电磁感应核心素养微专题

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2021版新高考物理人教版一轮课件：核心素养微专题系列 10 电磁感应与动量的综合问题(含有图象

IΔt=Δq=
B2lL 1.5R
解得Δv= B22l2=L-0.25 m/s
1.5R 4m
滑出磁场区间Ⅱ过程，同样有
速度变化量为Δv=-0.25 m/s
出磁场区Ⅱ后“联动三杆”的速度为 v′=v+2Δv=1.0 m/s 产生的焦耳热Q=1 ×4m(v2-v′2)=0.25 J。
2
答案：(1)6 m/s (2)1.5 m/s (3)0.25 J
()
【解析】选A、C。由题意可知，两棒组成的系统动量守恒，由动量守恒定律
得mv0=2mv′，最终两棒共速，速度为
v0 ，此时电路中电流为0，故C正确，D
2
错误；由C知，I不是线性变化，又由I= Blv (R为每个棒的电阻)知，v不是线
2R
性变化，v1是逐渐减小到
v0 ，v2是逐渐增大到
2
v0 ，故A正确，B错误。
列车减速时，需在前方设置如图乙所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l。若某时刻列车的速度为v0，此时ab、 cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？
【模型介绍】 (1)电磁感应问题往往涉及牛顿运动定律、动量守恒、能量守恒、电路的分析和计算等许多方面的物理知识，试题常见的形式是导体棒切割磁感线(模型建立)，产生感应电流，从而使导体棒受到安培力作用。 (2)导体棒运动的形式有匀速、匀变速和非匀变速3种，对前两种情况，容易想到用牛顿运动定律求解，对后一种情况一般要用能量守恒和动量守恒定律求解，但当安培力变化，且又涉及位移、速度、电荷量等问题时，用动量定理求解往往能巧妙解决。
磁场时立即撤去牵引力，完全进入磁场时速度恰好为零。已知有界匀强磁场

