电磁感应现象的两类情况导学案
高中物理 4.5 电磁感应现象的两类情况导学案 新人教版选修
高中物理 4.5 电磁感应现象的两类情况导学案新人教版选修4、5 电磁感应现象的两类情况导学案新人教版选修3-2【学习目标】（1）、了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。
（2）、了解感生电动势和动生电动势产生的原因。
（3）、能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算【重点难点】感生电动势和动生电动势及感生电动势和动生电动势产生的原因。
【学习内容】【自主预习】一、感生电动势和动生电动势由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是B 不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作，另外一种是不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作。
1、感生电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感生电场。
静止的电荷激发的电场叫，静电场的电场线是由发出，到终止，电场线闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。
感生电场是产生或的原因，感生电场的方向也可以由来判断。
感应电流的方向与感生电场的方向。
2、感生电动势（1）产生：磁场变化时会在空间激发，闭合导体中的在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。
（2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为。
（3）感生电场方向判断：定则。
二、洛伦兹力与动生电动势1、动生电动势（1）产生：运动产生动生电动势（2）大小：E= （B的方向与v的方向）2、动生电动势原因分析导体在磁场中切割磁感线时，产生动生电动势，它是由于导体中的自由电子受到力的作用而引起的。
【课堂小结与反思】【课后作业与练习】【例1】如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（）A、磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B、使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C、使电荷定向移动形成电流的力是电场力D、以上说法都不对【例2】如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（）A、因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B、动生电动势的产生与洛仑兹力有关C、动生电动势的产生与电场力有关D、动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的【例3】如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应向上运动，速度大小为，作用于ab杆上的外力大小为_ _巩固练习1、如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（）A、不变B、增加C、减少D、以上情况都可能2、穿过一个电阻为lΩ的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2Wb，则（）A、线圈中的感应电动势一定是每秒减少2VB、线圈中的感应电动势一定是2VC、线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD、线圈中的感应电流一定是2A3、如图所示，面积为0、2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方问垂直于线圈平面，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R1=6Ω，线圈电阻R2=4Ω，求：（1）磁通量变化率，回路的感应电动势；（）（2）a、b两点间电压Uab（）4、如图所示，在物理实验中，常用“冲击式电流计”来测定通过某闭合电路的电荷量、探测器线圈和冲击电流计串联后，又能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，把线圈放在被测匀强磁场中，开始时线圈与磁场方向垂直，现将线圈翻转180，冲击式电流计测出通过线圈的电荷量为q，由此可知，被测磁场的磁磁感应强度B=_ __5、如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度、两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面、下面对于两管的描述中可能正确的是（）A、A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B、A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C、A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D、A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的。
