最新高中物理选修-2第四章《电磁感应》复习学案精品版
(期末复习学案)第四章 电磁感应 第五章 交变电流
第四、五章 电磁感应与交变电流 期末复习 学案【复习重点提要】1、楞次定律的应用2、法拉第电磁感应定律3、带电粒子在复合场中的运动。
如粒子选择器等。
【复习思路指导】第一步、掌握用楞次定律的判断感应电流的步骤。
第二步、法拉第电磁感应定律的应用（E= nΔΦ/Δt E= BLv Sinθ 第三步、交变电流产生的过程，关于交变电流的物理量。
第四步、理想变压器工作规律和远距离输电【复习方法指导】在复习的过程中要循序渐进，注重基础。
比如，各种磁体磁感线的分布。
【基础自主复习】一、电磁感应1.产生感应电流的条件是_______________________________。
2.在匀强磁场中_________与________磁场方向的面积的乘积叫穿过这个面的磁通量。
单位为______，符号为_____。
磁通量发生变化有如下三种情况：⑴_____________________⑵_____________________⑶________________3.楞次定律：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是_____引起感应电流的_____________。
应用楞次定律判断感应电流的方向的具体步骤为（1）明确_____________（2）判断_____________（3）确定_____________的方向（4）利用_____________反推感应电流的方向。
4.导体切割磁感线产生感应电流的方向用__________来判断较为简便。
5.楞次定律中的“阻碍”作用正是_____________________的反映。
愣次定律的另一种表述：感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。
当问题不涉及感应电流的方向时，用另一种表述判断比较方便。
6.法拉第电磁感应定律: 电路中感应电动势的大小跟_______________________________,表达式为E=__________ 。
当导体在匀强磁场中做切割磁感线的相对运动时E=__________ ，θ是B 与v 之间的夹角。
高三物理教案：电磁感应复习学案-最新教学文档
高三物理教案：电磁感应复习学案【】步入高中，相比初中更为紧张的学习随之而来。
在此高三物理栏目的小编为您编辑了此文：高三物理教案：电磁感应复习学案希望能给您的学习和教学提供帮助。
本文题目：高三物理教案：电磁感应复习学案1、电磁感应属于每年重点考查的内容之一，试题综合程度高，难度较大。
2、本章的重点是：电磁感应产生的条件、磁通量、应用楞次定律和右手定则判断感应电流的方向、感生、动生电动势的计算。
公式E=Blv的应用，平动切割、转动切割、单杆切割和双杆切割，常与力、电综合考查，要求能力较高。
图象问题是本章的一大热点，主要涉及ф-t图、B-t图、和I-t 图的相互转换，考查楞次定律和法拉第电磁感应定律的灵活应用。
3、近几年高考对本单元的考查，命题频率较高的是感应电流产生的条件和方向的判定，导体切割磁感线产生感应电动势的计算，电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合题，以及电磁感应与实际相结合的问题，如录音机、话筒、继电器、日光灯的工作原理等.第一课时电磁感应现象楞次定律【教学要求】1、通过探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。
2、通过实验过程的回放分析，体会楞次定律内容中阻碍二字的含义，感受磁通量变化的方式和途径，并用来分析一些实际问题。
【知识再现】一、电磁感应现象感应电流产生的条件1、内容：只要通过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生.2、条件：①____________; ②____________.二、感应电流方向楞次定律1、感应电流方向的判定：方法一：右手定则 ; 方法二：楞次定律。
2、楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
3、掌握楞次定律，具体从下面四个层次去理解：①谁阻碍谁感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量.②阻碍什么阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身.③如何阻碍原磁通量增加时，感应电流磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同.④阻碍的结果阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少.知识点一磁通量及磁通量的变化磁通量变化△ф=ф2-ф1，一般存在以下几种情形：①投影面积不变，磁感强度变化，即△ф=△B②磁感应强度不变，投影面积发生变化，即△ф=B△S。
新人教版高中物理选修-2第四章《电磁感应》复习学案
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]例1 如图2所示，两个同心圆形线圈a 、b 在同一水平面内，圆半径b a R R 〉，一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面，穿过两个线圈的磁通量分别为a φ和b φ，则：ba A φφ〉)(，b a B φφ=)(，b a C φφ〈)(，（D ）无法判断分析：在磁铁的内部磁感线从S 极指向N 极，在磁铁的外部磁感线从N 极指向S 极；故从下向上穿过的磁感线条数一样多，但面积越大从上向下穿过来的磁感线条数越多，则磁感线的条数差越少，磁通量越少，C 正确例2 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图3所示，抛物线的方程是2x y =，下部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是a y =的直线（图中的虚线所示）。
一个小金属块从抛物线上b y =（b 〉a ）处以速度V 沿抛物线自由下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的总热量是：221221)()()()()()(m v a b m g D a b m g C m v B m gb A +--分析：金属块可以看成一圈一圈的线圈组成的，线圈在进、出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量变化，有感应电流产生，金属块的机械能越来越少，上升的最大高度越来越小，最后限定在磁场内运动，由能量守恒定律m ga m v m gb Q -+=)(221，所以D 正确。
高中物理第四章电磁感应综合复习学案新人教选修
【例2】如图所示，长L1宽L2的矩形线圈电阻为R，处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直．求：将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中，(1)拉力F大小；(2)拉力的功率P; (3)拉力做的功W; (4)线圈中产生的电热Q；(5)通过线圈某一截面的电荷量q.2．产生动生电动势的两种切割方式有关问题【例3】如图所示，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匀强磁场中，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒放在圆环上，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，且经过圆心时，棒两端的电压U MN为( ) A．BavB．2BavC.23BavD.43 Bav【例4】如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S为以a为圆心位于纸面内的金属环;在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A 为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触。
当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻( )A.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向B.有电流通过电流表,方向由c向d,作用于ab的安培力向C.有电流通过电流表,方向由d向c,作用于ab的安培力向D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零（三）迁移运用有关电压的分析求解应用1.在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一与磁场方向垂直长度为L的金属杆aO，已知ab＝bc＝cO＝L/3，a、c与磁场中以O为圆心的同心圆金属轨道始终接触良好．一电容为C的电容器接在轨道上，如图所示，当金属杆在与磁场垂直的平面内以O为轴，以角速度ω顺时针匀速转动时( )A．Uac＝2UabB．Uac＝2UbOC．电容器带电量Q＝4/9BL2ωCD．若在eO间连接—个理想电压表，电压表示数为零应用2.光滑金属导轨L=0.4m,电阻不计,均匀变化的磁场穿过整个导轨平面,如图甲.磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙.金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时刻开始从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动,则( )A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28N v高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高二物理3-2第四章《电磁感应》复习导学案【教师版】(第二课时)
高二物理3-2第四章《电磁感应》复习导学案（第二课时）1．关于电磁感应电动势大小的正确表达是( D )A ．穿过某导体框的磁通量为零，该线框中的感应电动势一定为零B ．穿过某导体框的磁通量越大，该线框中的感应电动势就一定越大C ．穿过1某导体框的磁通量变化越大，该线框里的感应电动势就一定越大D ．穿过某导体框的磁通量变化率越大，该线框里的感应电动势就一定越大解析：根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt ，电动势大小与磁通量变化率成正比，当磁通量为零时，ΔΦΔt不一定为0，A 项错；Φ越大，ΔΦΔt 不一定越大，B 项错；ΔΦ越大，ΔΦΔt不一定越大，C 项错． 2．一闭合圆线圈放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增强一倍，下述方法不可行的是( C )A ．使线圈匝数增加一倍B ．使线圈面积增加一倍C ．使线圈匝数减小一半D ．使磁感应强度的变化率增大一倍3．如图所示，MN 和PQ 是平行的水平光滑金属导轨，电阻不计．ab 和cd 是两根质量均为m 的导体棒，垂直放在导轨上，导体棒有一定的电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．原来两导体棒都静止，当ab 棒受到瞬时冲击力作用而向右以v0运动(两棒没有相碰)，则( C )A ．cd 棒先向右做加速运动，后减速运动B ．cd 棒向右做匀加速运动C ．ab 和cd 棒最终以共同速度向右匀速运动D ．由于过程中有电能的消耗，两棒最终静止解析：ab 切割磁感线，产生感应电流，使得cd 也有感应电流，安培力阻碍他们的运动，所以安培力对ab 是阻力，对cd 是动力，cd 加速，ab 减速，同时cd 也开始切割磁感线，产生反电动势，当ab 和cd 棒速度相等时，cd 棒反电动势与ab 产生的电动势相等时，电路中的感应电流为零，两棒所受合外力为零，以共同速度运动．4．根据法拉第电磁感应定律的数学表达式，电动势的单位V 可以表示为( BC )A ．T/sB ．Wb/sC ．T·m 2/sD ．