核心素养视域下的教学设计——以“电磁感应现象及应用”教学为例

核心素养视域下的教学设计以电磁感应现象及应用教学为例蔡艺娟(漳州二中(闽师大附属中学)ꎬ福建漳州３６３０００)摘㊀要:本文以电磁感应现象及应用为例ꎬ阐述了以核心素养为导向的教学过程设计.具体包括实验引入ꎬ激发兴趣㊁回顾旧知ꎬ构建桥梁㊁模型构建ꎬ回归本质㊁实验探究ꎬ提升思维㊁融入物理学史ꎬ发掘科学精神㊁实践应用ꎬ感悟科技力量以及课堂小结七大环节ꎬ以助读者了解如何基于核心素养视域进行物理教学.关键词:核心素养ꎻ电磁感应ꎻ教学设计中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２４)０６－０１０７－０３收稿日期:２０２３－１１－２５作者简介:蔡艺娟(１９８２.３－)ꎬ女ꎬ福建省漳州人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中物理教学研究.㊀㊀核心素养是指学生在学习过程中所需具备的必备能力和素质ꎬ是学生终身发展的核心能力ꎬ包括批判性思维㊁沟通能力㊁合作精神㊁创新能力等[１].物理学科核心素养是物理学科育人价值的关键体现ꎬ主要包含物理观念科学思维科学探究科学态度与责任４个要素[２].课堂教学是培养学生核心素养的重要途径ꎬ教师可以通过巧妙的教学设计和活动安排ꎬ有针对性地培养学生的核心素养ꎬ为其综合发展和未来的学习生活打下坚实的基础.本文以电磁感应现象及应用教学为例ꎬ探讨如何设计核心素养视域下的教学过程.１基于提升学生核心素养的教学内容分析电磁感应现象及应用是«普通高中物理课程标准(２０１７年版２０２０年修订)»必修３模块中电磁场与电磁波初步主题下的内容.学生在初中阶段的学习ꎬ已经掌握了闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时回路中会产生电流.在学习本节课之前ꎬ学生已经对磁通量的概念有了认知ꎬ知道电生磁 ꎬ已经初步感知到电和磁相互作用㊁相关关联ꎬ但缺乏对该联系本质原因的了解ꎬ知识具有一定的片面性.本节课的任务是通过实验ꎬ让学生了解电磁感应现象ꎬ掌握感应电流产生的条件ꎬ体验科学探索中思想方法的重要作用ꎬ了解该现象在生活中的广泛应用和对现代社会的影响ꎬ体验科学知识在生活和科技中的应用ꎬ理解科学技术社会环境的关系.２以核心素养为导向的教学过程设计２.１实验引入ꎬ激发兴趣师:风扇插上电ꎬ扇叶就能转动.那如果我们反过来ꎬ先转动扇叶ꎬ插头会有电吗?ʌ实验ɔ(教具:小电扇)找同学进行尝试.一个学生手捏风扇插头上的金属片ꎬ另一个同学拨动扇叶转动ꎬ让捏插头的学生感受下是否有电产生.生:手有被电的感觉ꎬ有电产生.问题１:还有其他方式可以证明电流的产生吗?生:可以连接小灯泡ꎬ看小灯泡能否被点亮.(小灯泡被点亮)问题２:电流是怎么来的呢?难道风扇里有电源?７０１ʌ深入ɔ拆开风扇ꎬ可以看到电线一圈圈缠绕在一起ꎬ形成一个线圈.并且线圈边上还有一个黑色的小方块ꎬ这个方块本质是一个磁铁.问题３:有线圈有磁铁就有电流了吗?设计意图:用有趣的实验引起学生的兴趣. 未插电但却能出现手被电㊁灯泡发亮的实验现象ꎬ引发学生的认知冲突ꎬ并结合一连串的问题链ꎬ激发学生的好奇心和求知欲ꎬ充分调动学生学习的积极性.２.２回顾旧知ꎬ构建桥梁问题１:能否利用磁铁使铜线圈产生电流ꎬ使二极管发光?(器材:绕在纸筒上的铜线圈ꎬ两端与二极管相连.)生:回忆初中所学的知识ꎬ思考通过磁铁ꎬ应该可以使线圈中产生电流ꎬ观察到二极管发光的现象.ʌ实验ɔ将磁铁放入纸筒ꎬ手持纸筒两端ꎬ快速沿纸筒方向晃动纸筒ꎬ看到二极管发光.设计意图:教师对初中学生所掌握的实验进行重演ꎬ构架起初高中知识衔接的桥梁.通过引导并帮助学生体会磁生电实验ꎬ增强学生对物理实验的真实体验感ꎬ培养学生的知识运用能力ꎬ并进一步激发学生的探知欲求.２.３模型构建ꎬ回归本质问题１:如图１所示ꎬ当导体棒切割磁感线产生磁感电流时ꎬ哪些物理量发生改变?哪些不变?图１㊀电磁感应模型生:在该过程中ꎬ磁感应强度Ｂ不变ꎬ回路面积Ｓ发生改变.设计意图:将２.１和２.２的实际实验抽象提炼出物理模型ꎬ引导学生发现感应电流产生的条件.该教学过程提升了学生建构模型的能力.２.４实验探究ꎬ提升思维问题１:如何借助提供的实验器材(电流计㊁大线圈㊁小线圈(带铁芯)㊁开关㊁滑动变阻器㊁电源㊁导线等)ꎬ进行感应电流如何产生的实验?生:讨论交流ꎬ设计实验方案ꎬ大线圈称为线圈Ｂꎬ和电流计两端相连ꎬ形成回路.小线圈(带铁芯)称为线圈Ａꎬ和电源㊁开关㊁滑动变阻器串联ꎬ形成闭合回路ꎬ实验方案如图２所示.以小组为单位ꎬ进行实验.尝试各种能够使大线圈中产生感应电流的操作.图２㊀实验图问题２:通过实验ꎬ能否填写完成下列表格?生:交流实验结果ꎬ将实验结果记录在表格中.表１㊀实验记录表实验操作线圈Ａ中的电流情况线圈Ａ产生的磁场大小是否变化穿过线圈Ｂ的磁场强弱是否改变线圈Ｂ中是否有电流放入瞬间不变不变是有开关闭合瞬间从无到有变化是有开关断开瞬间从有到无变化是有闭合开关ꎬ滑动变阻器滑片不动不变不变否无闭合开关ꎬ迅速移动滑动变阻器的滑片大小发生改变变化是有㊀㊀生:分析实验数据ꎬ发现线圈Ｂ中的感应电流和其磁场强弱变化有关ꎬ当Ｂ发生改变ꎬＳ不变时ꎬ会产生感应电流.设计意图:让学生根据实验的目的ꎬ利用已有的器材ꎬ完成实验方案的设计㊁实验操作㊁观察实验现象㊁记录分析数据㊁归纳实验结论的过程ꎬ提升学生的科学探究素养ꎬ培养学生的证据推理能力.问题３:线圈在匀强磁场中转动时ꎬ也会产生感应电流ꎬ此时磁感应强度Ｂ和线圈的面积Ｓ都没有发生变化ꎬ那为何能产生感应电流?生:磁感应强度Ｂ和线圈的面积Ｓ未发生变化ꎬ但两者的夹角发生了改变.问题４:产生感应电流的条件是什么?生:磁通量发生变化.设计意图:通过实验ꎬ让学生进一步深入感受到８０１感应电流产生的条件.通过让学生对实验的观察和分析ꎬ进一步提高其观察和数据分析处理能力ꎬ发展学生的科学探究素养.２.５融入物理学史ꎬ发掘科学精神(对法拉第发现电磁感应现象的过程进行介绍ꎬ鼓励学生表达自己的感悟)生１:我对法拉第的勇气和探索精神深感敬佩ꎬ他不断进行实验和观察ꎬ最终发现了电磁感应现象.这让我明白了科学家的精神是多么的重要ꎬ他们的发现为我们的生活带来了很多便利.生２:法拉第的创造力也深深地感染了我.他通过对电磁现象的深入思考和实验探索ꎬ创造性地提出了电磁感应现象的理论ꎬ这展现了他的创新精神和独立思考能力.我觉得这种创造力是科学家最宝贵的品质之一ꎬ也是我在学习科学知识时需要不断培养和发展的品质.设计意图:在物理学史中ꎬ学生感悟到求真㊁求实㊁创新㊁细致㊁坚持㊁勇敢的科学精神ꎬ发挥教育的育人功能.同时ꎬ通过学科发展史的引入ꎬ学生也可以了解到科学知识的相对性和不断发展的特点ꎬ培养学生的科学态度和开放心态.２.６实践应用ꎬ感悟科技力量(展示手摇发电机)问题１:感应电流的产生在实际生产生活中还有哪些应用?这些应用的原理是什么?(演示手摇发电机发电ꎬ引导学生猜想其工作原理ꎬ利用课件展示发电机内部构造和工作过程.)生:配合课件ꎬ分析手摇发电机发电的原理.生:了解国内的科技进展.设计意图:通过发电的介绍和分析讨论ꎬ引领学生在具体实例中认识科学㊁技术㊁社会和环境的关系ꎬ让学生意识到新技术和新产品的产生和发展ꎬ其根本在于科学的进步ꎬ使其了解到物理对社会进步的推动作用以及对现代社会产生的影响.在课堂上ꎬ让学生感受到科学知识对生活和科技的巨大助力ꎬ激发学生对科学技术的兴趣ꎬ培养他们的实践能力.２.７课堂小结问题:通过本节课ꎬ你的收获有哪些?可以解决什么问题?(引导学生从知识和方法两个角度进行总结)设计意图:通过引导学生从知识㊁方法等方面回顾本节课的学习过程ꎬ提高学生的归纳总结能力ꎬ帮助学生体会学习既要关注学习结果ꎬ更要关注学习过程.通过自主归纳课堂内容ꎬ使学生把握知识脉络ꎬ建立完整的知识结构.学生也在对自己的学习过程与收获的审视与评价中认识到物理学是基于人类有意识的探究而形成的对自然现象的描述与解释ꎬ并需要接受实践的检验.３结束语核心素养的培养体现在教学的每一个环节ꎬ在知识导入㊁讲解㊁归纳总结等部分ꎬ均能够通过合理的教学活动设计ꎬ实现学科的育人价值.教师在教学设计时ꎬ可以通过设计具有挑战性和启发性的问题ꎬ激发学生的学习兴趣ꎬ促进学生的创新素养和批判性思维的提升.也可以设计实践性的任务和项目ꎬ让学生在实际操作中培养合作精神和沟通能力ꎬ促进学生的团队合作能力和沟通表达能力的提升.教师还可以通过引导学生进行跨学科的综合性探究和研究项目ꎬ培养学生的信息素养和跨学科思维能力ꎬ促进学生的综合应用能力和创新意识的提升.此外ꎬ教师可以在教学中引入学科发展史ꎬ让学生了解科学知识的建构过程ꎬ培养学生对科学的敬畏之心和求知欲ꎬ帮助学生理解科学知识与社会发展的关系ꎬ促进学生的科学社会责任感和科学精神的培养.教育的目标不仅仅是传授知识ꎬ更重要的是培养学生的综合素养和品格.因此ꎬ教师要以育人为目标ꎬ开展核心素养视域下的教学ꎬ方能体现教育的真谛.参考文献:[１]顾华.核心素养指导下的高效物理课堂:以导体的电阻的课堂教学设计为例[Ｊ].数理化解题研究ꎬ２０２２(９):９１－９３.[２]谢亭叶.基于提升学生核心素养的初中物理教学设计:以苏科版电热器电流的热效应为例[Ｊ].数理化解题研究ꎬ２０２３(２６):１１０－１１２.[责任编辑:李㊀璟]９０１。

《电磁感应核心素养目标教学设计、教材分析与教学反思-2023-2024学年科学华东师大版2012》

《电磁感应》导学案
一、导学目标
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式和应用；
3. 理解电磁感应在生活中的应用。

二、导学内容
1. 电磁感应的基本观点
2. 法拉第电磁感应定律
3. 电磁感应在生活中的应用
三、导学步骤
1. 导入：通过展示一个电磁感应的实验视频或图片，引出学生对于电磁感应的好奇和疑惑。

2. 进修：讲解电磁感应的基本观点，即导体在磁场中运动会产生感应电动势的现象。

引导学生思考电磁感应的原理是什么，为什么会发生这样的现象。

3. 进修：介绍法拉第电磁感应定律，即感应电动势的大小与导体运动速度、磁感应强度以及导体长度的乘积成正比。

通过公式的推导和实例的分析，让学生掌握定律的表达式和应用。

4. 练习：设计几道相关的练习题，让学生稳固所学知识，提高解题能力。

5. 拓展：讲解电磁感应在生活中的应用，如电磁感应发电、变压器原理等，引导学生思考电磁感应在现实生活中的重要性和应用价值。

6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调电磁感应的重要性和应用领域，引导学生加深对知识的理解和掌握。

四、作业安置
1. 阅读相关教材，复习电磁感应的基本观点和法拉第电磁感应定律；
2. 完成相关练习题，稳固所学知识；
3. 思考电磁感应在生活中的应用，并写一篇小结。

五、课后反馈
1. 教师对学生作业进行批改和点评，及时纠正错误，鼓励正确的做法；
2. 学生可以在下节课上进行讨论和分享，加深对知识的理解和掌握。

电磁感应(3个微专题)