45电磁感应现象的两类情况导学案带答案.doc
安丘一中高一物理导学案【自主学习】1、感应电场19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指□出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感 \ f Z 应电场。
静止的电荷激发的电场叫 ____________ ,静电场的电场线是由发出，到 ______ 终止，电场线_____ 闭合，而感应电场是一种涡旋/ 一 \电场，电场线是 _______ 的，如图所示，如果空间存在闭合导体，/ \导体小的占由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产牛感应电流，或者说导体中产生感应电动势。
感应电场是产生 ______________ 或______________ 的原因，感应电场的方向也可以由来判断。
感应电流的方向与感应电场的方向 ________ 。
2、感生电动势(1)产生：磁场变化吋会在空间激发 ________ ,闭合导体中的 __________ 在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。
(2)定义：由感生电场产生的感应电动势成为 ____________ o(3)感生电场方向判断：定则。
X X X x !；3、动生电动势X X斗X”■(1)产生：运动产生动生电动势X X x x [! '!(2)人小：E=(B的方向与v的方向X X X X ；i) 1卩(3)动生电动势大小的推导:【合作探究】例1.某空间出现了如图所示的一组闭合电场线，方向从上向下看是顺时针的，这可能是()A.沿方向磁场在迅速减弱B.沿MB方向磁场在迅速增强C.沿必方向磁场在迅速增强D.沿必方向磁场在迅速减弱答案AC例2.如图(a)所示，一个电阻值为R,匝数为〃的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R：连接成闭合回路。
线圈的半径为口。
在线圈中半径为P2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图(b)所示。
图线与横、纵轴的截距分别为t。
和B。
，导线的电阻不计。
电磁感应现象的两类情况 导学案
课时4.4电磁感应现象的两类情况1.了解感生电场,知道感生电动势产生的原因。
2.了解电动势的产生条件以及与洛伦兹力的关系。
3.知道感应电动势的两种不同类型。
4.了解电磁感应规律的一般应用,会联系科技实例进行分析。
1.电磁感应现象中的感生电场感生电场:英国物理学家①麦克斯韦认为,磁场②变化时会在空间激发一种电场。
(1)感生电动势:由③感生电场产生的感应电动势。
(2)感生电动势中的“非静电力”:④感生电场对自由电荷的作用力。
(3)感生电场的方向:与所产生的⑤感应电流方向相同,可根据楞次定律和右手定则判断。
2.电磁感应现象中的洛伦兹力(1)动生电动势:由于⑥导体棒运动而产生的感应电动势。
(2)动生电动势中的“非静电力”:自由电荷因随导体棒运动而受到⑦洛伦兹力,非静电力与⑧洛伦兹力有关。
(3)动生电动势中的功能关系:闭合回路中,导体棒做切割磁感线运动时,克服⑨安培力做功,其他形式的能转化为电能。
主题1:感生电场与感生电动势(1)如图所示,穿过闭合回路的磁场在增强,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?(2)感生电场与闭合回路的存在有无关系?感生电场的方向如何?主题2:理论探究动生电动势的产生(重点探究)阅读教材中“电磁感应现象中的洛伦兹力”的相关内容,回答下列问题。
(1)什么是动生电动势?(2)如图所示,导体棒CD在匀强磁场中做切割磁感线运动。
注意导体棒中的自由电荷是带负电的电子。
①自由电荷会随着导体棒运动,并因此受到洛伦兹力,它将沿导体棒向哪个方向运动?②如果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,导体棒中电流的方向如何?(3)动生电动势的非静电力与洛伦兹力有关吗?电磁感应现象中的洛伦兹力做功吗?主题3:电磁感应中的能量问题(1)如图所示,下面是螺线管和灵敏电流表组成的闭合电路,上面是弹簧和条形磁铁组成的振动装置,线圈直径大于磁铁的宽度。
《电磁感应现象的两类情况》教案
《电磁感应现象的两类情况》教案《电磁感应现象的两类情况》教案《电磁感应现象的两类情况》教案一、教学目标：（一）知识与技能目标1、复习感生电场、感生电动势产生的原因。
会判断感生电动势的方向，计算它的大小。
2、复习动生电动势的产生与洛伦兹力的关系。
会判断动生电动势的方向，计算它的大小。
3、通过本节复习可以使学生深入理解电磁感应现象，达到熟练掌握的目的。
（二）过程与方法目标1、学会建立表格，通过比较归纳得出结论的方法。
2、培养学生熟练应用正交分解法解决问题的能力。
（三）情感态度与价值观目标使学生体会科学家们分析物理问题从现象到本质的过程，激发对物理学习的兴趣。
二、教学重点、难点：教学重点：复习感生电动势与动生电动势的概念。
加深对感生电动势与动生电动势产生实质的理解。
教学难点：对非静电力加深理解，从功能角度分析动生电动势。
三、教学方法和手段1、利用图表、动画展示，有利于学生直观比较，自己得出规律。
2、典型例题讲解与精选练习相结合。
3、多媒体展示学生优秀解答和典型错误。
4、指导学生正确画图，养成画图分析的习惯四、教学过程：（一）课堂引入：由恒定电流一章知道电路中有电流必有电源，电源有电动势，电源内部非静电力做功实现能量转化。