Wb·m 2/s解析：根据公式E ＝n ΔΦΔt，Φ＝BS 可知B 、C 正确． 5．在磁感应强度为B ，方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ 在宽为L 的平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，PQ 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，所产生的感应电动势大小变为E2，则E 1与E 2之比及通过电阻R 的感应电流方向为( D )A ．2∶1，b →aB ．1∶2，b →aC ．2∶1，a →D ．1∶2，a →b解析：E 1＝Bl v ，E 2＝2Bl v ，所以E 1∶E 2＝1∶2，由右手定则得电流是a →b .6．在下图中，闭合矩形线框abcd ，电阻为R ，位于磁感应强度为B 的匀强磁场中，ad 边位于磁场边缘，线框平面与磁场垂直，ab 、ad 边长分别用L 1、L 2表示，若把线圈沿v 方向匀速拉出磁场所用时间为Δt ，则通过线框导线截面的电量是( B )A.BL 1L 2R ΔtB.BL 1L 2RC.BL 1L 2ΔtD ．BL 1L 2 解析：平均感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝BL 1L 2t ，平均感应电流I ＝E R再结合q ＝It 即可得． 7．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( AB )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8．如图所示，半径为R 的圆形线圈两端A 、C 接入一个平行板电容器，线圈放在随时间均匀变化的匀强磁场中，线圈所在平面与磁感线的方向垂直，要使电容器所带的电量增大，可采取的措施是( BC )A ．增大电容器两极板间的距离B ．增大磁感强度的变化率C ．增大线圈的面积D ．改变线圈平面与磁场方向的夹角解析：在其他条件不变的情况下，两极板距离增大使得电容减小，电压不变，电量减小．由E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt可知，增大磁感强度的变化率，增大线圈的面积都会使感应电动势增大，即电容两端的电压增大，电容不变，q ＝CU ，所以电量增大．改变线圈平面与磁场方向的夹角，使得每一时刻的磁通量都减小，磁感强度的变化率变小，所以电量变小．9．如图所示，一有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd ，沿纸面由位置1匀速运动到位置2.则( BD )A ．导线框进入磁场时，感应电流方向为a →b →c →d →aB ．导线框离开磁场时，感应电流方向为a →b →c →d →aC ．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D ．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左解析：由楞次定律可知，导线框进入磁场时受到阻碍其进入方向的力作用，离开磁场时感应电流方向为逆时针，故B 、D 正确．10．如图所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在平面，导体棒ab 与电路接触良好．当导体棒ab 在外力F 作用下从左向右做匀加速直线运动时，若不计摩擦和导线的电阻，整个过程中，灯泡L 未被烧毁，电容器C 未被击穿，则该过程中( AB )A ．感应电动势将变大B ．灯泡L 的亮度变大C ．电容器C 的上极板带负电D ．电容器两极板间的电场强度将减小11．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，如下图所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是( B )解析：上述四个图中，切割边所产生的电动势大小均相等(E )，回路电阻均为4r (每边电阻为r )．则电路中的电流亦相等，即I ＝E 4r .只有B 图中，ab 为电源，故U ab ＝I ·3r ＝34E .其他情况下，U ab ＝I ·r ＝14E ，故B 项正确．12．如图所示的电路中，线圈L 的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，L A 、L B 是两个相同的灯泡，下列说法中正确的是 ( BD )A ．S 闭合后，L A 、LB 同时发光且亮度不变B ．S 闭合后，L A 立即发光，然后又逐渐熄灭C ．S 断开的瞬间，L A 、L B 同时熄灭D ．S 断开的瞬间，L A 再次发光，然后又逐渐熄灭解析：线圈对变化的电流有阻碍作用，开关接通时，L A 、L B 串联， 同时发光，但电流稳定后线圈的直流电阻忽略不计，使L A 被短路，所以A 错误，B 正确；开关断开时，线圈阻碍电流变小，产生自感电动势，使L A 再次发光，然后又逐渐熄灭，所以C 错误，D 正确．13.如图所示是高频焊接原理示意图．线圈中通以高频变化的电流时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少．以下说法正确的是( )A ．电流变化的频率越高，焊缝处的温度升高得越快B ．电流变化的频率越低，焊缝处的温度升高得越快C ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小D ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大解析：在互感现象中产生的互感电动势的大小与电流的变化率成正比，电流变化的频率越高，感应电动势越大，由欧姆定律I ＝E R知产生的涡流越大，又P ＝I 2R ，R 越大P 越大，焊缝处的温度升高得越快． 答案：AD14．(2009·辽宁/宁夏高考)如图11所示，一导体圆环位于纸面内，O 为圆心．环内两个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直．导体杆OM 可绕O 转动，M 端通过滑动触点与圆环良好接触．在圆心和圆环间连有电阻R .杆OM 以匀角速度ω逆时针转动，t ＝0时恰好在图示位置．规定从a 到b 流经电阻R 的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t ＝0开始转动一周的过程中，电流随ωt 变化的图象是 ( C )图11解析：本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及其电磁感应图象，意在考查考生的综合应用能力．根据E ＝12BωL 2和I ＝E R可知，导体切割磁感线产生的感应电流的大小是恒定的．根据右手定则，可知C 正确．15．(2009·全国卷Ⅱ)如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率ΔB Δt＝k ，k 为负的常量．用电阻率为ρ、横截面积为S 的硬导线做成一边长为l 的方框．将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：(1)导线中感应电流的大小；(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化率．解析：(1)导线框的感应电动势为ε＝ΔΦ① ΔΦ＝12l 2ΔB ② 导线框中的电流为I ＝εR③ 式中R 是导线框的电阻，根据电阻率公式有R ＝ρ4l S④ 联立①②③④式，将ΔB Δt ＝k 代入得I ＝klS 8ρ⑤ (2)导线框所受磁场的作用力的大小为f ＝BIl ⑥它随时间的变化率为Δf ＝Il ΔB ⑦ 由⑤⑦式得Δf Δt ＝k 2l 2S 8ρ⑧ 16．如图所示，匀强磁场的磁感应强度B ＝0.1 T ，金属棒AD 长0.4 m ，与框架宽度相同，电阻r ＝1.3 Ω，框架电阻不计，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω.当金属棒以5 m/s 速度匀速向右运动时，求：(1)流过金属棒的感应电流为多大？(2)若图中电容器C 为0.3 μF ，则电容器中储存多少电荷量？解析：(1)棒产生的电动势E ＝Bl v ＝0.2 V外电阻R ＝R 1R 2R 1＋R 2＝23Ω 通过棒的感应电流I ＝E R ＋r＝0.1 A (2)电容器两板间的电压U ＝IR ＝115V 带电量Q ＝CU ＝2×10－8 C答案：(1)0.1 A (2)2×10－8 C17．如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN 和PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L ＝0.2 m ，电阻R ＝0.4 Ω，导轨上停放一质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝0.1 Ω的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F 沿水平方向拉杆，使之由静止开始运动，若理想电压表示数U 随时间t 变化关系如图乙所示．求：(1)金属杆在5 s 末的运动速率；(2)第4 s 末时外力F 的功率．解析：(1)因为：U ＝BL v R ＋rR ，a ＝Δv Δt 所以：ΔU Δt ＝BLR R ＋r ·Δv Δt即：a ＝0.5 m/s 2 金属棒做匀加速直线运动v 5＝at 5＝2.5 m/s(2)v 4＝at 4＝2 m/s ，此时：I ＝BL v 4R ＋r＝0.4 A F 安＝BIL ＝0.04 N对金属棒：F －F 安＝ma ，F ＝0.09 N故：P F ＝F v 4＝0.18 W答案：(1)2.5 m/s (2)0.18 W。
选修3-2第四章第5节《电磁感应规律的应用》学案
选修3-2第四章第5节《电磁感应规律的应用》课前预习学案一、预习目标（1）．知道什么是感生电场。
（2）．知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。
二、预习内容：感生电动势与动生电动势的概念1、.感生电动势：2 、动生电动势：三、提出疑惑什么是电源？什么是电动势？电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电能的装置。
如果电源移送电荷q时非静电力所做的功为W，那么W与q的比值qW，叫做电源的电动势。
用E表示电动势，则：qW E在电磁感应现象中，要产生电流，必须有感应电动势。
这种情况下，哪一种作用扮演了非静电力的角色呢？下面我们就来学习相关的知识。
课内探究学案一、学习目标（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。
（3）．理解感生电动势与动生电动势的概念学习重难点：重点：感生电动势与动生电动势的概念。
难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。
二、学习过程探究一：感应电场与感生电动势投影教材图4.5-1，穿过闭会回路的磁场增强，在回路中产生感应电流。
是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时在空间激发出一种电场，这种电场对自由电荷产生了力的作用，使自由电荷运动起来，形成了电流，或者说产生了电动势。
这种由于磁场的变化而激发的电场叫感生电场。
感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。
由感生电场产生的感应电动势，叫做感生电动势。
探究二：洛伦兹力与动生电动势一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力有关。
由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。
如图所示，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。
导体棒中的电流受到安培力作用，安培力的方向与运动方向相反，阻碍导体棒的运动，导体棒要克服安培力做功，将机械能转化为电能。
（三）反思总结教师组织学生反思总结本节课的主要内容，重点是辨析相关概念的含义及其特点，并进行当堂检测。
高中物理 第四章 电磁感应章末复习方案与全优评估课件 新人教版选修3-2.ppt