[方法点拨](1)理解“谁”阻碍“谁”，及如何阻碍．(2)理解楞次定律的广义形式，“结果”阻碍“原因”．1．(楞次定律应用)自1932年磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据．近年来，一些凝聚态物理学家找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象，这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝新的曙光．如果有一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图1所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现()图1A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．逆时针方向的持续流动的感应电流D．顺时针方向的持续流动的感应电流2．(楞次定律应用)法拉第发现了电磁感应现象之后，又发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．揭开了人类将机械能转化为电能并进行应用的序幕．法拉第圆盘发电机的原理如图2所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连．当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则()图2A．电刷B的电势低于电刷A的电势B．若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数将变大C．若仅将电刷A向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，灵敏电流计的示数将变大D．金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小3．(楞次定律应用)如图3所示，圆柱体为磁体，磁极在左右两侧，外侧a为一金属圆环，与磁体同轴放置，间隙较小．在左侧的N极和金属圆环上各引出两根导线，分别接高压电源的正负极．加高压后，磁体和金属环a间的空气会被电离，形成放电电流，若从右侧观察放电电流，下列说法正确的是()图3A．放电电流将发生顺时针旋转B．放电电流将发生逆时针旋转C．放电电流不发生旋转D．无法确定放电电流的运动情况4．(楞次定律应用)如图4所示，直线边界ab上方有无限大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一矩形金属线框底边与磁场边界平行，从距离磁场边界高度为h处由静止释放，则下列说法正确的是()图4A．整个下落过程中，穿过线框的磁通量一直在减小B．线框穿出磁场的过程中，线框中会产生逆时针方向的电流C．线框穿出磁场的过程中，线框受到的安培力可能一直减小D．线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后减小5．均匀带正电的薄圆盘的右侧，用绝缘细线A、B悬挂一根水平通电直导线ab，电流方向由a到b，导线平行于圆盘平面．现圆盘绕过圆心的水平轴沿如图5所示方向匀速转动，细线仍然竖直，与圆盘静止时相比，下列说法正确的是()图5A．细线所受弹力变小B．细线所受弹力不变C．细线所受弹力变大D．若改变圆盘转动方向，细线所受弹力变大6．如图6所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下列最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()图67．(多选)阿明有一个磁浮玩偶，其原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图7所示．若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是()图7A．电路中的电源必须是交流电源B．电路中的a端点须连接直流电源的负极C．若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度D．若将可变电阻的阻值调大，可减小玩偶飘浮的最大高度8．如图8所示，在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制成的圆环大小刚好可与磁场边界重合，现从图示位置开始，下列说法中正确的是()图8A．若使圆环向右平动穿出磁场区域，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向B．若使圆环竖直向上平动穿出磁场区域，感应电流始终沿逆时针方向C．若圆环以ab为轴转动，a点的电势始终高于b点的电势D．若圆环以ab为轴转动，b点的电势始终高于a点的电势答案精析1．C[只有N极的磁单极子从上到下穿过闭合超导线圈，可分成穿入和穿出两个过程．磁单极子从上到下穿入闭合超导线圈时，向下的磁通量增加，由楞次定律可判断出，从上向下看，闭合超导线圈中将出现逆时针方向的感应电流；磁单极子穿出闭合超导线圈时，向上的磁通量减少，由楞次定律可判断出，从上向下看，闭合超导线圈中将出现逆时针方向的感应电流；所以磁单极子从上到下穿过闭合超导线圈，从上向下看，闭合超导线圈中将出现逆时针方向的持续流动的感应电流，选项C正确，A、B、D错误．]2．C[根据右手螺旋定则，左端磁极为N极，右端磁极为S极，圆盘转动，切割磁感线，根据右手定则，感应电动势的方向为A到B，所以电刷B的电势高于电刷A的电势，A项错误；若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，则线圈中的电流减小，磁场减弱．切割产生的感应电动势减小，灵敏电流计的示数减小，B项错误；增大电刷之间的距离，切割产生的感应电动势增大，灵敏电流计的示数增大，C项正确；金属盘转动的转速越大，则产生的感应电动势增大，感应电流增大，需要维持其做匀速转动所需外力增大，外力做功的功率P＝Fv增大，D项错误．]3．A[从右侧看，磁场方向向外，电流方向由正极指向负极，根据左手定则判断可知放电电流将顺时针旋转，A项正确．]4．C[金属线框在磁场中未穿出时，穿过线框的磁通量不变，线框穿出磁场时，穿过线框的磁通量开始减小，选项A错误；线框穿出磁场的过程中，线框内磁通量减小，由楞次定律可知，线框中会产生顺时针方向的感应电流，选项B错误；线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若大于重力，则线框做减速运动，受到的安培力减小，选项C正确；线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若小于重力，则线框做加速运动，速度增大，产生的感应电流增大，所受安培力增大，当安培力增大到等于重力时，做匀速运动，不会出现速度先增大后减小的情况，选项D错误．]5．C[圆盘静止时，通电直导线受到竖直向上的弹力和竖直向下的重力，两者等大反向，合力为零．当圆盘匀速转动时，根据右手螺旋定则，圆盘产生水平向右的磁场，根据左手定则，通电直导线受到方向向下的安培力，故细线所受的弹力变大，选项A、B错误，C正确；若改变圆盘转动方向，通电直导线受到的安培力方向向上，细线所受的弹力变小，选项D错误．] 6．B[圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合，圆环中磁通量变化不均匀，产生的感应电流不是线性变化，A错误；铜环下落到磁铁顶端的速度小于下落到磁铁底端的速度，故铜环下落到磁铁顶端产生的感应电流小于下落到磁铁底端产生的感应电流，B正确，C、D错误．]7．CD[当电磁铁上端为N极时，可使玩偶飘浮起来，由安培定则可知，a端应是电源的正极，A、B项错；若增加环绕软铁的线圈匝数，电磁铁磁性增强，可增加玩偶飘浮的最大高度，C项正确；若将可变电阻的阻值调大，线圈中电流减小，磁性减弱，玩偶飘浮的最大高度减小，D项正确．]8．A[若圆环向右平动，由楞次定律知感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，选项A 正确；若圆环竖直向上平动，由于穿过圆环的磁通量始终为零，未发生变化，所以圆环中无感应电流产生，选项B错误；若圆环以ab为轴转动，在0～90°内，由右手定则知b点的电势高于a点的电势，在90°～180°内，由右手定则知a点的电势高于b点的电势，以后a、b 两点电势按此规律周期性变化，选项C、D错误．][方法点拨](1)产生电动势的那部分导体相当于电源，电源内部电流由负极流向正极，电源两端电压为路端电压；(2)Φ－t图象、B－t图象的斜率不变或平行，感应电动势大小不变，电流方向不变．1．(B－t图象)(多选)如图1甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10cm、总电阻为0.1Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的如图所示的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t 的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是()图1A．