电磁感应电路中也有相应的物理量，分为两种。
（二）电磁感应现象中的感生电场与感生电动势1、复习麦克斯韦电磁理论：变化的磁场能激发涡旋电场（区别于静电场）。
2、在电磁感应现象中，当磁场发生变化时，在磁场周围能激发涡旋感应电场，感应电场能给导体中自由电荷力的作用，使其定向移动形成电流。
感应电场给自由电荷的力即为这里的非静电力。
同时导体中的感应电动势叫感生电动势。
3、如何判断感生电场、感生电动势的方向？4、应用与练习练习1、(2010·福州模拟)著名物理学家费曼曾设计过一个实验，如图所示．在一块绝缘板上部安一个线圈，并接有电源，板的四周嵌有许多带负电的小球，整个装置支撑起来．忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是() A．圆盘将逆时针转动B．圆盘将顺时针转动C．圆盘不会转动D．无法确定圆盘是否会动练习2、有一面积为S＝100cm2的金属环，电阻为R＝0.1Ω，环中磁场变化规律如图乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，环中感应电流的方向如何？回路的感应电动势多大?小结：变化的磁场周围激发感生电场，不管有无回路，感生电场一定存在，若感生电场中有闭合回路，就会产生感应电流。
第四章第4节《电磁感应现象的两类情况》教案
理论探究作图的分析来说明动生电动势动生电动的产生。
注意导体棒中的自由势的产生电荷是带负电的电子，学生推理过程中的严谨性.第三层级第四层级课外拓展板书设计主题3：电磁感应中的能量问题基本检测技能拓展记录要点知识总结感悟收获通过实验可看到结果，解释磁铁的能量转化到哪里去了难度不大，但磁场变化过程中有磁场能学生不易理解，教师点评时注意。
根据具体情况与部分同学交流，掌握学生的能力情况•“电磁感应中的力电综合”对于多数学生来说有拓展的必要。
教师可在学生完成后作点评教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。
感应电场与静电场的比较§ 4.4电磁感应现象的两类情况荷受到的洛伦兹力沿导体棒向哪个方向运动？②如果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？③导体棒哪端电势比较高？④如果用导线把两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流的方向如何？(1) 螺线管和灵敏电流表组成的闭合电路，上面是弹簧和条形磁铁组成的振动装置，线圈直径大于磁铁的宽度.磁铁在线圈内振动中能量是如何转化的？(2) 根据磁场变化和部分导体切割磁感线两种情况，请你说一下电磁感应现象中的能量转化方式.全体学生独立思考，独立完成，小组同学都完成后可交流讨论。
教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成学生在相应的位置做笔记。
学生就本节所学做一个自我总结, 之后可小组交流讨论。
根据自己的感受如实填写，根据自己的思考找出解决方案。
导体1#运动 ----------- > 時应电动孙瓷培力*毬场作用闭合电路口头表述口头表述PPT课件PPT课件PPT课件PPT课件呈现PPT课件本节习题综合练习1. 下列说法中正确的是（）A .感生电场由变化的磁场产生B .恒定的磁场也能在周围空间产生感生电场C.感生电场的方向也同样可以用楞次定律和右手定则来判定D .感生电场的电场线是闭合曲线，其方向一定是沿逆时针方向解析：磁场变化时在空间激发感生电场，其方向与所产生的感应电流方向相同，只能由楞次定律判断，A项正确.答案：A2. 在空间某处存在一变化的磁场，则下列说法中正确的是（）A .在磁场中放一闭合线圈，线圈中一定会产生感应电流B .在磁场中放一闭合线圈，线圈中不一定产生感应电流C.在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定不会产生电场D .在磁场中不放闭合线圈，在变化的磁场周围一定会产生电场线圈中才产生感应解析：根据感应电流的产生条件，只有穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电流，A错，B对；变化的磁场产生感生电C错，D对.场，与是否存在闭合线圈无关，答案：BD3•如图所示，一金属半圆环置于匀强磁场中，当磁场突然减弱时，贝U （A . N端电势高B . M端电势高C.若磁场不变，将半圆环绕MN轴旋转180。
《电磁感应现象的两类情况》导学案
高二物理4.5《电磁感应现象的两类情况》导学案学习目标1．知道电磁感应现象中的感生电场及共作用。
2．会用相关公式计算电磁感应问题。
3．了解电磁感应现象中的洛伦兹力及其作用。
学习重点、难点重点：感生电动势和动生电动势产生的原因。
难点：电磁感应问题的计算。
学习过程：一、电磁感应现象中的感生电场常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷，电磁感应现象中的感应电动势又是怎样产生的呢？1、感生电场：右图所示，一个闭合电路静止于磁场中，当磁场由弱变强时，闭合电路中产生了感应电动势与感应电流，这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的？。
2、例题：阅读课本例题，回答下列问题：①真空室内的磁场由谁提供？当电磁铁的电流恒定时，真空室内的电子受力如何？②当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电子加速吗？③电磁铁中通有图示方向均匀增加的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电子加速吗？。