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(1)通电导体在磁场中会受到安培力的作用，所以电 磁感应问题往往和力学问题有着千丝万缕的联系。解决 这类问题的基本方法是：
①利用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定电路中 电动势的大小和方向。
②利用闭合电路欧姆定律计算回路中的感应电流。 ③分析导体的受力情况。 ④列出动力学方程或平衡方程并求解。
E＝Bl(v1＋v2)
④
I＝ER
⑤
F 安＝BIl
⑥
16
a1t＝v1
⑦
a2t＝v2
⑧
联立①～⑧式解得：v1∶v2＝2∶1
⑨
(2)当两杆达到最大速度时，对 M′N′杆则有：
2mg－F 安＝0
⑩
联立④⑤⑥⑨⑩解得 v1＝43mBg2lR2 ，v2＝23mBg2lR2 。
[答案]
(1)2∶1
4mgR (2) 3B2l2
[答案] B
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(1)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 化的图像，即B－t图、Φ－t图、E－t图、I－t图、F－t 图。对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况， 还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图像， 即E－x图、I－x图等。
一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一
平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与
长直导线平行。已知在t＝0到t＝t1的时间间 隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框 图4－2
中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合
力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头
所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是
方向如何？
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(2)当ab边到达gg′与ff′的正中间位置时，线框又恰好 做匀速运动，则线框从开始进入上部磁场到ab边到达gg′ 与ff′的正中间位置的过程中，线框中产生的焦耳热为多 少？(线框的ab边在运动过程中始终与磁场边界平行，不 计摩擦阻力)
人教版高二物理选修3-2第四章 4.4《法拉第电磁感应定律》学案设计
法拉第电磁感应定律课程目标导航情景思考导入分别给门的四角钉上大钉子，用电线沿着4个钉子绕制一个几十匝的大线圈，如图所示。
线圈的两端连在一个电流表上。
开门、关门时电流表指针能否发生偏转？试试看！如果电流表指针偏转不明显，想一想，应该怎样改进？提示：能发生偏转。
因为线圈中感应电动势的大小与线圈的匝数成正比，与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，所以若电流表指针偏转不明显，我们可以增加绕在钉子上线圈的匝数或加快开、关门的速度。
基础知识梳理1．感应电动势在________现象中产生的电动势。
产生感应电动势的那部分导体相当于____，它的电阻相当于__________。
思考1：结合我们以前学过的电路知识想一想，导体上有了感应电动势，就一定有电流通过吗？2．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____________成正比。
(2)表达式：E＝__________。
(3)符号意义：n 是________，ΔΦΔt 是____________，它与穿过电路的磁通量Φ和磁通量的变化量ΔΦ____(选填“有”或“没有”)必然联系。
思考2：类比我们以前学过的加速度a 与速度变化量Δv 的关系想一想，穿过某电路的磁通量的变化量越大，产生的感应电动势也越大吗？3．导体切割磁感线时的感应电动势(1)公式：E ＝______，此式常用来计算瞬时感应电动势的大小。
(2)适用条件：B 、l 、v 两两____，如下图所示。
思考3：如图所示，一边长为l 的正方形导线框abcd 垂直于磁感线，以速度v 在匀强磁场中向右运动，甲同学说：由法拉第电磁感应定律可知，这时穿过线框的磁通量的变化率为零，所以线框中感应电动势应该为零，乙同学说线框中ad 和bc 边均以速度v 做切割磁感线运动，由E ＝Blv 可知，这两条边都应该产生电动势且E ad ＝E bc ＝Blv ，他们各执一词，到底谁说的对呢？4．反电动势由于电动机转动时，线圈要切割磁感线，也会产生__________，这个电动势总是要____电源电动势的作用，我们把这个电动势称为________。
高中物理第四章电磁感应4法拉第电磁感应定律学案3_2
法拉第电磁感应定律目标导航思维脉图1.会判断电磁感应现象中的等效电源，会判断等效电源的正负极.（物理观念)2.知道Φ、ΔΦ、的区别与联系.(科学思维)3。
会推导公式E=BLv，并能熟练应用E=n和E=BLv进行计算。
(科学思维）必备知识·自主学习一、法拉第电磁感应定律1。
感应电动势：(1）产生条件:穿过电路的磁通量发生变化，与电路是否闭合无关。
(2)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
2.法拉第电磁感应定律:（1)内容:闭合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.(2)大小：E=（单匝线圈)；E=(n匝线圈).二、导体切割磁感线时的感应电动势1.垂直切割:B、l、v两两垂直时,E=B l v。
2.不垂直切割：导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时,则E=B l v1=B l vsin θ。
三、反电动势1.产生:电动机转动时,由于切割磁感线,线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势.2。
作用：阻碍线圈的转动。
(1)在电磁感应现象中，有感应电动势,就一定有感应电流.(×）(2）穿过某电路的磁通量变化量越大,产生的感应电动势就越大。
（×）(3）闭合电路置于磁场中，当磁感应强度很大时，感应电动势可能为零；当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大. （√)（4）线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定越大。
（√）关键能力·合作学习知识点一法拉第电磁感应定律角度1对法拉第电磁感应定律的理解1。
磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率的比较:磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ磁通量的变化率物理某时刻穿过在某一过程中穿过某穿过某个面的磁通意义磁场中某个面的磁感线条数个面的磁通量的变化量量变化的快慢当B、S互相垂直时，大小计算Φ=BS⊥ΔΦ==注意若穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=BS。
应考虑相反方向的磁通量或抵消以后所剩余的磁通量开始和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的，一正一负，ΔΦ=2BS，而不是零既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少。
第4章《电磁感应》章末复习学案(人教选修3-2)
第4章《电磁感应》章末复习学案（2013创新方案人教选修3-2）(1)楞次定律揭示了判断感应电流方向的规律，即“感应电流的磁场”总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，其核心思想是阻碍，楞次定律提供了判断感应电流方向的基本方法。
(2)楞次定律说明电磁感应现象是符合能量守恒定律的，因此我们可以将楞次定律的含义推广为“感应电流的效果，总是要反抗产生感应电流的原因”。
这些原因包括外磁场变化、相对位置变化、相对面积变化和导体中电流变化。
这样运用推广的含义解题，特别是判断闭合导体的运动要比应用楞次定律本身去判断简便得多。
[例证1](2011·上海高考)如图4－1，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a()A顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转图4－1 C．逆时针加速旋转D. 逆时针减速旋转[解析]由楞次定律，欲使b中产生顺时针电流，则a环内磁场应向里减弱或向外增强，r a环的旋转情况应该是顺时针减速或逆时针加速，由于b环又有收缩趋势，说明a环外部磁场向外，内部向里，故选B。
[答案] B(1)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变化的图像，即B－t图、Φ－t图、E－t图、I－t图、F－t图。
对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x 变化的图像，即E－x图、I－x图等。
(2)这些图像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图像。
②由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。
不管是何种类型，电磁感应中的图像问题常需利用右手定则、左手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决。
[例证2](2012·新课标全国卷)如图4－2，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。
高中物理第四章电磁感应第4节法拉第电磁感应定律学案新人教版选修3_20316124.doc
第4节 法拉第电磁感应定律1.理解和掌握法拉第电磁感应定律，能计算感应电动势的大小.2.能够运用E＝Blv 或E ＝Blv sin θ计算感应电动势. 3.知道反电动势的定义和在生产中的应用.一、电磁感应定律 1.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. （2）电源：产生感应电动势的那部分导体相当于电源.（3）在电磁感应现象中，只要闭合回路中有感应电流，这个回路就一定有感应电动势；回路断开时，虽然没有感应电流，但感应电动势依然存在.2.法拉第电磁感应定律（1）内容：闭合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. （2）表达式：E ＝ΔΦΔt（单匝线圈）；E ＝nΔΦΔt（多匝线圈）. 二、导线切割磁感线时的感应电动势1.垂直切割：导体棒垂直于磁场运动，B 、l 、v 两两垂直时，如图甲所示，E ＝Blv .2.不垂直切割：导线的运动方向与导线本身垂直，但与磁感线方向夹角为θ时，如图乙所示，则E ＝Blv 1＝Blv sin θ.三、反电动势1.定义：电动机转动时，由于切割磁感线，线圈中产生的削弱电源电动势作用的感应电动势.2.作用：阻碍线圈的转动.判一判 （1）在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流.（ ）（2）线圈中磁通量增加时感应电动势增大，线圈中磁通量减小时感应电动势减小.（ ）（3）导线切割磁感线时，速度大的电动势一定大.（ ） 提示：（1）× （2）× （3）×做一做 下列叙述中影响感应电动势大小的因素是（ ） A.磁通量的大小 B.磁通量的变化率 C.电路是否闭合 D.磁通量的变化量提示：选B.在闭合电路中，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，所以决定感应电动势大小的因素是磁通量的变化率，故B 正确，A 、C 、D 错误.想一想 电动机正常工作时，通过电动机的电流I 为什么小于UR？