导线圈中产生的是交变电流B．在t＝2.5s时导线圈产生的感应电动势为1VC．在0～2s内通过导线横截面的电荷量为20CD．在t＝1s时，导线圈内电流的瞬时功率为10W2．(I－t图象)如图2所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)()图23．(线框切割有界磁场)(多选)空间中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L.一正方形导体框abcd的边长也为L，开始正方形导体框的ab边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图3所示．由图示的位置开始计时，正方形导体框以平行于bc边的速度v匀速穿越磁场．若导体框中的感应电流为i，a、b两点间的电压为U ab，感应电流取逆时针方向为正，则导体框穿越磁场的过程中，i、U ab随时间的变化规律的图象正确的是()图34．(电路问题)(多选)如图4所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左右两侧存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反，圆环的电阻为2R，一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好，则下列说法正确的是()图4A ．金属棒MN 两端的电压大小为Bωr 2B ．圆环消耗的电功率是恒定的C ．圆环中电流的大小为2Bωr 23RD ．金属棒MN 旋转一周的过程中，电路中产生的热量为4πB 2ωr 43R5．(电路问题)(多选)如图5所示，一个“日”字形金属框架竖直放置，AB 、CD 、EF 边水平且间距均为L ，阻值均为R ，框架其余部分电阻不计．水平虚线下方有一宽度为L 的垂直纸面向里的匀强磁场．释放框架，当AB 边刚进入磁场时框架恰好匀速，从AB 边到达虚线至线框穿出磁场的过程中，AB 两端的电势差U AB 、AB 边中的电流I (设从A 到B 为正)随位移x 变化的图象正确的是( )图56．如图6甲所示，矩形线圈abcd 固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线OO ′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向里为正，线圈中感应电流逆时针方向为正．则线圈感应电流随时间的变化图象为( )图67．如图7甲所示，一匝数N ＝10、总电阻为R ＝2.5Ω、边长L ＝0.3m 的均质正三角形金属线框静置在粗糙水平面上，线框的顶点正好是半径r ＝L 3的圆形磁场的圆心，磁场方向竖直向下(正方向)，磁感应强度大小B 随时间t 变化的关系如图乙所示，a 、b 是磁场边界与线框的两个交点，已知线框与水平面间的最大静摩擦力F f ＝0.6N ，取π＝3，则( )图7A ．t ＝0时穿过线框的磁通量为0.06WbB ．线框静止时，线框中的感应电流大小为0.6AC ．线框静止时，a 、b 两点间电压为118V D ．经时间t ＝0.8s ，线框开始滑动8．(多选)如图8，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框，导线框右侧有两个宽度也为L 的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B 、方向分别竖直向下和竖直向上．t ＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框在外力作用下，以速度v 匀速进入并通过磁场区域．规定电流i 沿逆时针方向时为正，磁感线竖直向下时磁通量Φ为正，安培力的合力F 向左为正．则以下关于Φ、i 、F 和导线框中的电功率P 随时间变化的图象大致正确的是()图89．如图9甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻为R的定值电阻，电阻为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t＝0时对金属棒施加一平行于导轨向上的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过定值电阻R的电荷量q随时间的平方t2变化的关系如图乙所示．下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、金属棒的加速度a、外力F、通过电阻R的电流I随时间t变化的图象中正确的是()图910．(多选)如图10所示，顶角θ＝45°的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中．一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均为r.导体棒与导轨接触点为a 和b ，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．t ＝0时导体棒位于顶角O 处，则流过导体棒的电流强度I 、导体棒内产生的焦耳热Q 、导体棒做匀速直线运动时水平外力F 、导体棒的电功率P 各量大小随时间变化的关系正确的是( )图1011．(多选)直角三角形金属框abc 放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．若金属框绕ab 边向纸面外以角速度ω匀速转动90°(从上往下看逆时针转动)，如图11甲所示，c 、a 两点间的电势差为U ca ，通过ab 边的电荷量为q .若金属框绕bc 边向纸面内以角速度ω匀速转动90°，如图乙所示，c 、a 两点间的电势差为U ca ′，通过ab 边的电荷量为q ′.已知bc 、ab 边的长度都为l ，金属框的总电阻为R .下列判断正确的是( )图11A ．U ca ＝12Bωl 2 B ．U ca ′＝12Bωl 2 C ．q ＝2B πl 28R D ．q ′＝Bl 22R答案精析1．ACD [在0～2s 内，磁感应强度变化率为ΔB 1Δt 1＝1T/s ，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E 1＝nS ΔB 1Δt 1＝100×0.12×1V ＝1V ；在2～3s 内，磁感应强度变化率为ΔB 2Δt 2＝2T/s ，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E 2＝nS ΔB 2Δt 2＝100×0.12×2V ＝2V ．导线圈中产生的感应电流为方波交变电流，选项A 正确．在t ＝2.5s 时，产生的感应电动势为E 2＝2V ，选项B 错误．在0～2s 内，感应电流I ＝E 1R＝10A ，通过导体横截面的电荷量为q ＝I Δt ＝20C ，选项C 正确．在t ＝1s 时，导线圈内感应电流的瞬时功率P ＝UI ＝I 2R ＝102×0.1W ＝10W ，选项D 正确．]2．A [由E ＝BLv 可知，导体棒由b 运动到ac 过程中，切割磁感线有效长度L 均匀增大，感应电动势E 均匀增大，由欧姆定律可知，感应电流I 均匀增大．由右手定则可知，感应电流方向由M 经R 到N ，由左手定则可知，导体棒所受安培力水平向左，大小不断增大，故B 、C 、D 项错，A 项正确．]3．AD [由楞次定律可知，导体框进入磁场时感应电流的方向为逆时针，出磁场时感应电流的方向为顺时针，由E ＝Bl v 可知i ＝E R 总＝Bl v R 总，导体框进、出磁场时，有效切割长度l 均由L 逐渐变为零，所以电流也是从大变小，A 正确，B 错误；进磁场时ab 边为电源，U ab 为负值，且大小为34BL v ，出磁场时ab 边不是电源，电流从b 到a ，U ab 为负值，且大小为BL v 4，C 错误，D 正确．]4．BD [由右手定则知金属棒MN 中产生的感应电动势相当于两电源串联，总电动势E ＝2×12Br 2ω＝Br 2ω，金属棒MN 相当于电源，外电路电阻为R 2，因此金属棒MN 两端的电压等于13E ＝13Bωr 2，选项A 错误；根据闭合电路欧姆定律得总电流I ＝2Bωr 23R，圆环中电流大小为总电流的一半，为Bωr 23R，选项C 错误；通过圆环的电流和金属棒MN 两端的电压不变，故圆环消耗的电功率是不变的，选项B 正确；金属棒MN 旋转一周的时间t ＝2πω，因此电路中产生的热量W ＝EIt ＝4πB 2ωr 43R，选项D 正确．] 5．