运动;线框完全进入磁场后至运动到gh线,仍做匀加速直线运动．进入磁场前线框的运动时间为t1＝v/a =0.４s；进入磁场过程中匀速运动时间为t2= l2/v= 0．3s;线框完全进入磁场后线框受力情况与进入磁场前相同,所以该阶段的加速度大小仍为ａ= 5 m/s２,该过程有ｘ–l2= v t3＋at3２/２，解得t3 = 1 s.因此线框整体进入磁场后，ab边运动到gh线的过程中，线框中有感应电流的时间t４= t1 + t２+ t３–０．９s = ０.８s；Ｅ＝（ΔB/Δｔ)S = 0.2５V．此过程产生的焦耳热Q ＝Ｅ2t4／R = ０.5J.变式２⑴对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图甲所示．导体棒所受安培力F安=BIl①导体棒匀速下滑,所以F安= Mｇｓinθ②联立①②式，解得Ｉ=(Mg sinθ)/Bｌ③导体棒切割磁感线产生感应电动势Ｅ＝Bl v④由闭合电路欧姆定律得I=E／(R+ R x),且Ｒx=R,所以I= Ｅ/2Ｒ⑤联立③④⑤式,解得ｖ＝(２MgR sｉnθ)/Ｂ２l2⑥⑵由题意知，其等效电路图如图乙所示.由图知,平行金属板两板间的电压等于R x两端的电压.设两板间的电压为Ｕ,由欧姆定律知U=ＩR x⑦要使带电的微粒匀速通过，则mｇ= qU/d⑧因为导体棒匀速下滑时的电流仍为I，联立③⑦⑧式,解得Rｘ＝mBld／Mｑsiｎθ．例3 ⑴设甲在磁场区域abcd内运动时间为t1，乙从开始运动到ab位置的时间为ｔ2,则由运动学公式得L= ＼f(1，2)·２gｓｉｎθ·t12,L= 错误!ｇｓｉｎθ·t2２解得t１＝错误!，ｔ2= 错误!因为t1 < t2,所以甲离开磁场时，乙还没有进入磁场.设乙进入磁场时的速度为ｖ１，乙中产生的感应电动势为E１,回路中的电流为I1，则＼ｆ(１,2)m v12= mgL sinθE1＝Bd v1Ｉ１＝E1/2R mg siｎθ = ＢI1d解得R= (B2d2/2m）错误!.⑵从释放金属杆开始计时,设经过时间t,甲的速度为v，甲中产生的感应电动势为E,回路中的电流为I，外力为F,则v＝aｔＥ＝Bｄv I＝E/2R F＋mｇsinθ–Bid=ｍa a= 2g sｉnθ联立以上各式解得F= mｇsｉn θ+ ｍgｓinθ错误!·t(0 ≤ｔ≤错误!）;方向垂直于杆平行于导轨向下．⑶甲在磁场运动过程中，乙没有进入磁场，设甲离开磁场时速度为v０,甲、乙产生的热量相同，均甲乙乙甲设为Ｑ1，则v０2＝２aＬＷ+ ｍｇＬsinθ = ２Ｑ1 + ＼ｆ(１,2)m v02解得W＝2Q１+ mgL sｉnθ;乙在磁场运动过程中,甲、乙产生相同的热量，均设为Q2，则2Ｑ2 = mｇLｓinθ，根据题意有Q＝Q1 + Ｑ2解得W＝2Ｑ.变式3 BＤ；考查电磁感应中的功能关系,本题关键是理解上滑经过磁场的末速度与下滑经过磁场的初速度相等，由切割磁感线的效果差别,得Ａ错B对.因过程中有能量损失,上滑平均速度大于下滑平均速度,用时ｔ上<ｔ下.重力做功两次相同由P=W/t可知C错,D对．例4 Ｂ；如图所示,当M′N′从初始位置运动到AB位置的过程中，切割磁感线的有效长度随时间变化关系为：L1 =Ｌ–（L– 2ｖt) = 2v t,L为导线框的边长,产生的电流I1=错误!，导线框所受安培力f1=ＢI1Ｌ１=错误!＝错误!,所以f1为t的二次函数图象,是开口向上的抛物线.当Q′P′由CＤ位置运动到M′N′位置的过程中,切割磁感线的有效长度不变,电流恒定．当Q′Ｐ′由M′N′位置运动到AＢ位置的过程中,切割磁感线的有效长度L2＝L －2vｔ，产生的电流Ｉ2＝错误!,导线框所受的安培力为ｆ2＝错误!,所以也是一条开口向上的抛物线,所以应选B．