（U 为加在电动机两端的电压，R 为电动机线圈的电阻）提示：电机线圈产生反电动势，对电流有阻碍作用，使电流I ＜U R.对法拉第电磁感应定律的理解和应用（1）感应电动势E 的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率ΔΦΔt ，而与Φ的大小、ΔΦ的大小没有必然的关系，与电路的电阻R 无关；感应电流的大小与E 和回路总电阻R 有关.（2）磁通量的变化率ΔΦΔt ，是Φ－t 图象上某点切线的斜率，可反映单匝线圈感应电动势的大小和方向.（3）E ＝n ΔΦΔt 只表示感应电动势的大小，不涉及其正负，计算时ΔΦ应取绝对值，至于感应电流的方向，可以用楞次定律去判定.（4）计算电动势时，常有以下两种情况：E ＝n ΔBΔt·S ——面积不变，磁感应强度变化； E ＝nΔSΔt·B ——面积改变，磁感应强度不变.命题视角1 对Φ、ΔΦ、ΔΦΔt的理解下列几种说法中正确的是（ ）A.线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大，线圈中产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁场越强的位置，线圈中产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势一定越大 [思路点拨] Φ、ΔΦ、ΔΦΔt三者无必然联系.[解析] 感应电动势的大小和磁通量的大小、磁通量变化量的大小以及磁场的强弱均无关，它由磁通量的变化率决定，故选D.[答案] D命题视角2 公式E ＝n ΔΦΔt的应用（2018·阜阳高二检测）如图甲所示的螺线管，匝数n ＝1 500匝，横截面积S＝20 cm 2，方向向右穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化，则（1）2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量是多少？ （2）磁通量的平均变化率多大？ （3）线圈中感应电动势大小为多少？[思路点拨] （1）磁通量的变化量用ΔΦ＝Φ2－Φ1求解； （2）感应电动势用公式E ＝n ΔΦΔt求解.[解析] （1）磁通量的变化量是由磁感应强度的变化引起的，则Φ1＝B 1S ， Φ2＝B 2S ，ΔΦ＝Φ2－Φ1，所以ΔΦ＝ΔBS ＝（6－2）×20×10－4Wb ＝8×10－3Wb. （2）磁通量的变化率为ΔΦΔt ＝8×10－32Wb/s ＝4×10－3Wb/s. （3）根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小E ＝nΔΦΔt＝1 500×4×10－3V ＝6.0 V. [答案] （1）8×10－3Wb （2）4×10－3Wb/s （3）6.0 V（1）研究对象：E ＝n ΔΦΔt的研究对象是一个回路，而不是一段导体.（2）物理意义：E ＝n ΔΦΔt 求的是Δt 时间内的平均感应电动势；当Δt →0时，则E 为瞬时感应电动势.（3）E ＝n ΔΦΔt 求得的电动势是整个回路的感应电动势，而不是回路中某段导体的电动势.整个回路的电动势为零，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零.（4）用公式E ＝nS ΔBΔt求感应电动势时，S 为线圈在磁场范围内的有效面积.【通关练习】1.（2018·辽宁凌源测试）如图所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中.在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（ ）A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt解析：选B.线圈中产生的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n ·ΔB Δt ·S ＝n ·2B －B Δt ·a 22＝nBa22Δt ，选项B 正确.2.（2018·北京丰台测试）如图所示，由相同导线制成的两个金属圆环a 、b 置于匀强磁场中，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流分别为I a 和I b ，不考虑两圆环间的相互影响，下列说法正确的是（ ）A.I a ∶I b ＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向B.I a ∶I b ＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向C.I a ∶I b ＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向D.I a ∶I b ＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向解析：选C.因金属圆环a 、b 是由相同导线制成的，故两个圆环的电阻率和横截面积相同，设电阻率为ρ，横截面积为S 0；根据法拉第电磁感应定律得感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ΔBΔtS ＝ΔB Δt πr 2，，根据闭合电路欧姆定律与电阻定律，则有：I ＝E R ＝E ρL S 0＝ΔB Δt ×S 02ρr ，即电流与半径成正比，故I a ∶I b ＝2∶1，感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的增大，即感应电流产生向外的感应磁场，根据楞次定律可得，感应电流均沿逆时针方向，故C 正确，A 、B 、D 错误.对公式E ＝Blv 的理解和应用1.对公式E ＝Blv sin θ的理解（1）该公式可看成法拉第电磁感应定律的一种特殊情况，通常用来求导体运动速度为v 时的瞬时电动势.（2）当B 、l 、v 三个量方向相互垂直时，E ＝Blv ；当有任意两个量的方向平行时，E ＝0.（3）式中的l 应理解为导体切割磁感线时的有效长度.若切割磁感线的导体是弯曲的，则应取其与B 和v 方向都垂直的等效线段长度来计算.如图中线段ab 的长即为导体切割磁感线的有效长度.（4）该式适用于导体平动时，即导体上各点的速度相等时.（5）当导体绕一端转动时如图所示，由于导体上各点的速度不同，是线性增加的，所以导体运动的平均速度为v －＝0＋ωl 2＝ωl 2，由公式E ＝Bl v －得，E ＝Bl ωl 2＝12Bl 2ω.（6）公式中的v 应理解为导体和磁场的相对速度，当导体不动而磁场运动时，也有电磁感应现象产生.2.公式E ＝n ΔΦΔt与E ＝Blv sin θ的区别与联系（2017·高考全国卷Ⅲ）如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS ，一圆环形金属线框T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面.现让金属杆PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）A.PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向B.PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向C.PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向D.PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向[解析] 金属杆PQ 向右切割磁感线，根据右手定则可知PQRS 中感应电流沿逆时针方向；原来T 中的磁场方向垂直于纸面向里，金属杆PQ 中的感应电流产生的磁场方向垂直于纸面向外，使得穿过T 的磁通量减小，根据楞次定律可知T 中产生顺时针方向的感应电流，综上所述，可知A 、B 、C 项错误，D 项正确.[答案] D命题视角2 导体转动切割磁感线时的情况长为l 的金属棒ab 以a 点为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度ω做匀速转动，如图所示，磁感应强度为B ，求：（1）ab 棒各点的平均速率； （2）ab 两端的电势差大小；（3）经时间Δt ，金属棒ab 所扫过面积中磁通量为多少？此过程中平均感应电动势多大？[解析] （1）ab 棒各点的平均速率 v －＝v a ＋v b 2＝0＋ωl 2＝12ωl .（2）ab 两端的电势差大小：E ＝Bl v －＝12Bl 2ω.（3）经时间Δt 金属棒ab 所扫过的扇形面积为ΔS ，则： ΔS ＝12l 2θ＝12l 2ωΔt ，ΔΦ＝B ΔS ＝12Bl 2ωΔt .由法拉第电磁感应定律得： E ＝ΔΦΔt ＝12Bl 2ωΔtΔt ＝12Bl 2ω.[答案] （1）12ωl （2）12Bl 2ω （3）12Bl 2ωΔt 12Bl 2ω命题视角3 公式E ＝n ΔΦΔt与E ＝Blv 的区别（多选）（2018·沈阳高二检测）如图所示，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（ ）A.感应电流方向不变B.CD 段导线始终不受安培力C.感应电动势最大值E ＝BavD.感应电动势平均值E －＝14πBav[思路点拨] （1）由楞次定律（或右手定则）判断I 的方向.（2）由E ＝n ΔΦΔt 计算平均感应电动势.（3）有效长度最大时，由E ＝Blv 计算最大值.[解析] 导体切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，感应电流方向不变，A 正确；感应电动势最大值即切割磁感线有效长度最大时的电动势，故E m ＝Bav ，C 正确；E －＝ΔΦΔt ，ΔΦ＝B ·12πa 2，Δt ＝2a v ，解得E －＝14πBav ，D 正确.[答案] ACD（1）应用E ＝n ΔΦΔt 或E ＝Blv 计算感应电动势时，首先要注意弄清计算的是平均感应电动势还是瞬时感应电动势，其次要弄清产生类型是磁场变化型，还是切割型.（2）感应电动势的平均值不是最大值与最小值的平均值，其值一般由E －＝n ΔΦΔt求解.【通关练习】1.如图所示，在磁感应强度为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN 在平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动，MN 中产生的感应电动势为E 1；若磁感应强度增为2B ，其他条件不变，MN 中产生的感应电动势变为E 2.则通过电阻R 的电流方向及E 1与E 2之比E 1∶E 2分别为（ ）A.c →a ，2∶1B.a →c ，2∶1C.a →c ，1∶2D.c →a ，1∶2解析：选C.由右手定则判断可得，电阻R 上的电流方向为a →c ，由E ＝Blv 知，E 1＝Blv ，E 2＝2Blv ，则E 1∶E 2＝1∶2，故选项C 正确.2.如图所示，边长为a 的正方形闭合线框ABCD 在匀强磁场中绕AB 边匀速转动，磁感应强度为B ，初始时刻线框所在平面与磁感线垂直，经过t 时刻转过120°角，求：（1）线框内感应电动势在t 时间段内的平均值； （2）转过120°角时感应电动势的瞬时值.解析：（1）设初始时刻线框向纸外的一面为正面，此时磁通量Φ1＝－Ba 2，磁感线从正面穿入，t 时刻后Φ2＝12Ba 2，磁感线从正面穿出，磁通量的变化量为ΔΦ＝3Ba22，则E －＝ΔΦΔt ＝3Ba22t.（2）计算感应电动势的瞬时值要用公式E ＝Blv sin θ. v ＝2πa 3t ，θ＝120°，所以E ＝3πBa23t .答案：（1）3Ba 22t （2）3πBa 23t电磁感应中电路的分析和计算1.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.在题目中常涉及电流、电压、电功等的计算，还可能涉及电磁感应与力学、能量等知识的综合分析.2.解决问题的关键：产生感应电动势的那部分导体或线圈作为电路的电源和内电路.3.根据电磁感应的平均电动势求解电路中通过的电量：q ＝I －·Δt ＝E －R 总·Δt ＝n ΔΦΔt R 总·Δt ＝nΔΦR 总.命题视角1 电磁感应现象中电路的分析（2018·辽宁抚顺六校联考）如图甲所示，n ＝15匝的圆形线圈M ，其电阻为1 Ω，它的两端点a 、b 与阻值为2 Ω的定值电阻R 相连，穿过线圈的磁通量的变化规律如图乙所示.