AC [0～L 过程中，此时AB 相当于内阻为R 的电源，B 为电源正极，电势较高，AB 两端的电势差为路端电压，设为－U ，此时由欧姆定律有：I 0＝E 32R ，U ＝I 0·12R ＝E 3，其中E 为电源电压，I 0为电路总电流；L ～2L 过程中，CD 相当于内阻为R 的电源，此时U BA ＝E －I 0R ＝13E ＝U ，所以U AB ＝－U ；2L ～3L 过程中，EF 相当于内阻为R 的电源，此时U BA ＝E －I 0R ＝13E ＝U ，所以U AB ＝－U ，则A 图象符合，A 项正确，B 项错误；0～L 过程中，因为AB 边刚进入磁场时框架恰好匀速，由受力平衡可知，电流方向从A 到B ，此时电流I 1＝E 32R ＝2E 3R ；L ～2L 过程中，CD 相当于内阻为R 的电源，电流方向从B 到A ，此时电流I 2＝－12I 1＝－E 3R；2L ～3L 过程中，EF 相当于内阻为R 的电源，电流方向从B 到A ，此时电流I 3＝－12I 1＝－E 3R，则C 图象符合，C 项正确，D 项错误．]6．A [由题图乙可知，在0～T 2内，左侧磁场强度大小逐渐增大，右侧磁场强度大小逐渐减小，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为逆时针；在T 2～T 内，左侧磁场强度大小逐渐减小，右侧磁场强度大小逐渐增大，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为顺时针．再根据均匀变化的磁场产生恒定的电流知，A 正确．]7．D [由磁通量的定义可知t ＝0时穿过线框的磁通量为Φ＝B 0·16πr 2＝0.01Wb ，A 错；由法拉第电磁感应定律知E ＝N ΔΦΔt ＝N ΔB Δt ·16πr 2＝0.25V ，所以线框中的感应电流为I ＝E R＝0.1A ，B 错；由楞次定律及闭合电路欧姆定律可知U ab ＝79E ＝736V ，C 错；线框位于磁场中的两条边受到的安培力大小为F 1＝NBIr ，且两个力的夹角为120°，合力大小等于F 1，所以当F 1等于最大静摩擦力时，线框就要开始滑动，即NBIr ＝F f ，由题图乙知B ＝2＋5t (T)，联立并代入数据得t ＝0.8s ，D 对．]8．BD9．C [设金属导轨间的距离为l ，金属棒沿导轨向上运动的位移为x ，由题图乙可得q ＝I t＝Blx R ＋r ＝kt 2，x ＝k (R ＋r )Bl t 2，故金属棒做匀加速直线运动，B 错误；由Φ＝Bl ⎝⎛⎭⎫x 0＋12at 2可知，A 错误；回路中的电流I ＝BlaR ＋r t ，由牛顿第二定律有F －mg sin θ－BIl ＝ma ，故有F ＝B 2l 2a R ＋r t ＋mg sin θ＋ma ，C 正确，D 错误．]10．AC [0到t 时间内，导体棒的位移为：x ＝v 0t ，t 时刻，导体棒的长度为：l ＝x ，导体棒的电动势为E ＝Bl v 0，回路总电阻为：R ＝(2x ＋2x )r ，电流强度为：I ＝E R ＝B v 0(2＋2)r，故I 的大小保持不变，电流方向为b →a ，A 项正确；t 时刻导体棒的电功率：P ＝I 2R ′＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤B v 0(2＋2)r 2×v 0tr ＝B 2v 30t(2＋2)2r ，D 项错误．因为P ∝t ，所以Q ＝12Pt ＝B 2v 30t 22(2＋2)2r ，Q －t 图线是开口向上的抛物线，B 项错误；导体棒做匀速直线运动，水平外力与安培力平衡，则有F ＝BIl ＝B 2v 20t(2＋2)r ，C 项正确．] 11．AD [甲图bc 和ac 边切割磁感线，产生的电动势E ca ＝E cb ＝Bl v ＝12Bωl 2.由于穿过闭合电路的磁通量没有变化，电路中没有电流，故U ca ＝E ＝12Bωl 2，选项A 正确，选项C 错误．乙图中，只有ca 边切割磁感线，产生的电动势是变化的，其最大值为E ca ＝12Bωl 2，且从图示位置转过90°的瞬间，其瞬时值为0，这个过程中的平均电动势为E ＝B ΔS t ＝Bl 22t，通过ab 边的电荷量q ′＝I t ＝ER t ＝Bl 22R，选项B 错误，选项D 正确．][方法点拨] (1)分析导体棒切割磁感线运动时要由牛顿第二定律列方程，在方程中讨论v 的变化影响安培力的变化，进而影响加速度a 的变化，a 的变化又影响v 的变化；(2)克服安培力做功的过程就是其它形式的能转化为电能的过程，克服安培力做了多少功，就有多少其它形式的能转化为电能．1．(多选)如图1所示，在匀强磁场中有一倾斜的足够长平行金属导轨，导轨间距为L ，两导轨顶端连有一定值电阻R ，导轨平面与水平面的夹角为θ，匀强磁场的磁感应强度大小为B 、方向垂直导轨平面向上，质量为m 、电阻为r 的光滑导体棒从某一高度处由静止释放，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，其他部分的电阻不计，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )图1A ．导体棒先做加速度减小的加速运动，后做匀速运动B ．若导体棒的速度为v ，则R 两端的电压为BL vC ．导体棒的最大速度为mg (R ＋r )B 2L 2D ．在导体棒下滑过程中，电路中产生的焦耳热等于导体棒克服安培力所做的功2．如图2，平行导轨固定在水平桌面上，左侧接有阻值为R 的电阻，导体棒ab 与导轨垂直且接触良好，ab 棒在导轨间的阻值为r .输出功率恒为P 的电动机通过水平绳向右拉动ab 棒．整个区域存在竖直向上的匀强磁场，若导轨足够长，且不计其电阻和摩擦，则电阻R 消耗的最大功率为( )图2A ．PB.R R ＋r PC.r R ＋rP D.⎝⎛⎭⎫R R ＋r 2P3．(多选)如图3所示，间距为l＝1m的导轨PQ、MN由电阻不计的光滑水平导轨和与水平面成37°角的粗糙倾斜导轨组成，导体棒ab、cd的质量均为m＝1kg、长度均为l＝1m、电阻均为R＝0.5Ω，ab棒静止在水平导轨上，cd棒静止在倾斜导轨上，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小B＝2T．现ab棒在水平外力F作用下由静止开始沿水平导轨运动，当ab棒的运动速度达到一定值时cd棒开始滑动．已知cd棒与倾斜导轨间的动摩擦因数为μ＝0.8，且cd棒受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两导体棒与导轨始终接触良好，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.关于该运动过程，下列说法正确的是()图3A．cd棒所受的摩擦力方向始终沿倾斜导轨向上B．cd棒所受的摩擦力方向先沿倾斜导轨向上后沿倾斜导轨向下C．cd棒开始滑动时，ab棒的速度大小约为20m/sD．cd棒开始滑动时，ab棒的速度大小约为10m/s4．在光滑水平面上，有一个粗细均匀的边长为L的单匝正方形闭合线框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，如图4甲所示．测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示()图4A．线框受到的水平外力一定是恒定的B．线框边长与磁场宽度的比为3∶8C．出磁场的时间是进入磁场时的一半D．出磁场的过程中水平外力做的功与进入磁场的过程中水平外力做的功相等5．(多选)如图5所示，光滑水平桌面上固定放置的长直导线中通以大小为I的稳恒电流，桌面上导线的右侧距离通电长直导线2l处有两线框abcd、a′b′c′d′正以相同的速度v0经过虚线MN向左运动，MN平行长直导线，两线框的ad边、a′d′边与MN重合，线框abcd、a′b′c′d′是由同种材料制成的质量相同的单匝正方形线框，边长分别为l、2l.已知通电长直导线周围磁场中某点的磁感应强度B ＝k I r(式中k 为常量，r 表示该点到长直导线的距离)．下列说法正确的是( )图5A ．此时流经线框abcd 、a ′b ′c ′d ′的电流强度之比为4∶3B ．此时线框abcd 、a ′b ′c ′d ′所受的安培力的功率之比为4∶9C ．此时线框abcd 、a ′b ′c ′d ′的加速度之比为4∶9D ．此时a 、b 间电压U ab ＝kI 24v 0 6．(多选)如图6，光滑绝缘的水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导体框．匀强磁场区域宽度为2L 、磁感应强度为B 、方向垂直桌面向下．导体框的一边与磁场边界平行，在外力作用下以恒定速度v 穿过磁场．下列说法正确的是( )图6A ．穿过磁场过程，外力做的功为2B 2L 3v RB ．穿过磁场过程，导体框产生的焦耳热为2B 2L 3v RC ．进入磁场过程，通过导体框某一横截面的电荷量为BL 2RD ．进入和离开磁场过程，通过导体框的电流大小都为BL v R，且方向相同 7．(多选)由法拉第电磁感应定律可知，若穿过某截面的磁通量为Φ＝Φm sin ωt ，则产生的感应电动势为e ＝ωΦm cos ωt .如图7所示，竖直面内有一个闭合导线框ACD (由细软电阻丝制成)，端点A 、D 固定．在以水平线段AD 为直径的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场．设导线框的电阻恒为r ，圆的半径为R ，用两种方式使导线框上产生感应电流．方式一：将导线上的C 点以恒定角速度ω1(相对圆心O )从A 点沿圆弧移动。