变式4 A;在x= R左侧,设导体棒与圆的交点和圆心的连线与x轴正方向成θ角，则导体棒切割磁感线的有效长度Ｌ＝２Ｒsiｎθ,电动势与有效长度成正比，故在x = R左侧，电动势与x的关系为正弦图象关系,由对称性可知在x＝Ｒ右侧与左侧的图象对称.四.考题再练高考试题１．⑴设棒匀加速运动的时间为Δt，回路的磁通量变化量为Δφ,回路中的平均感应电动势为E平，由法拉第电磁感应定律得Ｅ平= Δφ／Δt①其中Δφ=Bｌx②设回路中的平均电流为I平,由闭合电路欧姆定律得I平＝E平/(Ｒ+ r) ③则通过电阻R的电荷量为q=Ｉ平Δｔ④联立①②③④式，代入数据得ｑ= 4.５Ｃ⑤⑵设撤去外力时棒的速度为ｖ，对棒的匀加速运动过程，由运动学公式得v2= ２ax⑥设棒在撤去外力后的运动过程中安培力所做的功为W,由动能定理得Ｗ= 0 –m v２/2 ⑦撤去外力后回路中产生的焦耳热Ｑ2 = –W⑧联立⑥⑦⑧式,代入数据得Q2 =１.8J ⑨⑶由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Ｑ１∶Q2 =2∶1，可得Q1 = ３.6J ⑩在棒运动的整个过程中,由功能关系可知ＷF = Ｑ1＋Q2⑪由⑨⑩⑪式得WＦ=５.4 J．预测 1 ⑴棒ｃｄ受到的安培力F cd＝BIl ①棒cｄ在共点力作用下平衡,则F cｄ= mgｓｉn30°②由①②式代入数据解得I＝ 1 A，方向由右手定则可知由d到ｃ.⑵棒ab与棒cｄ受到的安培力大小相等,Ｆａb= F cd，对棒ab 由共点力平衡有F＝mg sin３０°+BIl③代入数据解得F＝０.２Ｎ.④⑶设在时间t 内棒cd 产生Q = 0．1 J热量,由焦耳定律可知Ｑ= I2Ｒt ⑤设ab棒匀速运动的速度大小为ｖ,则产生的感应电动势E= Blｖ⑥由闭合电路欧姆定律知I＝E／2R⑦由运动学公式知，在时间t内，棒ａb沿导轨的位移ｘ= v t⑧力F做的功W= Fx⑨综合上述各式,代入数据解得W = 0.４Ｊ.2.AC；导体棒由静止释放,速度达到v时,回路中的电流为I，则根据平衡条件,有mg sｉnθ=BIＬ.对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,以2ｖ的速度匀速运动时，则回路中的电流为2I,有F＋ｍg sinθ= 2BIL所以拉力F＝mg sｉnθ，拉力的功率P = F·2ｖ＝2mg v sinθ,故选项A正确、选项B错误；当导体棒的速度达到０.５v时，回路中的电流为I/2,根据牛顿第二定律，得mｇsｉnθ–BIL／2 =m ａ，解得ａ=0.5g sinθ，选项C正确；当导体棒以2ｖ的速度匀速运动时,根据能量守恒定律，重力和拉力所做的功之和等于R上产生的焦耳热,故选项D错误.预测2 ⑴闭合S 之前导体自由下落的末速度为ﻩｖ0=gｔ＝4m/s,S闭合瞬间,导体产生感应电动势，回路中产生感应电流．ab 立即受到一个竖直向上的安培力F安= BＩl ab =B2l2v0／R = 0.0１6 N > ｍｇ=0．00２N，此刻导体棒所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反,加速度的表达式为ａ=(Ｆ安–mg)／ｍ= B2ｌ2ｖ0/mR–g，所以,aｂ做竖直向下的加速度逐渐减小的变减速运动．当速度减小至Ｆ安= mｇ时，ab 做竖直向下的匀速运动.⑵设匀速下落的速度为v,此时F安= BIl = B２l2ｖ/Ｒ= mｇ，ｖ= mgR/B２l２= 0.5 ｍ/s．五.课堂演练自我提升1．B；线框各边电阻相等，切割磁感线的那个边为电源，电动势相同均为Bl v,在A、C、D中,U aｂ=Ｂl v/4,B中,Ｕａｂ＝3Bl v／4，选项Ｂ正确．