则（ ）A.线圈中感应电流是顺时针方向B.线圈中感应电动势大小为1.5 VC.电路中电流是1.0 AD.电阻R 的热功率是3.0 W[解析] 由Φ－t 图象知，穿过M 的磁通量均匀增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流是逆时针方向，选项A 错误；由法拉第电磁感应定律得：E ＝n ΔΦΔt ＝15×0.080.4V ＝3 V ，选项B 错误；由闭合电路欧姆定律得：I ＝ER ＋r ＝32＋1A ＝1 A ，选项C 正确；电阻R 的热功率是P ＝I 2R ＝12×2 W ＝2 W ，选项D 错误.[答案] C命题视角2 感应电荷量的计算（多选）（2018·河南永年一中月考）如图所示，长直导线通以方向向上的恒定电流i ，矩形金属线圈abcd 与导线共面，线圈的长是宽的2倍，第一次将线圈由静止从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下，第二次将线圈由静止从位置Ⅰ绕过d 点垂直纸面的轴线旋转90°到位置Ⅲ停下，两次变换位置的过程所用的时间相同，以下说法正确的是（ ）A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等B.两次线圈所产生的平均感应电动势不相等C.两次通过线圈导线横截面积的电量相等D.两次通过线圈导线横截面积的电量不相等[解析] 根据通电直导线周围的磁场分布可知，两次通过线圈的磁通量不同，根据E －＝nΔΦΔt 可知，线圈所产生的平均感应电动势不相等，选项A 错误，B 正确；根据q ＝n ΔΦR可知两次通过线圈导线横截面积的电量不相等，选项C 错误，D 正确.[答案] BD电磁感应中电路问题的分析思路（1）明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路就是电源，其他部分是外电路.（2）用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向.（3）分清内外电路，画出等效电路图.（4）运用闭合电路欧姆定律，串、并联电路特点，电功率与电热等公式联立求解.【通关练习】1.（2018·哈尔滨三中检测）如图，间距为L 的平行金属导轨上有一电阻为r 的金属棒ab 与导轨接触良好，导轨一端连接电阻R ，其他电阻不计，磁感应强度为B ，当金属棒ab以速度v 向右匀速运动时，下列说法正确的是（ ）A.电阻R 两端的电压为BLvB.ab 棒受到的安培力的方向向左C.ab 棒中电流大小为BLv /RD.回路中电流为顺时针方向解析：选B.金属棒产生的感应电动势为E ＝BLv ，ab 棒中电流大小为I ＝BLvR ＋r，由右手定则，感应电流方向由b 到a （逆时针方向），则R 两端电压为BLv －Ir ，由左手定则可知安培力向左，故选B.2.如图甲所示，水平放置的线圈匝数n ＝200匝，直径d 1＝40 cm ，电阻r ＝2 Ω，线圈与阻值R ＝6 Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2＝20 cm 的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化.试求：（1）电压表的示数；（2）若撤去原磁场，在图中竖直虚线的右侧空间加磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场，方向垂直纸面向里，试证明将线圈向左拉出磁场的过程中，通过电阻R 上的电荷量为定值，并求出其值.解析：（1）由E ＝n ΔΦΔt 可得E ＝n πd 22ΔB 4ΔtE ＝I （R ＋r ） U ＝IR解得U ＝1.5π V ≈4.71 V. （2）设线圈拉出磁场经历时间Δt . E －＝n ΔΦΔt ＝n πd 21B 4Δt ，I －＝E －R ＋r电荷量q ＝I －Δt 解得q ＝ n πd 21B4（R ＋r ），与线圈运动的时间无关， 即与运动的速度无关.代入数据即得q ＝0.5π C ≈1.57 C. 答案：（1）4.71 V （2）见解析[随堂检测]1.（2018·北京门头沟检测）如图所示，某课外活动小组的同学，把一根大约10 m 长的电线的两端用导线连接在一个灵敏电流表的两个接线柱上.有两名同学站在东西方向摇动导线做“摇绳发电”实验，要使实验现象更明显，你认为下列改进措施可行的是（ ）A.减缓摇绳的速度B.站在南北方向摇动导线C.增加被摇动导线的长度D.把灵敏电流表改为伏特表解析：选C.根据E ＝BLv 可知，减缓摇绳的速度，则电动势减小，实验现象越不明显，选项A 错误；由于地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，所以当两个同学站在南北方向摇动导线，产生的感应电动势较小，实验不明显，选项B 错误；根据E ＝BLv 可知，增加被摇动导线的长度，则电动势变大，实验现象越明显，选项C 正确；伏特表的内阻较大，则把灵敏电流表改为伏特表，指针偏转更加不明显，选项D 错误.2.如图所示，半径为r 的金属圆盘在垂直于盘面的匀强磁场B 中绕O 轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动，则通过电阻R 的电流的大小和方向是（金属圆盘的电阻不计）（ ）A.由c 到d ，I ＝Br 2ωRB.由d 到c ，I ＝Br 2ωRC.由c 到d ，I ＝Br 2ω2RD.由d 到c ，I ＝Br 2ω2R解析：选C.金属圆盘在匀强磁场中匀速转动，可以等效为无数根长为r 的导体棒绕O 点做匀速圆周运动，其产生的电动势大小为E ＝Br 2ω2，由右手定则可知电流方向由c 指向d ，通过电阻R 的电流I ＝Br 2ω2R.3.（2018·北京朝阳区检测）如图1所示，闭合线圈放在匀强磁场中，t ＝0时磁场方向垂直线圈平面向里，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图2所示.在0～2 s 内，线圈中感应电流（ ）A.逐渐增大，方向为逆时针B.逐渐减小，方向为顺时针C.大小不变，方向为顺时针D.大小不变，方向为先顺时针后逆时针解析：选C.第1 s 内，磁场的方向垂直于纸面向里，且均匀减小，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向；第2 s 内，磁场的方向垂直于纸面向外，且均匀增加，所以产生恒定的电流，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向.由E ＝nSΔBΔt可知，这2 s 内感应电动势恒定，故产生的电流大小不变，方向一直为顺时针.故C 正确，A 、B 、D 错误.4.如图所示，面积为0.2 m 2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B ＝（2＋0.2t ）T ，定值电阻R 1＝6 Ω，线圈电阻R 2＝4 Ω，求：（1）磁通量变化率和回路中的感应电动势； （2）a 、b 两点间电压U ab ； （3）2 s 内通过R 1的电量q .解析：（1）由B ＝（2＋0.2t ）T 可知ΔBΔt＝0.2 T/s.磁通量变化率为ΔΦΔt ＝ΔBΔt S ＝0.04 Wb/s.由法拉第电磁感应定律可知回路的感应电动势为E ＝nΔΦΔt ＝n ΔBΔtS ＝100×0.2×0.2 V ＝4 V. （2）a 、b 两点间电压U ab 等于定值电阻R 1两端的电压，则U ab ＝ER 1＋R 2R 1＝2.4 V. （3）2 s 内的磁感应强度变化量为 ΔB ＝ΔBΔt ·t ＝0.2×2 T ＝0.4 Tq ＝I －·Δt ＝nΔΦΔtR 总·Δt ＝n ΔΦR 总＝n ·S ΔB R 总＝100×0.2×0.410C ＝0.8 C.答案：（1）0.04 Wb/s 4 V （2）2.4 V （3）0.8 C[课时作业]一、单项选择题1.（2018·湖北宜昌远安一中月考）下列关于电磁感应的说法正确的是（ ） A. 在电磁感应现象中，有感应电动势，就一定有感应电流 B.穿过某电路的磁通量变化量越大，产生的感应电动势就越大 C.闭合电路置于磁场中，当磁感应强度为零时，感应电动势可能很大 D.公式E ＝Blv 中的l 是导体的长度解析：选C.在电磁感应现象中，有感应电动势，不一定有感应电流，只有当电路闭合时才有感应电流，选项A 错误；穿过某电路的磁通量变化率越大，产生的感应电动势就越大，选项B 错误；闭合电路置于磁场中，当磁感应强度为零时，磁通量的变化率可能很大，则感应电动势可能很大，选项C 正确；公式E ＝Blv 中的l 是导体切割磁感线的有效长度，选项D 错误.2.（2018·河北邢台一中检测）如图所示，在国庆60周年阅兵盛典上，我国预警机“空警－2000”在天安门上空时机翼保持水平，以120 m/s 的速度自东向西飞行.该机的翼展（两翼尖之间的距离）为50 m ，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.5×10－5T ，则（ ）A.两翼尖之间的电势差为0B.两翼尖之间的电势差为2.7 VC.飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D.飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低解析：选C.由E ＝BLv 可得，两翼尖间的电势差为：U ＝E ＝BLv ＝4.5×10－5×50×120 V ＝0.27 V ，故A 、B 错误；由右手定则可知，电路中若有感应电流，其方向自右向左，因飞机此时作为电源处理，故电势应为左方高，故C 正确，D 错误.3.如图所示，在水平桌面上放着一个1匝的矩形线圈，线圈中心上方某处有一竖立的条形磁体，此时线圈内的磁通量为0.04 Wb.在0.5 s 内将条形磁体放到线圈内的桌面上，此时线圈内的磁通量为0.12 Wb ，则在这个过程中线圈的感应电动势为（ ）A.0.16 VB.0.24 VC.1.6 VD.2.4 V解析：选A.由题，穿过线圈的磁通量增加量为ΔΦ＝Φ2－Φ1＝0.12 Wb －0.04 Wb ＝0.08 Wb.根据法拉第电磁感应定律得，E ＝n ΔΦΔt ＝1×0.080.5V ＝0.16 V ，故A 正确.4.（2018·辽宁大连检测）穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t 变化的图象分别如图中的①～④所示，下列说法正确的是（ ）A. 图①有感应电动势，且大小恒定不变B.图②产生的感应电动势一直在变大C.图③在0～t 1时间内的感应电动势是t 1～t 2时间内感应电动势的2倍D.图④产生的感应电动势先变大再变小解析：选C.图①中磁通量没有变，因此没有感应电动势，故A 错误；图②中的磁通量均匀增加，则图象的斜率不变，因此感应电动势不变，故B 错误；图③在0～t 1时间内的斜率是t 1～t 2时间内斜率的2倍，所以在0～t 1时间内感应电动势是t 1～t 2时间内感应电动势的2倍，故C 正确；图④的斜率先减小后增大，故产生的感应电动势先变小再变大，故D 错误.5.如图所示，导线OA 长为l ，在匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O 的竖直轴旋转，导线OA 与竖直方向的夹角为θ.则OA 导线中的感应电动势大小和O 、A 两点电势高低情况分别是（ ）A.Bl 2ω O 点电势高 B.Bl 2ω A 点电势高 C.12Bl 2ωsin 2θ O 点电势高 D.12Bl 2ωsin 2θ A 点电势高 解析：选D.导线OA 切割磁感线的有效长度等于圆的半径，即R ＝l ·sin θ，产生的感应电动势E ＝12BR 2ω＝12Bl 2ωsin 2θ ，由右手定则可知A 点电势高，所以D 正确.6.（2018·武汉高二检测）物理实验中常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量，如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈匝数为n ，面积为S ，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R .