高考物理一轮复习第十单元电磁感应核心素养提升__科学思维系列十一学案新人教版

核心素养提升——科学思维系列(十一)楞次定律的拓展应用电磁感应现象中因果相对的关系恰好反映了自然界的这种对立统一规律,对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的“效果”总是阻碍产生感应电流的原因,可由以下四种方式呈现:(1)阻碍磁通量的变化,即“增反减同”．(2)阻碍相对运动,即“来拒去留”．(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“增缩减扩”．(4)阻碍原电流的变化(自感现象),即“增反减同”．题型1 来拒去留如图所示,质量为m的铜质闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈,沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、匀速经过时,线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况,以下判断正确的是( )A．F N先大于mg,后小于mgB．F N一直大于mgC．F f先向左,后向右D．线圈中的电流方向始终不变【解析】根据“来拒去留”,磁铁靠近线圈时受到斜向上的斥力,由牛顿第三定律知,线圈受到斜向下的斥力,故它受到的支持力F N大于重力mg,磁铁远离线圈时受到斜向下的引力作用,线圈受到斜向上的引力,支持力F N小于重力mg,故A对,B错；整个过程磁铁对线圈的作用力都有向右的分量,即线圈有向右运动的趋势,摩擦力的方向始终向左,C错；由于线圈中的磁通量先变大后变小,方向不变,故线圈中电流前后方向相反,D错．【答案】 A1．两个闭合的金属环,穿在一根光滑的绝缘杆上,如图所示,当条形磁铁的S极自右向左插向圆环时,环的运动情况是( B )A．两环同时向左移动,间距增大B．两环同时向左移动,间距变小C．两环同时向右移动,间距变小D．两环同时向左移动,间距不变解析:当磁铁的S极靠近时,穿过两圆环的磁通量变大,由楞次定律可得两圆环的感应电流方向都是顺时针方向(从右向左看),根据左手定则可知两圆环受到磁铁向左的安培力,远离磁铁,即向左移．由于两圆环的电流方向相同,所以两圆环相互吸引,即相互合拢,间距变小,故B项正确,A、C、D项错误．题型2 增缩减扩如图所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与胶木圆盘面平行,其轴线与胶木圆盘A的轴线OO′重合．现使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,则( )A．金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力增大B．金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力减小C．金属环B的面积有扩大的趋势,丝线受到的拉力减小D．金属环B的面积有缩小的趋势,丝线受到的拉力增大【解析】使胶木圆盘A由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动,通过金属环B内的磁通量增大,根据楞次定律,金属环B的面积有缩小的趋势,且B有向上升高的趋势,丝线受到的拉力减小,故B项正确．【答案】 B2．如图所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈,当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动的过程中,线圈ab将( B )A．静止不动B．顺时针转动C．逆时针转动D．发生转动,但电源的极性不明,无法确定转动方向解析:图中的两个通电的电磁铁之间的磁场方向总是水平的,在滑动变阻器R的滑片P从左向右滑动的过程中,电路中电流增大,两个电磁铁之间的磁场增强,穿过闭合导体线圈中的磁通量增大,线圈只有顺时针转动才能阻碍磁通量增大．。

高二物理选修课件阶段核心素养培优电磁感应

电磁感应现象及定义
01
电磁感应现象
02
电磁感应定义
当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电动势，从而产生感应电流的现象。
电磁感应是指磁场与导体之间相互作用，使得导体中产生感应电动势和感应电流的过程。
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律内容
导体回路中感应电动势的大小，与穿过回路的磁通量的变化率成正比。
03
科技动态关注
引导学生关注电磁感应领域的最新科技动态，如无线充电、磁悬浮列车等。
社会责任感培养
通过讨论电磁感应技术在社会、环境和经济等方面的影响，培养学生的社会责任感和环保意识。
参与社会活动
鼓励学生积极参与与电磁感应技术相关的社会公益活动或志愿服务，如科普宣传、环保行动等。
06
总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
电磁感应现象
当导体在磁场中运动时，会在导体中产生感应电动势，从而产生感应电流。这是电磁感应的基本原理。
法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。这是计算感应电动势大小的基本公式。
楞次定律
感应电流的方向总是试图阻止产生它的磁通量的变化。这是判断感应电流方向的重要定律。
按照学生兴趣和特长进行分组，每组4-6人，确保组内成员具有多
样性。
合作交流
组织小组间进行定期的合作交流活动，分享学习心得、探讨问题和解决方案。
视野拓展
通过邀请专家讲座、参观企业或实验室等方式，帮助学生拓展视野，了解电磁感应技术的最新发展和应用前景。
关注前沿科技动态，增强社会责任感
01
02
在交流电路中，电流和电压都是随时间变化的。因此，电磁感应在交流电路中具有广泛的应用。例如，变压器就是利用电磁感应原理实现电压变换的。

高中物理第四章电磁感应阶段核心素养培优课件选修32高二选修32物理课件

BLs=B′L(s+vt+ at1 2),
2 BsvtBs1at2 t222t2T。
2
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答案(dá àn):(1)0.2 A (2)2 m/s (3)0.1 J
(4)B′=
2 t2 2t 2 T
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第二十二页，共二十三页。
内容(nèiróng)总结
第八页，共二十三页。
【解析】选B。不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电动势产生。故A、C错误。当穿过电路的磁通量发生变化时,电路中就有感应电动势产生,而只有当电路闭合,电路中才有感应电流。故B正确路中才有感应电流。故D错误。
阶段(jiēduàn)核心素养培优。【典题1】关于感应电动势和感应电流,下列说法中正确的是 ( )。线圈上
No 端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起。则下列说法中正确的是
( )。仍然增加,产生感应
电流,铝环仍然受到安培力而上跳。(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,。让磁感应强度逐渐减
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【易错易混】 1.感应(gǎnyìng)电动势和感应(gǎnyìng)电流的产生条件。 2.阻碍和阻止磁通量的变化。
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命题热点(rè diǎn)1:感应电流和感应电动势的产生
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第六页，共二十三页。
【典题1】关于感应电动势和感应电流,下列说法中正确(zhèngquè) 的是 ( ) A.只有当电路闭合,且穿过电路的磁通量发生变化时,电路中
的内能和回路中产生的焦耳热。

2019版高考物理一轮复习核心素养微专题九电磁感应中的“导体杆”模型课件

【典例突破】【典例1】(2018· 成都模拟)如图所示,在水平桌面上放置的足够长的平行金属导轨间串联了一个电容为C、充电后电荷量为Q0的电容器,两导轨间的距离为L;现将一质量为m的裸导体棒ab放在导轨上,方向与导轨垂直, 整个装置处在竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度为B;
当闭合开关S后,导体棒ab将向右运动。若导体棒与导轨接触良好,忽略一切摩擦,则关于磁场方向以及闭合开关S后发生的现象,下列说法正确的是 ( )
核心素养微专题九电磁感应中的“导体杆”模型
【素养养成】 1.模型概述: “导体杆”模型是电磁感应问题高考命题的“基本道具”,是高考的热点,考查的知识点多,综合性强,物理情景变化空间大,是我们复习的难点。
“导体杆”模型分为“单杆”型和“双杆”型;导轨可分为光滑与不光滑、记电阻与不记电阻等情况;导轨放置方式可分为水平、竖直、倾斜;杆的运动状态可分为匀速、匀变速、非匀变速运动等。
B Lv Rr
2Hale Waihona Puke 2BLv RrB Lv Rr
2 2
F安=
B L vm 速直线运动。 Rr
=F,v 2m= 2
,I= ,导体杆ab做匀
F R r BL
2 2
F BL
(2)v-t图象如图所示。
(3)稳定状态。导体杆最终做匀速直线运动,回路中的电流I为定值。 (4)动量关系:Ft-BLq=mvm-0 q=n 能量关系:Fx=QR+Qr+
BLx Rr Rr
QR R 。 Qr r
1 2 mv m 2
(5)模型变式。 ①导轨不光滑;②导轨倾斜放置;③导轨竖直放置;④将拉力F换成绕过定滑轮的重物牵引;⑤导轨NQ间接定值电阻。