二、洛伦兹力与动生电动势导体切割磁感线运动时，磁场没有变化，不能产生感生电场，其感应电动势又是如何产生的？思考与分析：右图所示，导体棒CD在匀强磁场中运动：①为了方便，我们认为导体棒中的自由电荷为正电荷，那么导体棒中的正电荷所受洛伦兹力的方向如何？正电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向？②导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒运动？为什么？××××××××××××××××CDl υ③导体棒的那端电势比较高？④如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中的电流沿什么方向？此时导体棒会受到安培力作用吗？⑤此时是什么力与非静电力相关？导体棒中的能量是怎样转化的？当堂检测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。
006第4.5节《电磁感应现象的两类情况》导学案修
高二物理 WL-15-02-006第4.5节《电磁感应现象的两类情况》导学案编写人：路尔清审核人：高二物理备课组编写时间：2015年8月18日班级：第组姓名：【学习目标】1、了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。
会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小。
2、了解动生电动势的产生以及洛伦兹力的关系。
会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小。
3、了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析。
【学法指导】1.认真阅读学习目标，牢牢把握学习要求。
2.认真阅读课本P19～P20页，勾画出主要知识，理解感生电动势、动生电动势产生的原因。
3.导学案中标注*部分供学有余力同学做。
4.将预习中遇到的疑难点问题标识出来在展示课堂上小组讨论、质疑【知识链接】1、感应电流的产生条件：①；②。
2、判断感电流方向的方法：①；（适用于________情况）②。
（适用于_____________________）3、感应电动势大小的计算方法：①（表达式）；（适用于________情况）②（表达式）。
（适用于__________________4、电源的电动势是表示电源中非静电力做功本领大小的物理量，干电池中的非静电力是_______作用，它做功将电池中的_____能转化为电路中的____能。
【学习过程】知识点一、电磁感应现象中的感生电场——感生电动势问题1、一个闭合线圈放在如右图所示的磁场中，若此时磁场变强，则线圈中感应电流的方向（顺着磁感线的方向看是“顺时针”还是“逆时针”），并在图中标出。
猜想：通过问题1，我们可以知道闭合线圈中有感应电动势产生，那么是哪一种作用充当了非静电力呢？（在磁场变化前，假定线圈中的自由电荷是静止，且是正电荷）猜想1、线圈放在磁场中，非静电力是自由电荷受到的洛伦兹力吗？猜想2、非静电力是自由电荷间的库仑力吗？……英国的物理学家麦克斯认为这种非静电力是_____________________________________。
电磁感应现象的两类情况导学案
§4.5电磁感应现象的两类情况[学习目标]1．知道感生电动势和动生电动势2．理解感生电动势和动生电动势的产生机理[自主学习]1．英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场叫做电场；有这种电场产生的电动势叫做，该电场的方向可以由右手定则来判定。
2．由于导体运动而产生的感应电动势称为。
[典型例题]例1 如图1所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根水平放置且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导轨的AC端连接一阻值为R的电阻，一根质量为m的金属棒ab，垂直导轨放置，导轨和金属棒的电阻不计。
金属棒与导轨间的动摩擦因数为 ，若用恒力F沿水平向右拉导体棒运动，求金属棒的最大速度。
例2 如图2所示，线圈内有理想的磁场边界，当磁感应强度均匀增加时，有一带电量为q，质量为m的粒子静止于水平放置的平行板电容器中间，则此粒子带，若线圈的匝数为n，线圈面积为S，平行板电容器的板间距离为d，则磁感应强度的变化率为。
[针对训练]1.通电直导线与闭合线框彼此绝缘，它们处在同一平面内，导线位置与线框对称轴重合，为了使线框中产生如图3所示的感应电流，可采取的措施是：（A）减小直导线中的电流(B)线框以直导线为轴逆时针转动（从上往下看）(C)线框向右平动 (D)线框向左平动2．一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动，运动的速度v=5.0m／s，导体棒与磁场垂直，若速度方向与磁感线方向夹角β=30°，则导体棒中感应电动势的大小为V，此导体棒在做切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为V3．