若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q ，由上述数据可得出被测磁场的磁感应强度为（ ）A.qR 2nSB.qR nSC.qR 2SD.qR S解析：选A.q ＝I －Δt ＝E －R ·Δt ＝n ΔΦΔt Δt ·R ＝n ΔΦR ＝n 2BS R ，所以B ＝qR 2nS .故选A.7.（2018·北京门头沟检测）如图甲所示，多匝线圈两端M 、N 与一个水平放置的平行板电容器相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化时，平行板电容器内的带电微粒恰好处于静止状态.下列说法正确的是（ ）A.如果只增加线圈匝数，微粒将向上运动B.如果只增加线圈匝数，微粒将向下运动C.如果只将下极板向下缓慢平移，微粒将向上运动D.如果只将下极板向下缓慢平移，微粒仍然保持静止解析：选A.开始时，微粒受向下的重力和向上的电场力平衡，即mg ＝E d q ，其中E ＝n ΔΦΔt；若如果只增加线圈匝数，则感应电动势E 变大，电场力变大，则微粒将向上运动，选项A 正确，B 错误；如果只将下极板向下缓慢平移，则d 变大，则电场力减小，则微粒将向下运动，选项C 、D 错误.二、多项选择题8.（2018·湖北武汉测试）如图所示，n ＝100匝的线框垂直放在匀强磁场中，线框面积为S ＝20 cm 2，线框的总电阻为R ＝20 Ω，若磁场的磁感应强度在Δt ＝0.2 s 的时间内由0.1 T 增加到0.5 T ，则下面说法正确的是（ ）A.线框中的感应电流方向是顺时针B.线框中的感应电流方向是逆时针C.产生的感应电动势大小为E ＝0.4 VD.产生的感应电流大小为I ＝0.2 A解析：选BC.当磁场增强时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的电流，故选项B 正确，A 错误；根据法拉第电磁感应定律知线框中产生的感应电动势为：E ＝n ΔΦΔt ＝100×0.5－0.10.2×20×10－4V ＝0.4 V ；产生的感应电流大小为I ＝E R ＝0.420A ＝0.02 A ，故选项C 正确，D 错误. 9.单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t 变化的关系图象如图所示，则（ ）A.在t ＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B.在t ＝1×10－2s 时刻，感应电动势最大 C.在t ＝2×10－2s 时刻，感应电动势为零D.在0～2×10－2s 时间内，线圈中感应电动势的平均值为零解析：选BC.由法拉第电磁感应定律知E ∝ΔΦΔt ，故t ＝0及t ＝2×10－2s 时刻，E ＝0，A 错，C 对；t ＝1×10－2s ，E 最大，B 对；0～2×10－2s ，ΔΦ≠0，E ≠0，D 错.10.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ΔBΔt的变化率增强时，则（ ）A.线圈中感应电流方向为acbdaB.线圈中产生的电动势E ＝ΔB Δt ·l22C.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ΔB Δt ·l22解析：选AB.根据楞次定律可知，选项A 正确；线圈中产生的电动势E ＝ΔΦΔt ＝S ΔBΔt＝l 22·ΔBΔt，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，右边的一半导线相当于外电路，a 、b 两点间的电势差相当于路端电压，其大小为U ＝E 2＝l 24·ΔBΔt，选项D 错误.三、非选择题11.（高考江苏卷）做磁共振（MRI ）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）（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 ＝ρ2πrA，代入数据得R ≈6×103 Ω.（2）感应电动势E ＝ΔB ·πr2Δt，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 ＝8×10－8J.答案：（1）6×103Ω （2）4×10－2V （3）8×10－8J12.（2018·吉林长春市十一中月考）如图1所示，一个圆形线圈的匝数n ＝100匝，线圈的面积S ＝0.2 m 2，线圈的电阻r ＝1 Ω，线圈外接一个阻值R ＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图2所示.求。
2019-2020年高中物理《第四章 电磁感应》章末复习 学案 新人教版选修3-2
2019-2020年高中物理《第四章 电磁感应》章末复习 学案 新人教版选修3-21． 学习目标 归纳总结本章基本概念，进一步加强对概念的理解并使之系统化。
2． 通过例题的讲解和进一步训练，培养提高自己的解题能力。
3． 培养自己刻苦钻研的精神和一丝不苟的工作态度。
学习重、难点 重点：概念的理解和运用；难点：用电磁感应的规律解题。
学法指导 教师讲解、自主探究、合作讨论学习过程 用案人自我创新一、本章的知识结构：二、例题与练习例1．如图所示，MN 是一要固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属框abcd 放在导线上，（ ）A 受力向右B ．受力向左C ．受力向上D ．受力为零例2．一个圆形的闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示。
设垂直纸面向里的磁感应强度的方向为正，向外为负。
线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流方向为负。
已经圆形线圈中感应电流i 随时间的变化图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间的变化图象可能是选项中的（ ） 电磁感应产生感应电流的条件 感应电动势大小 法拉第电磁感应定律 感应电流方向 电磁感应现象 互感和自感 涡流 闭合电路 磁通量变化 感生电动势和动生电动势 ——计算平均或瞬时电动势 （θ为B 、v 夹角） 楞次定律（通用） 可手定则（垂直切割磁感线） 断电自感和通电自感 自感系数：由导体自身构造决定 自感电动势 涡流现象 涡流的应用：冶炼、电磁阻尼、电磁驱动 涡流的防止例3．如图所示，在区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于平面（纸面）向里。
具有一定电阻的矩形线框位于平面内，线框的边与Y轴重合。
令线框从的时刻起由静止开始沿X轴正方向做匀加速运动，则框中的感应电流I（取逆时针方向为电流的正方向），随时间t变化的图线可能是选项中的哪一个（）达标检测1．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)，则下列判断正确的是( )A．导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB．导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC．导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力方向水平向左2．今将磁铁缓慢或者迅速地插入一闭合线圈中(始末位置相同)，试对比在上述两个过程中，相同的物理量是( )A．磁通量的变化量B．磁通量的变化率C．线圈中产生的感应电流D．流过线圈导线截面的电荷量3．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里，abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻，bc边与磁场区域左边界重合．现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t的变化的图线是图中的( )4.水平放置的金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且与框架接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则( ) A．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力也增大B．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力也不变C．ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大D．ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变5.如图所示，水平放置的两根平行的光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab、cd跨在导轨上，ab的电阻R大于cd的电阻r，当cd在大小为F1的水平向右的外力作用下匀速向右滑动时，ab在大小为F2的水平外力作用下保持静止，那么以下说法中正确的是( )A．U ab>U cd，F1>F2B．U ab＝U cd，F1，<F2C．U ab>U cd，F1＝F2 D．U ab＝U cd，F1＝F26.如图所示，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻为零．D1、D2是两个相同的灯泡，如将开关K 闭合，等灯泡亮度稳定后再断开，则K闭合、断开，灯泡D1、D2的亮度变化情况是( ) A．K合上瞬间，D2很亮，D1不亮B．K合上瞬间，D1立即很亮，D2逐渐亮，最后一样亮，K断开瞬间，D2立即熄灭，D1逐渐熄灭C．K合上瞬时，D1、D2同时亮，然后D1逐渐变暗到熄灭，D2亮度不变，K断开瞬时，D2立即熄灭，D1亮一下，逐渐熄灭D．K闭合瞬时，D1、D2同时亮，然后D1逐渐变暗到熄灭，D2同时变得更亮，K断开瞬间，D2立即熄灭，D1亮一下再灭7．磁悬浮列车已进入试运行阶段，磁悬浮列车是在车辆底部安装电磁铁，在轨道两旁埋设一系列闭合的铝环，当列车运行时，电磁铁产生的磁场相对铝环运动，列车凌空浮起，使车与轨之间的摩擦减少到零，从而提高列车的速度，以下说法中正确的是( )A．当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相同B．当列车通过铝环时，铝环中有感应电流，感应电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相反C．当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相同D．当列车通过铝环时，铝环中通有电流，铝环中电流产生的磁场的方向与电磁铁产生磁场的方向相反8．如图所示，在同一铁芯上绕着两个线圈，单刀双掷开关原来接在1的位置，现在它从1打向2，试判断此过程中，通过电阻R 的电流方向是( )A ．先由P 到Q ，再由Q 到PB ．先由Q 到P ，再由P 到QC ．始终是由Q 到D ．始终是由P 到Q9.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于( )A ．棒的机械能增加量B ．棒的动能增加量C ．棒的重力势能增加量D ．电阻R 上放出的热量10.为监测某化工厂的污水导电液体排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，理想电压表将显示两个电极间的电压U ，若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )A ．前表面电极电势比后表面电极电势高B ．后表面电极电势比前表面电极电势高C ．电压表的示数U 与污水中离子浓度成正比D ．污水流量Q 与电压表的示数U 成正比，与a 、b 无关11．如下图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，则______端点电势高；若磁场不变，将半圆环绕MN 轴旋转180°的过程中，______点电势高．12.如图所示，圆形线圈和框架都处于竖直平面内，线圈面积S ＝ 1.0×104cm 2，B 1是均匀变化的，质量m ＝4 g 、长度L ＝10 cm 的导体棒ab 可在框架上无摩擦滑动，若B 2＝0.2 T ，闭合回路总电阻R ＝0.5 Ω，则当ΔB 1Δt 为何值时，导体棒可静止于线框上？B 1应增强还是减弱？(g 取10 m/s 2)13 两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内，导轨间距为l ，电阻不计，M 、M ′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R ，电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中．ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q .求：(1)ab 运动速度v 的大小；(2)电容器所带的电荷量q .。