2019届高考物理一轮复习课件：第十章电磁感应核心素养提升课件

过了中后卫布林德的头顶下落就算德罗巴不用跳起不用移动也可以顶到这个球这个球距离球门不到的向禁区内移动抢点或者解围但是一切都太晚了布隆坎普几步来到底线附近在无人盯防的情况下右脚传出了一记漂亮的弧线球找中路的德罗巴这脚球传的速度奇快又非常舒服越松的接到皮球把球一磕改变了方向然后快速下底这个时候阿贾克斯的球员发现了布隆坎普的动作顿时大惊失色梅尔奇奥特快速向移向边路防止布隆坎普的传中双方的球员都纷纷慢慢移动不知不觉的已经到了几乎和禁区平行的位置就在几乎所有人都以为阿尔蒂多雷要远射的时候阿尔蒂多雷却突然把球传到了一个所有人都想不到的地方右边路布隆坎普轻太阳穴的位置触球球直接飞出了底线顿时眼镜碎了一地谁都想不到在距离球迷击德罗巴德罗巴庞大的身躯在德波尔有意的撞击之下发生了一点改变这一点改变就是致命的因为布隆坎普的这脚传球太快德罗巴本来是想用额头把球砸进球门这一下却变成了用有那么强大了早就看到了这个落点却被德罗巴卡住位置的德波尔终于等到了机会老奸巨猾的德波尔也貌似要跳起头球其实他根本就不可能碰到球他只是佯装跳起用身体狠狠的撞状的看着禁区看着德罗巴希望德罗巴不要抢到点这时候德罗巴却出人意料的起跳了他想微微跳起然后把球砸向球门如果双脚站在地面上德罗巴就是巨人安泰但是跳起之后他就没被打丢了德罗巴沮丧的跪在草皮上不住的摇头痛骂自己是傻呼的这时气得狠狠的蹲下捶地他不能想象在这一瞬间德罗巴那浆糊脑袋里想的是什么距离球门这么近怎么顶不不能进非要玩花样尼玛觉得是花样滑冰玩艺术了加分啊一个必进球略了这是防守失误的起因阿贾克斯逃过一劫但是这样的错误不能再犯下一次阿尔克马尔人海会再给你们机会吗解说员指责阿贾克斯的球员在这个球的处理上太大意竟然没发现移 X啊啊啊不可思议一个必进球被德罗巴打飞这是一个打飞比打进更难的球阿尔克马尔的球员真是奇葩啊布隆坎普被忽 5米的情况下德罗巴把这个球顶飞了阿贾克斯的球迷为德罗巴发

高中物理高三电磁感应微专题(学生版)

高三电磁感应微专题（学生版）1、(2019·石家庄调研)如图所示，电路中L 是一电阻可忽略不计的电感线圈，a 、b 为L 的左、右两端点，A、B、C 为完全相同的三盏灯泡，原来开关S 是闭合的，三盏灯泡均发光。

某时刻将开关S 断开，则下列说法正确的是()A．a 点电势高于b 点，A 灯闪亮后缓慢熄灭B．b 点电势高于a 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭C．a 点电势高于b 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭D．b 点电势高于a 点，B、C 灯不会闪亮只是缓慢熄灭2、(2018·全国卷Ⅰ)如图，导体轨道OP Q S 固定，其中P Q S 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。

轨道的电阻忽略不计。

OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于P Q S 上，OM 与轨道接触良好。

空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 。

现使OM 从O Q 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B ′(过程Ⅱ)。

在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM 的电荷量相等，则B ′B等于()A．54B．32C．74D．23．(多选)(2018·全国卷Ⅲ)如图(a)，在同一平面内固定有一长直导线P Q 和一导线框R ，R 在P Q 的右侧。

导线P Q 中通有正弦交流电i ，i 的变化如图(b)所示，规定从Q 到P 为电流正方向。

导线框R 中的感应电动势()A．在t ＝T4时为零B．在t ＝T2时改变方向C．在t ＝T2时最大，且沿顺时针方向D．在t ＝T 时最大，且沿顺时针方向4．(多选)(2017·全国卷Ⅱ)两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。

边长为0.1m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内，cd 边与磁场边界平行，如图(a)所示。

已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd 边于t ＝0时刻进入磁场。

第十一章微专题74 电磁感应现象楞次定律(实验：探究影响感应电流方向的因素)

第十一章电磁感应微专题74电磁感应现象楞次定律（实验：探究影响感应电流方向的因素）i.理解“谁”阻碍“谁”及阻碍方式，理解“增反减同”“来拒去留”“增缩减扩”.会用“四步法”判断感应电流的方向2楞次定律推论：（1）阻碍相对运动.（2）使回路面积有扩大或缩小的趋势.（3）阻碍原电流的变化.1.如图所示，变化的匀强磁场垂直穿过金属框架金属杆加在恒力/作用下沿框架从静止开始运动，1=0时磁感应强度大小为反，为使"中不产生感应电流，下列能正确反映磁感应强度B随时间1变化的图像是（）M g /V× × ×∣× X× × × ι× × r rX x ×∣× x r?X x x]x Xp h QA B C D答案c解析当通过闭合回路的磁通量不变时，则金属杆"中不产生感应电流，设金属杆他切割磁感线的有效长度为L, f=0时，金属杆H距离MP边的距离为刖，则金属杆运动过程中穿过闭合回路的磁通量Φ=BoLxo=Wo+x）,对ab受力分析可知，ab不受安培力作用，做初速度为零的匀变速直线运动，设加速度为α, 的质量为〃?，πl F 1 9 Fz1 2 3 4 5 6 7贝∣l a=1, x=^at2=^~91 1 F1整理得方=左+元一住，即方一/图像是开口向上的抛物线，C正确.D D（）ΔD（）ltlX（）D2.如图所示，报废的近地卫星离轨时，从卫星中释放一根导体缆绳，缆绳的下端连接有空心导体.缆绳以轨道速度。

在地磁场8中运动，使得缆绳中产生感应电流.电荷向缆绳两端聚集，同时两端与电离层中的离子中和，使得电流持续.由于感应电流在地磁场中受到安培力的拖动，从而能加快废弃卫星离轨.设缆绳中电流处处相等，那么（）m 2 2m9空心导体A.缆绳中电流的方向由卫星流向空心导体B.相同长度的缆绳受到安培力的大小相等C.缆绳受到安培力的方向与卫星速度方向间的夹角大于90。

核心素养视域下的物理规律感知——以鲁科版高中物理教材必修3“电磁感应现象及其应用”教学设计为例

何谓感知？感知即意识对内外界信息的觉察、感觉、注意、知觉的一系列过程。

“感”是物的变化发生的条件，“知”是物本身与具体条件呈现出的逻辑关系。

核心素养视域下，物理规律怎么感？知什么？这是高中物理教师实施新课程时面临的课题。

本文，我们以鲁科版必修3“电磁感应现象及其应用”教学设计为例，探索核心素养视域下如何引导学生感知物理规律。

一、研读课标:引导学生感知电磁感应现象中的物理核心观念《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“2020年修订版课标”）必修3模块的教学提示要求中，有如下表述：“引导学生通过实验了解产生感应电流的条件，体会科学实验在物理学中的重要作用。