一个N匝圆线圈，放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角，磁感强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是：(A)将线圈匝数增加一倍(B)将线圈面积增加一倍(C)将线圈半径增加一倍(D)适当改变线圈的取向4．如图4所示，四边完全相同的正方形线圈置于一有界匀强磁场中，磁场垂直线圈平面，磁场边界与对应的线圈边平行，今在线圈平面内分别以大小相等，方向与正方形各边垂直的速度，沿四个不同的方向把线圈拉出场区，则能使a、b两点电势差的值最大的是：(A)向上拉(B)向下拉(C)向左拉（D）向右拉5．如图5所示，导线MN可无摩擦地沿竖直的长直导轨滑动，导线位于水平方向的匀强磁场中，回路电阻R，将MN由静止开始释放后的一小段时间内，MN运动的加速度可能是：（A）．保持不变（B）逐渐减小（C）逐渐增大（D）无法确定6．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图所示(纸面即水平面)，在垂直纸面方向有一匀强磁场，则：（A）若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动（B）若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向左移动（C）若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动（D）若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移7．如图7所示，圆形线圈开口处接有一个平行板电容器，圆形线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中，要使电容器所带电量增加一倍，正确的做法是：(A)使电容器两极板间距离变为原来的一半(B)使线圈半径增加一倍(C)使磁感强度的变化率增加一倍(D)改变线圈平面与磁场方向的夹角。
人教版选修3-2导学案设计 4.5电磁感应现象的两类情况(无答案)
课题：电磁感应现象的两类情况主备人：课型：时间：学习目标:1．了解感生电场，知道感生电动势产生的原因。
会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小。
2．了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系。
会判断动生电动势的方向，并计算它的大小。
3. 了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析。
重点、难点：判断感生、动生电动势的方向，计算它的大小。
学习过程及内容躬身自省活动方案:活动一：电磁感应现象中的感生电场如图：一个200匝、面积为20cm2在圆形线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T。
在此过程中:问题1：磁场变强会使线圈中产生什么方向的感应电流？问题2：电流是电荷的定向移动产生的，为什么自由电荷会发生移动的？总结：1.变化的磁场在空间产生一种电场------2. 使电荷受到作用力做定向移动3.感生电动势的非静电力扩展：感生电场方向的判断：例题1：如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（）磁场变强A．磁场变化时，会在在空间中激发一种感生电场B．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C．使电荷定向移动形成电流的力是电场力D．以上说法都不对活动二：电磁感应现象中的洛伦兹力。
如图所示：有导线CD长0.15m，在磁感应强度为0.8T的匀强磁场中，以3m/S的速度做切割磁感线运动，导线垂直磁感线，运动方向跟磁感线及直导线均垂直.思考下列问题：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?总结：导线两端存在感应电动势，在这种情况下，非静电力与有关。
电磁感应现象的两类情况教案
学案5电磁感应现象的两类情况[学习目标定位] 1.了解感生电场，知道感生电动势产生的原因．会判断感生电动势的方向，并会计算它的大小.2.了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系．会判断动生电动势的方向，并会计算它的大小.3.知道公式E＝n ΔΦΔt与E＝Bl v的区别和联系，能够应用两个公式求解感应电动势．一、电磁感应现象中的感生电场英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在周围空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把这种电场叫做感生电场．如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势．在这种情况下，所谓的非静电力就是感生电场对自由电荷的作用．二、电磁感应现象中的洛伦兹力一段导体在做切割磁感线运动时，导体内的自由电荷在洛伦兹力的作用下定向运动产生感应电流．切割磁感线运动的导体相当于一个电源，这时的非静电力与洛伦兹力有关．一、电磁感应现象中的感生电场[问题设计]如图1所示，B增强，那么就会在B的周围产生一个感生电场E.如果E处空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势．图1(1)感生电场的方向与感应电流的方向有什么关系？如何判断感生电场的方向？(2)上述情况下，哪种作用扮演了非静电力的角色？