高中物理人教版物理选修3-2同步学案第四章-电磁感应单元复习-Word版
（112）电磁感应单元复习【教学目标】1．通过归纳总结，整体把握本章内容，初步形成知识网络。
2．进一步体会电磁感应与其它知识的综合应用。
【预习任务】一、梳理知识体系1．产生电磁感应现象的条件：2．感应电流方向的判定——楞次定律（1）内容：（2）理解：（3）应用：3．法拉第电磁感应定律：4．互感、自感现象：5．涡流、电磁阻尼和电磁驱动：二、专题归纳1．电磁感应中的电路问题的特点：2．电磁感应中的力学问题的特点：3．电磁感应中的能量转化的特点：4．电磁感应中的图象问题的特点：【组内检查】产生电磁感应现象的条件感应电流方向的判定——楞次定律高中物理考试答题技巧及注意事项在考场上，时间就是我们致胜的法宝，与其犹犹豫豫不知如何落笔，倒不如多学习答题技巧。
那么，高中物理考试答题技巧及注意事项有哪些呢？下面和小编一起来看看吧！高中物理考试答题技巧选择题的答题技巧解答选择题时，要注意以下几个问题：（1）注意题干要求，让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。
（2）相信第一判断：只有当你发现第一次判断肯定错了，另一个百分之百是正确答案时，才能做出改动，而当你拿不定主意时千万不要改。
特别是对中等程度及偏下的同学尤为重要。
切记：每年高考选择题错误率高的不是难题，而是开头三个简单题。
不要再最简单的地方，轻敌栽坑！实验题的做题技巧（1）实验题一般采用填空题或作图题的形式出现。
填空题：数值、单位、方向或正负号都应填全面；作图题：①对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。
②对电学实物图，则电表量程、正负极性，电流表内、外接法，变阻器接法，滑动触头位置都应考虑周全。
③对光路图不能漏箭头，要正确使用虚、实线，各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位；实物连接图一定要先画出电路图（仪器位置要对应）；各种作图及连线要先用铅笔（有利于修改），最后用黑色签字笔涂黑。
切记：游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的读数历来都是考察的重点。
高中物理第四章总复习学案新人教选修
电磁感应现象综合复习【学习目标】1．建立电磁感应现象有关的知识网络2．熟练掌握应用楞次定律、法拉第电磁感应定律解题的思路【重点难点】重点：楞次定律判断感应电流方向有关问题；利用法拉第电磁感应定律解决有关问题难点：分析电磁感应现象有关问题时的研究对象的受力及做功、运动过程及能量转化【导学流程】【了解感知·夯实基础】一、电磁感应现象知识结构：二、知识要点分析1、楞次定律及其应用：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2 电磁感应现象(1)法拉第电磁感应定律：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，感应电动势的方向跟感应电流的方向是一致的。
(2)导线切割磁感线时产生的感应电动势的大小，跟磁感应强度B导线长度l，运动速度V以电磁感应产生的条件感应电流的方向判定感应电动势的大小回路中的磁通量变化楞次定律法拉第电磁感应定律E=ΔΦ/Δｔ电磁感应的实际应用：自感现象（自感系数L），涡流特殊情况：导体切割磁感线E=BLV特殊情况：右手定则Boo1bacdLL2及运动方向和磁感线方向的夹角θ的正弦sinθ成正比ε＝Bl vsinθ 1V＝1T·m·m／s＝1T m2／s例1、如图所示装置中，cd杆原来静止。
当ab杆做如下哪些运动时，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【深入学习·方法思路】判断感应电动势(感应电流)的两种方法：1、右手定则：伸开右手，让拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直从手心进入，拇指指向导体运动的方向，其余四指指的就是感应电流的方向。
2、应用楞次定律来判断感应电流方向的步骤：①首先要明确原来磁场的方向；②搞清穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少；③然后根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；④最后利用安培定则来确定感应电流的方向。
3、计算感应电动势的两种方法：(1)法拉第电磁感应定律：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，感应电动势的方向跟感应电流的方向是一致的。
人教版高二物理选修3-2第四章电磁感应复习学案设计(无答案)
课题复习四（电磁感觉）1、电磁感觉现象的两类状况学习目标2、互感和自感3、涡流，电磁阻尼和电磁驱动知识总结考点一、电磁感觉现象的两类状况1．感生电场与感生电动势（ 1）感生电场：因为的变化而激发的叫感生电场。
作用：对磁场四周的有力的作用。
方向由楞次定律来判断，与感觉电流的方向相同。
（ 2）感生电动势：由感生电场而产生的电动势叫做。
产生：变化的磁场在闭合导体所在的空间产生，导体内自由电荷在电场力作用下产生感觉电流，或许说产生感觉电动势。
其中感觉电场对电荷的作使劲就相当于电源内部所谓的，对电荷产生作用。
ΔBΔB（3）大小： E＝ nS ，式中为磁感觉强度的变化率，一般以两种形式出现，ΔtΔta：如当 B B0 kt 时，则ΔB=k；Δtb:当画 B-t图像时，图像的斜率即等于ΔB Δt2．洛伦兹力与动生电动势动生电动势：因为导体运动而产生的电动势叫。
产生：一段导体切割磁感线运动时自由电荷会跟着导体棒运动，并所以遇到洛伦兹力而沿导体棒运动，此时导体棒相当于一个电源，而电源内部的非静电力与洛伦兹力有关。
3．电磁感觉中的电路问题（ 1）产生感觉电动势的那部分导体就是。
（2）对电路的理解：内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈，外电路由其余电阻，电容等电学元件构成。
（3）解题步骤：（ 1）确立等效电源的正负极，感觉电流的方向，电势高低，电容器极板带电性质等。
（2）确立等效电路，依据闭合电路欧姆定律求解有关物理量。
注：如需求解电路中经过的电荷量，需用均匀感觉电动势求解：q=__ __=__ __针对训练1、右图所示，一个闭合电路静止于磁场中，因为磁场强弱的变化，而使电路中产生了感生电动势。
以下说法正确的选项是（）A、磁场变化时，会在空间激发一种电场B、使电荷定向挪动形成电流的力是磁场力C、使电荷定向挪动形成电流的力是电场力D、以上说法都不对针对训练2、向来升机停在南半球的地磁极上空．该处地磁场的方向竖直向上，磁感觉强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频次为 f ，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如下图，假如忽视 a 到转轴中心线的距离，用 E 表示每个叶片中的感觉电动势，则()X,K] A．E＝πfl2B，且a点电势低于 b 点电势B．E＝2πfl2B，且a点电势低于 b 点电势C．E＝πfl2B，且a点电势高于 b 点电势D．E＝2πfl2B，且a点电势高于b点电势 [ 根源 : 学| 科 | 网 Z|X|X|K]针对训练 3、如下图，面积为2的 100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知0.2 m磁感觉强度随时间变化的规律为B=（2+0.2 t ）T，定值电阻 R=6Ω，线圈电阻 R=4Ω，求：12（1）磁通量变化率、回路中的感觉电动势；（2）a、b两点间的电压U ab针对训练4、如图 4 所示，圆环 a 和圆环 b 半径之比为2∶ 1，两环用相同粗细的、同种资料的导线连成闭合回路，连结两圆环电阻不计，匀强磁场的磁感强度变化率恒定，则在a环独自置于磁场中和 b 环单独置于磁场中两种状况下，M、N 两点的电势差之比为[]A． 4∶ 1B．1∶ 4C． 2∶ 1D．1∶ 2考点二、互感和自感1．互感：两个互相凑近的线圈，当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_____________，这类现象叫互感．2、自感现象: 当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场在_______ 激发出感觉电动势的现象．由于 ______而产生的感觉电动势．3．通电自感和断电自感（ 1）通电自感电路图：接通电源的瞬时，灯泡L1_____地亮起来（ 2）断电自感电路图：断开开关的瞬时，灯泡_________．有时灯泡L 会闪亮一下，而后渐渐变暗I4．自感电动势的大小：E＝ L t ，此中L是自感系数，简称______或______，单位：_____，符号为H.5．自感系数大小的决定要素自感系数与线圈的______、 ______、 ______，以及能否有 ______ 等要素有关．针对训练5、如下图，绕在铁芯上的线圈M与电源、滑动变阻器和开关构成了一个闭合回路，在铁芯的右端，线圈P与电流表连成闭合电路．以下说法正确的选项是()A．开关 S 闭合后，线圈P 中有感觉电流，M、 P 互相排挤B．开关 S 闭合后，使变阻器滑片向左匀速挪动，线圈P中有感觉电流，M、P互相排挤C．开关 S 闭合后，使变阻器滑片向右匀速挪动，线圈P中有感觉电流，M、P互相排挤D．开关 S 闭合瞬时，线圈P中有感觉电流，M、 P 互相吸引针对训练6、图中两个电路是研究自感现象的电路，对实验结果的描绘正确的选项是()①接通开关时，灯A2立刻就亮， A1稍晚一会儿亮②接通开关时，灯A1立刻就亮， A2稍晚一会儿亮③断开开关时，灯A1立刻熄灭， A2稍晚一会儿熄灭④断开开关时，灯A2立刻熄灭， A1稍晚一会儿熄灭A．①③B．①④C．②③D．②④i A随时间t的变化规律如图针对训练7、如图甲所示，A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流()乙所示，以下说法中正确的选项是A．t1时辰，两环作使劲最大B．t2和t3时辰，两环互相吸引C．t2时辰两环互相吸引，t 3时辰两环互相排挤D．t3和t 4时辰，两环互相吸引针对训练8．如下图的电路中，L 为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，D1、 D2是两个完整相同的电灯， E 是内阻不计的电源．t ＝0时辰，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳固，t 1时辰断开开关S. I1、I2分别表示经过电灯D1和 D2中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描绘电流I 随时间 t 变化关系的是()考点三、涡流电磁阻尼和电磁驱动1. 涡流：因为电磁感觉，在导体中产生的像水相同的。
(选修3-2)第四章-电磁感应全章学案-20个-印刷版
第一节划时代的发现（第1课时）一、学习目标1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
2．知道电磁感应、感应电流的定义。
3．领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究问题时的重要性。
4．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
二、学习重点、难点学习重点：知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。
领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