”而关于电磁感应现象及其应用的学业要求中，有如下表述：“具有与电磁场……相关的初步物质观念、运动与相互作用观念和能量观念……能对电磁感应问题进行分析，通过推理，形成结论……对已有观点提出有依据的质疑，并能提出有创意的建议。

”这两段物理表述的内涵，体现在三个方面：第一，强调物质观念。

当闭合电路的一部分导体和磁场间发生相对运动时，灵敏电流计的指针就不停地正向、反向偏转，说明磁场这种看不见摸不着的特殊物质影响着感应电流的产生。

第二，强调运动与相互作用观念。

通过探究导体和磁场之间发生相对运动与不发生相对运动的各种情形，人们发现：这一过程中，只要外力有克服磁体磁场和感应电流磁场之间的作用力做功，闭合回路就有感应电流产生。

第三，强调能量观念。

从能量转化和守恒的视角分析，之所以闭合回路中会有感应电流的产生，是因为穿过闭合回路磁通量发生了变化，其本质是外界其他形式的能量转化为电能。

二、诠释教材:引导学生感知学科核心素养、科学思维方法科学思维方法对人的发展和科学研究起着重要作用。

物理学家玻恩在1954年接受诺贝尔奖时说：“我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是我发表的工作里包括了一个自然现象的发现，倒不如说是那里包括了一个关于自然现象的新思想方法基础的发现。

核心素养下的“电磁感应及其应用”教学

Vol.49No.l Jan.2020屮匚检理教■学参考教法学法核心素养下的“电磁感应及其应用”教学庄玮（江苏省海门实验学校江苏南通226100）文章编号：1002-218X（2020）01-0019-01在《普通高中物理课程标准（2017年版）》中，“电磁感应及其应用”是选择性必修2的四个主题之一，它排在“磁场”专题之后，既是引导学生发展对“磁场”的认识，同时也与必修部分的力学、电路等内容相呼应，有着很强的综合性。

下面笔者从核心素养理念出发,探讨一下在“电磁感应及其应用”教学中的些许思考。

一、“电磁感应及其应用”中的物理观念教育作为高中物理中综合性最强的几个章节之一，“电磁感应及其应用”和其他章节的紧密关联也凸显出物理观念培养的重要性。

运动观念、时空观念、能量观念等等渗透在本章内容的每一个角落，在教学实践中，教师要善于显化处理相应的科学思想和方法，关注学生观念的养成。

电磁感应的多过程问题一直都是学生最头疼的问题,针对这些问题，教师要引导学生在时空观念的指引下进行分段处理。

比如一个线框穿过匀强磁场的问题，就可以分成线框进入匀强磁场的过程、线框在匀强磁场中运动的过程、线框离开匀强磁场的过程，每一个过程中是否有磁通量发生变化，回路中有没有发生感应电流，对应阶段部分导体两端的电势差特点分析等等，这些都需要学生在阶段性处理中探明问题。

可以发现，一个原本很复杂的问题，只要将其进行有效的过程划分，问题将变得简单许多。

二、“电磁感应及其应用”中的科学探究教育科学探究不仅是物理核心素养的重要组成，它也一直都是学生学习物理知识的重要方式。

在实际教学过程中，教师要精心研读课程标准，发现科学素养教育和实际教学的契合点，并在教学过程中引导学生积极开展各类科学探究活动。

“电磁感应及其应用”模块的第一个条目就是“探究影响感应电流方向的因素，理解楞次定律”,这是本节内容的重点，也是难点。

在实际教学中，教师要通过演示实验给学生提供丰富的感性认知，由此引导学生发现问题，并积极探索感应电流和哪些因素有关。

基于核心素养探析电磁感应现象中双杆模型问题

基于核心素养探析电磁感应现象中双杆模型问题作者：施银辉来源：《新教育时代·学生版》2018年第15期摘要：核心素养不是育人的“高大上”目标，而是要融入到学科教学实践，让学生从“润物无声”中获得学科价值与育人体验，增强学生的科学知识、科学方法、科学精神和科学应用能力。

探析电磁感应现象中双杆模型，来促进学生物理思维及素养的提升。

关键词：高中物理核心素养双杆模型一、学习科学知识，深化核心概念的理解对于物理学科科学知识的学习，往往需要从概念学习入手。

长期以来，物理概念教学多以关键性知识、原理、方法为主，忽视对核心概念意义、价值的传递。

法拉第提出的电磁感应定律是重要的物理概念，从电与磁的关系揭示中推进人类走进电气时代。

在课堂导入设计上，先从已掌握的前置性知识梳理入手，唤醒学生原有知识网络结构。

二、探究物理实验，培养学生科学方法在物理课堂上，实验的融入，有助于学生通过实践活动，亲身体验科学知识，领悟科学思想，掌握科学方法。

对于传统教学，往往以“凝固化”结论为导向，忽视学生自主探究与实践。

为此，在优化课堂实验探究环节时，我们遵循“问题提出”、“作出假设”、“设计方案”、“得出结论”、“交流合作”五个步骤，来构建真实的实验探究情境。

具体而言，前期介绍实验器材及主要内容，细化分组，并由各组自主挑选仪器设备，展开电路搭建，并进行实验探究。

针对学生分组实验，在综合讨论后得出产生电流的几种方案：一种是磁铁插入，拔出螺线管；二种是电键通断，移动滑变电阻器，拔除铁芯；三种是在匀强磁场中插拔线圈；四种是在地磁场中转动线圈。

根据上述产生电流的方案，分别由各组进行实验分析，并选派组长进行说明。

由此，对于各组实验中物理量的变化，如B、S以及夹角θ的变化等进行记录。

最后得出“磁通量”是统摄B、S及夹角θ的主要因素。

也就是说，对于电磁感应现象中电流的产生条件是闭合回路中磁通量的变化。

三、还原科研事实，弘扬科学精神杨振宁在物理学研究中提出“要站在问题开始的地方，特别是最原始的问题，不能被文献所影响”。

(高考物理)第10章电磁感应第2节核心素养科学思维系列_电磁感应中的STSE问题学案

科学思维系列—电磁感应中的STSE问题电磁感应现象与生活密切相关，高考对这部分的考查更趋向于有关现代气息和STSE问题中信息题的考查。

命题背景有电磁炉、电子秤、电磁卡、电磁焊接术、卫星悬绳发电、磁悬浮列车等。

[示例] (2017·全国卷Ⅰ)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。

为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。

无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )A B C DA[底盘上的紫铜薄板出现扰动时，其扰动方向不确定，在选项C这种情况下，紫铜薄板出现上下或左右扰动时，穿过薄板的磁通量难以改变，不能发生电磁感应现象，没有阻尼效应；在选项B、D这两种情况下，紫铜薄板出现上下扰动时，也没有发生电磁阻尼现象；选项A这种情况下，不管紫铜薄板出现上下或左右扰动时，都发生电磁感应现象，产生电磁阻尼效应，选项A正确。

][即时训练]1．(2016·江苏高考改编)电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，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。

下列说法不正确的有( )A．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A[铜质弦为非磁性材料，不能被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，A项错误；若取走磁体，金属弦不能被磁化，其振动时，不能在线圈中产生感应电动势，电吉他不能正常工作，B项正确；由E＝n ΔΦΔt可知，C项正确；弦振动过程中，穿过线圈的磁通量大小不断变化，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向不断变化，D项正确。

]2．(2019·北京丰台区模拟)随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。