答案(1)电流的方向与正电荷移动的方向相同．感生电场的方向与正电荷受力的方向相同，因此，感生电场的方向与感应电流的方向相同，感生电场的方向也可以用楞次定律判定．(2)感生电场对自由电荷的作用．[要点提炼]感生电动势1．定义：由感生电场产生的感应电动势称为感生电动势．大小：E＝n ΔΦΔt.2．方向判断：楞次定律和右手螺旋定则．二、电磁感应现象中的洛伦兹力[问题设计]如图2所示，导体棒CD在均匀磁场中运动．图2(1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力．导体中自由电荷相对纸面的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，自由电荷是否总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？如果用导线把C 、D 两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中电流是沿什么方向的？答案 (1)导体中自由电荷(正电荷)具有水平方向的速度，由左手定则可判断自由电荷受到沿棒向上的洛伦兹力作用，其相对纸面的运动是斜向上的．(2)自由电荷不会一直运动下去．因为C 、D 两端聚集电荷越来越多，在CD 棒间产生的电场越来越强，当电场力等于洛伦兹力时，自由电荷不再定向运动． (3)C 端电势较高，导体棒中电流是由D 指向C 的． [要点提炼] 动生电动势1．产生：导体切割磁感线时，如果磁场不变化，空间就不存在感生电场，自由电荷不受电场力的作用，但自由电荷会随着导体棒切割磁感线的运动而受到洛伦兹力，这种情况下产生的电动势称为动生电动势．这时的非静电力与洛伦兹力有关． 2．大小：E ＝Bl v (B 的方向与v 的方向垂直)． 3．方向判断：右手定则． 三、E ＝n ΔΦΔt 和E ＝Bl v 的选用技巧[要点提炼]产生感应电动势的方式有两个：一是磁场变化引起磁通量变化产生感应电动势E ＝n ΔΦΔt，叫感生电动势；另一个是导体切割磁感线运动产生感应电动势E ＝Bl v ，叫动生电动势．1．E ＝nΔΦΔt适用于任何情况下平均感应电动势的求法，当Δt →0时，E 为瞬时值． 2．E ＝Bl v 是法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线时的具体表达式． (1)当v 为平均速度时，E 为平均感应电动势． (2)当v 为瞬时速度时，E 为瞬时感应电动势．3．当同时存在感生电动势与动生电动势时，总电动势等于两者的代数和．两者在方向相同时相加，方向相反时相减．(方向相同或相反是指感应电流在回路中的方向) 四、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算 [问题设计]一长为l 的导体棒在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕其一端以角速度ω在垂直于磁场的平面内匀速转动，求OA 两端产生的感应电动势．答案 方法一：利用公式E ＝nΔΦΔt设导体棒长为l ，绕O 点转动角速度为ω，则在t 时间内，其扫过的扇形面积S ＝12ωtl 2则由公式得E＝B ΔS t ＝12Bωl 2 方法二：利用公式E ＝Bl v如图所示，O 点速度v 0＝0，A 点速度v A ＝ωl 则由公式E ＝Bl v ，其中v 取平均速度，得 E ＝Bl ·12ωl ＝12Bωl 2一、对感生电场的理解例1 某空间出现了如图3所示的一组闭合的电场线，这可能是( )图3A ．沿AB 方向磁场在迅速减弱B．沿AB方向磁场在迅速增强C．沿BA方向磁场在迅速增强D．沿BA方向磁场在迅速减弱解析根据电磁感应定律，闭合回路中的磁通量变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断．根据麦克斯韦电磁场理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力的作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间磁场变化产生的电流方向仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电流的方向，由此可知A、C两项正确．答案AC二、动生电动势的理解与应用例2如图4所示，水平地面上方有正交的匀强电场E和匀强磁场B，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外，等腰三角形的金属框由底边呈水平位置开始沿竖直平面的电磁场由静止开始下降，下落过程中三角形平面始终在竖直平面内，不计阻力，a、b两点落到地面的顺序是()图4A．a点先落地B．b点先落地C．a、b两点同时落地D．无法判定解析本题关键是用楞次定律判定感应电动势的方向，并理解感应电动势的正、负极聚集着正、负电荷．当三角形abc金属框下落时，闭合回路中磁通量没有发生变化，回路不产生感应电流，但由于各边都在切割磁感线，所以会产生感应电动势，根据楞次定律，可以判定a点的电势高，是电源的正极，b点的电势低，是电源的负极，a点聚集着正电荷，b点聚集着负电荷，a点的正电荷受到的电场力向下，使a 点加快运动，b 点的负电荷受到的电场力向上，使b 点减缓运动，故a 点先落地．正确选项为A. 答案 A三、E ＝n ΔΦΔt和E ＝Bl v 的选用技巧例3 如图5所示，导轨OM 和ON 都在纸面内，导体AB 可在导轨上无摩擦滑动，若AB 以5 m/s 的速度从O 点开始沿导轨匀速右滑，导体与导轨都足够长，它们每米长度的电阻都是0.2 Ω，磁场的磁感应强度为0.2 T ．