2.D;通过两导线电流强度一样，两导线都处于平衡状态，则F1=BＩL,F２＝BIL,所以F1 = Ｆ２，A、B错误；U ab= IRａb，这里cd导线相当于电源，所以Ｕcd是路端电压,U cd = ＩR aｂ即U ab =U cd. 3.BＤ;若保持拉力F恒定,在t１时刻，棒aｂ切割磁感线产生的感应电动势为E=BL v,其所受安培力F1 =BIＬ＝B2L2v/R，由牛顿第二定律,有F–Ｂ2L2ｖ／R = ｍa1;棒最终以２ｖ做匀速运动，则F =２Ｂ２L2v/R,故a1＝Ｂ２L2ｖ/mR.若保持拉力的功率P恒定，在t2时刻,有P/v–B２L2v/R＝ma２;棒最终也以2v做匀速运动,则P/2v =2B2L2v/R，故ａ2 =3B2L2v/mR = 3a1,选项C错误、D正确.由以上分析可知，在瞬时速度相同的情况下，恒力F作用时棒的加速度比拉力的功率P恒定时的加速度小,故t1 >t2，选项B正确,A错误.4.BD；当有磁场时,导体棒除受到沿斜面向下的重力的分力外,还切割磁感线有感应电流受到安培力的作用,所以两次上升的最大高度相比较为h < H,两次动能的变化量相等，所以导体棒所受合力的功相等，选项Ａ错误，B正确，有磁场时,电阻Ｒ产生的焦耳热小于0.５mｖ０2，ａｂ上升过程的最小加速度为g sinθ，选项Ｃ错误、Ｄ正确.５．C；设线框刚进入磁场时的速度为v1，刚穿出磁场时的速度v2= v1／2；线框自开始进入磁场到完全穿出磁场共下落高度为2L,由题意m v1２/2 =mgＨ,m v１2/2 + mg·2L = m v２2/２+Q，联立解得Ｑ=2mｇL+3mgH/４= 3mgＬ,选项Ｃ正确．6.Ｃ;设线圈刚进入第一个磁场时速度大小为ｖ1，那么ｍgｈ= 错误!ｍｖ错误!，v１＝错误!.设线圈刚进入第二个磁场时速度大小为v2，那么v２2–v错误!= ２gh，ｖ2 =错误!ｖ1;根据题意还可得到，mg＝B2L2v1/Ｒ,mｇ＝Bｘ２L2ｖ2/Ｒ整理可得出Bｘ=错误!Ｂ,A、B两项均错.穿过两个磁场时都做匀速运动,把减少的重力势能都转化为电能,所以在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为４mｇL,Ｃ项正确、D项错误.７．Ａ;在金属棒ＰＱ进入磁场区域之前或出磁场后,棒上均不会产生感应电动势，D项错误.在磁场中运动时,感应电动势E=Ｂlｖ，与时间无关,保持不变，故A选项正确.8.⑴框架开始运动时，MN边所受安培力的大小等于其所受的最大静摩擦力,故有Ｆ安=μ（m1 + m2)g,F安= BＩｌ,Ｅ= Bｌv,I＝Ｂｌv/Ｒ,解得v＝6m/ｓ．⑵框架开始运动时，MＮ边所受安培力的大小等于其所受的最大静摩擦力,设此时加在ａｂ上的恒力为F，应有F≥F安，当F = Ｆ安时,F最小,设为F mｉn,故有F mｉｎ＝μ(m1 + ｍ2)ｇ= 0.6 N.⑶根据能量转化和守恒定律,F做功消耗外界能量，转化为导体棒ab的动能和回路中产生的热量，有Fs = m2v２/2 + Q,框架开始运动时，aｂ的速度v =６m/s，解得Q= 0.3 J.9.t1=D/ｖ=0．２s；在0～t１时间内,A1产生的感应电动势E1=ＢＬv= 0.18V，其等效电路如图甲所示.由图甲知，电路的总电阻Ｒ0 = r+ rR/（r +R) = ０．5 Ω,总电流为Ｉ= Ｅ1/Ｒ=０.３６A,通过R的电流为I R= I/３= 0.１２A;从A１离开磁场(t1 =0.2 s）至A2刚好进入磁场ｔ2 = 2D／v的时间内,回路无电流，I R = 0；从A2进入磁场(t2=0．4ｓ）至离开磁场t3 = （2Ｄ+ D)/v ＝0．６ｓ的时间内，A2上的感应电动势为Ｅ2=0．18 V，其等效电路如图乙所示，由图乙知,电路总电阻R0＝0.5Ω,总电流I =0．36A,流过R的电流IＲ=0.１2 A；综合以上计算结果，绘制通过Ｒ的电流与时间关系如图所示．10．⑴系统的运动情况分析可用简图表示如下：棒的速度ｖ↑→（E =BL v)棒中感应电动势Ｅ↑→（I＝E／R）通过棒的感应电流I↑→（F安= BIL)棒所受安培力F安↑→(Mｇ–F安）棒所受合外力Ｆ合↓→（a =Ｆ合／(Ｍ+ m）)棒的加速度a↓→。