学习难点：领悟科学探究的方法和艰难历程。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
三、自主学习(一)、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。
思考并回答以下问题：（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
(二)、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
思考并回答以下问题：（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。
（三）实例探究1、有关物理学史的知识【例1】发电的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是（）A．安培B．赫兹C．法拉第D．麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的科学家是___________，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是__________，发现电磁感应现象的科学家是___________，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是___________。
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2020年高中物理选修－2第四章《电磁感应》复习学案精品版新人教版高中物理选修－2第四章《电磁感应》复习学案§X4.1 划时代的发现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«Skip Record If...»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«Skip Record If...»等于末磁通量«Skip Record If...»与初磁通量«Skip Record If...»的差，即«Skip Record If...»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]仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢151、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]例1 如图2所示，两个同心圆形线圈a、b在同一水平面内，圆半径«Skip Record If...»，一条形磁铁穿过圆心垂直于圆面，穿过两个线圈的磁通量分别为«Skip Record If...»和«Skip Record If...»，则：仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15«Skip Record If...»，«Skip Record If...»，«Skip Record If...»，（D）无法判断分析：在磁铁的内部磁感线从S极指向N极，在磁铁的外部磁感线从N 极指向S极；故从下向上穿过的磁感线条数一样多，但面积越大从上向下穿过来的磁感线条数越多，则磁感线的条数差越少，磁通量越少，C 正确例2 光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图3所示，抛物线的方程是«Skip Record If...»，下部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是«Skip Record If...»的直线（图中的虚线所示）。
一个小金属块从抛物线上«Skip Record If...»（b«Skip Record If...»a）处以速度V沿抛物线自由下滑，假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的总热量是：«Skip Record If...»仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15分析：金属块可以看成一圈一圈的线圈组成的，线圈在进、出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量变化，有感应电流产生，金属块的机械能越来越少，上升的最大高度越来越小，最后限定在磁场内运动，由能量守恒定律«Skip Record If...»，所以D正确。
[针对训练]1、1831年8月29日，法拉第终于取得突破性进展。
这次他用一个软铁圆环，环上绕两个互相绝缘的线圈A和B，如图4所示，他在日记中写道：“使一个有10对极板，每板面积为4平方英寸的电池充电。
用一根铜导线将一个线圈，或更确切地说把B边的线圈的两个端点连接，让铜线通过一个距离，恰好经过一根磁针的上方（距铁环3英尺远）然后把电池连接在A边线圈的两端；这时立即观察到磁针的效应，它振荡起来，最后又停在原先的位置上，一旦断开A边与电池的连接，磁针再次被扰动。
”(以上载自郭奕玲沈慧君所著物理学史，清华大学出版社)在法拉第的这个实验中，（1）电路的连接是：A线圈与，B线圈。
法拉第观察到的现象是：（2）线圈与电源接通时，小磁针，说明另一个线圈中产生了。
并且最后小磁针又。
2、下列说法正确的是：(A)导体在磁场中运动时，导体中一定有感应电流仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15(B)导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定有感应电流(C)只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中一定有感应电流产生(D)只要穿过闭合电路磁通量发生变化，电路中一定有感应电流3、关于电磁感应现象，下列说法正确的是：(A)导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流(B)导体垂直磁场运动，导体内一定会产生感应电流(C)闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，电路内一定会产生感应电流(D)穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流4、关于电磁感应现象，下列说法中正确的是：(B)闭合线圈放在变化的磁场中，必然有感应电流产生(C)闭合正方形线圈在匀强磁场中垂直磁感线运动，必然产生感应电流(D)穿过闭合线圈的磁通量变化时，线圈中有感应电流(E)穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时，电路中有感应电流[能力训练]仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢151、如图5所示，条形磁铁穿过一闭合弹性导体环，且导体环位于条形磁铁的中垂面上，如果把导体环压扁成椭圆形，那么这一过程中：(B) 穿过导体环的磁通量减少，有感应电流产生(C) 穿过导体环的磁通量增加，有感应电流产生(D) 穿过导体环的磁通量变为零，无感应电流(E) 穿过导体环的磁通量不变，无感应电流2．金属矩形线圈abcd 在匀强磁场中做如图6所示的运动，线圈中有感应电流的是：3、如图7所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面内，且处于两直导线的中央，则线框中有感应电流的是;(E) 两电流同向且不断增大 （B ）两电流同向且不断减小(C)两电流反向且不断增大 (D)两电流反向且不断减小4、如图8所示，线圈两端接在电流表上组成闭合回路，在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是(A)线圈不动，磁铁插入线圈 (B)线圈不动，磁铁拔出线圈(C)磁铁插在线圈内不动 (D)磁铁和线圈一块平动5、一个处在匀强磁场中的闭合线圈中有一定的磁通量穿过，能使该回路产生感应电流的是：(A)A)改变磁场的磁感应强度(B)改变回路平面与磁场方向的夹角(C)改变闭合线圈所围成的面积(D)线圈在磁场中平移6、如图9所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与电流共面，下列情况能产生感应电流的是：仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢15仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢15(A)电流I 增大 （B ）线圈向右平动(C)线圈向下平动(D)线圈绕ab 边转动7、如图10所示，线圈abcd 在磁场区域ABCD 中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生：(B)把线圈变成圆形（周长不变）(B)使线圈在磁场中加速平移(C)使磁场增强或减弱(D)使线圈以过ad 的直线为轴旋转仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢158、闭合矩形线圈跟磁感线方向平行，如图11所示，下列那种情况线圈中有感应电流：(A)线圈绕ab 轴转动(B)线圈垂直纸面向外平动(C)线圈沿ab 轴向下移动(D)线圈绕cd 轴转动9、如图12所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈中产生感应电流，下列方法可行的是：(A)以ab 为轴转动 (B)以«Skip Record If...»为轴转动(C)以ad 为轴转动（小于60«Skip Record If...»）(D)以bc 为轴转动（小于«Skip Record If...»）10、如图13所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈，若把线圈四周向外拉，使线圈包围的面积变大，这时：(A) 线圈中有感应电流（B）线圈中无感应电流(C)穿过线圈的磁通量增大 (D)穿过线圈的磁通量减小[学后反思]______________________________________ _______________________________________________________________ _________________ 。
参考答案自主学习：1.利用磁场产生电感应电流 2.法拉第 3.感应电动势电源4.穿过闭合电路的磁通量发生变化5.右手定则楞次定律针对训练 1.（1）电源连接两端点连在一起（2）振荡（振动）感应电流停在原位置2．D 3.D 4.CD能力训练 1.B 2.A 3.CD 4.AB 5.ABC 6.ABD 7.ACD1、知道法拉第电磁感应定律的内容及表达式2、会用法拉第电磁感应定律进行有关的计算3、会用公式«Skip Record If...»进行计算[1．穿过一个电阻为R=1«Skip Record If...»的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则：（A）线圈中的感应电动势每秒钟减少2V (B)线圈中的感应电动势是2V(C)线圈中的感应电流每秒钟减少2A （D）线圈中的电流是2A2．下列几种说法中正确的是：(B)线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大(C)穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大(D)线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大(E)线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大3．有一个n匝线圈面积为S，在«Skip Record If...»时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了«Skip Record If...»，则这段时间内穿过n匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为，穿过一匝线圈的磁通量的变化量为，磁通量的变化率为。