高考第一轮复习教案13电磁感应

高考第一轮复习教案13电磁感应目的要求：重点难点：教具：过程及内容：电磁感应现象愣次定律第1课基础知识一、电磁感应1．电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流．2．产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化3.引起磁通量变化的常见情形①闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;②线圈在磁场中转动导致Φ变化③磁感应强度随时刻或位置变化,或闭合回路变化导致Φ变化注意:磁通量的变化，应注意方向的变化，如某一面积为S的回路原先的感应强度垂直纸面向里，如下图，后来磁感应强度的方向恰好与原先相反，那么回路中磁通量的变化最为2BS，而不是零．4.产生感应电动势的条件:不管回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.电磁感应现象的实质是产生感应电动势,假如回路闭合,那么有感应电流,假如回路不闭合，那么只能显现感应电动势，而可不能形成连续的电流．我们看变化是看回路中的磁通量变化，而不是看回路不处的磁通量变化【例1】线圈在长直导线电流的磁场中，作如下图的运动：A向右平动；B向下平动，C、绕轴转动〔ad 边向外〕，D、从纸面向纸外作平动，E、向上平动〔E线圈有个缺口〕，判定线圈中有没有感应电流？解析：A．向右平移，穿过线圈的磁通量没有变化，故A线圈中没有感应电流；B．向下平动，穿过线圈的磁通量减少，必产生感应电动势和感应电流；C．绕轴转动．穿过线圈的磁通量变化〔开始时减少〕，必产生感应电动势和感应电流；D．离纸面向外，线圈中磁通量减少，故情形同BC；E．向上平移，穿过线圈的磁通量增加，故产生感应电动势，但由于线圈没有闭合电路，因而无感应电流因此，判定是否产生感应电流关键是分清磁感线的疏密分布，进而判定磁通量是否变化．答案：BCD中有感应电流【例2】如下图，当导线MN中通以向右方向电流的瞬时，那么cd中电流的方向〔 B 〕A．由C向dB．由d向CC．无电流产生D．AB两情形都有可能解析：当MN中通以如图方向电流的瞬时，闭合回路abcd中磁场方向向外增加，那么依照楞次定律，感应电流产生磁场的方向应当垂直纸面向里，再依照安培定那么可知，cd中的电流的方向由d到C，因此B结论正确．二、感应电流方向的判定1.右手定那么:伸开右手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即为感应电流方向.【例3】图中为地磁场磁感线的示意图，在南半球地磁场的竖直重量向上，飞机在南半球上空匀速飞行，机翼保持水平，飞机高度不变，由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差．设飞行员左方机翼末端处的电势为U1，右方机翼末端处的电势为U2〔〕A．假设飞机从西往东飞，U1比U2高；B．假设飞机从东往西飞，U2比U1高；C．假设飞机从南往北飞，U1比U2高；D．假设飞机从北往南飞，U2比U1高；解析：在地球南半球，地磁场在竖直方向上的重量是向上的，飞机在空中水平飞行时，飞行员的右手掌向上，大姆指向前〔飞行方向〕，那么其余四指指向了飞行员的左侧，确实是感应电流的方向，而右手定那么判定的是电源内部的电流方向，故飞行员右侧的电势总比左侧高，与飞行员和飞行方向无关．应选项B、D正确。