问：图5(1)3 s 末夹在导轨间的导体长度是多少？此时导体切割磁感线产生的感应电动势多大？回路中的电流为多少？(2)3 s 内回路中的磁通量变化了多少？此过程中的平均感应电动势为多少？解析 (1)夹在导轨间的部分导体切割磁感线产生的电动势才是电路中的感应电动势． 3 s 末，夹在导轨间导体的长度为： l ＝v t ·tan 30°＝5×3×tan 30° m ＝5 3 m 此时：E ＝Bl v ＝0.2×53×5 V ＝5 3 V电路电阻为R ＝(15＋53＋103)×0.2 Ω＝8.196 Ω 所以I ＝ER＝1.06 A.(2)3 s 内回路中磁通量的变化量ΔΦ＝BS －0＝0.2×12×15×5 3 Wb ＝1532 Wb3 s 内电路产生的平均感应电动势为：E ＝ΔΦΔt ＝15323 V ＝523 V.答案 (1)5 3 m 5 3 V 1.06 A (2)1532 Wb 523 V四、导体棒转动切割磁感线产生感应电动势的计算例4 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6所示，磁感应强度为B .求：图6(1)ab 棒的平均速率． (2)ab 两端的电势差．(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 棒的平均速率v ＝v a ＋v b 2＝0＋ωl 2＝12ωl (2)ab 两端的电势差：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 2ωΔt Δt ＝12Bl 2ω.答案 (1)12ωl (2)12Bl 2ω (3)12Bl 2ωΔt 12Bl 2ω。
《电磁感应现象》 导学案
《电磁感应现象》导学案一、学习目标1、知道电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。
2、了解法拉第电磁感应定律，会计算感应电动势的大小。
3、知道楞次定律，会用楞次定律判断感应电流的方向。
二、知识要点（一）电磁感应现象1、电磁感应现象的发现1831 年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，为电磁学的发展奠定了基础。
2、电磁感应现象的定义当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，闭合导体回路中就会产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象。
（二）产生感应电流的条件1、闭合回路导体回路必须是闭合的，否则即使磁通量发生变化，也不会产生感应电流。
2、磁通量变化磁通量的变化可以是磁场强弱的变化、磁场方向的变化、闭合回路在磁场中面积的变化或者闭合回路与磁场方向夹角的变化等。
（三）法拉第电磁感应定律1、感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。
2、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。
即\（E ＝ n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Delta t}＼），其中\（n\）为线圈的匝数。
（四）楞次定律1、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要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2、对楞次定律的理解（1）阻碍磁通量的变化，而不是阻止。
（2）阻碍的是磁通量的变化，而不是磁通量本身。
（五）右手定则1、右手定则的内容伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
2、右手定则的适用范围右手定则适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况。
三、学习过程（一）实验探究实验一：探究导体棒在磁场中运动产生感应电流的条件实验器材：蹄形磁铁、导体棒、灵敏电流计、导线实验步骤：1、使导体棒与磁场方向平行，观察灵敏电流计的指针是否偏转。
2、使导体棒在磁场中上下运动，观察灵敏电流计的指针是否偏转。
电磁感应现象的两情况预习导学案
§4.5 电磁感应现象的两类情况预习案出题人：侯振坚审题人：高二物理组时间：2013-3［预习目标］1．知识与技能：（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。
2．过程与方法：理解感生电动势与动生电动势的概念3．情感态度与价值观：（1）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。
（2）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。
［预习重点］会判断动生电动势的方向，并计算它的大小。
［预习难点］了解电磁感应规律的一般应用，会联系科技实例进行分析。
自主预习一、电磁感应现象中的感生电场1.变化的磁场在空间产生一种电场------2. 使电荷受到作用力做定向移动3.感生电动势的非静电力二、电磁感应现象中的洛伦兹力导线两端存在感应电动势，在这种情况下，非静电力与有关。
自主检测1、某空间出现了如图5所示的一组闭合的电场线，这可能是…（）A．沿AB方向磁场在迅速减弱B．沿AB方向磁场在迅速增强C．沿BA方向磁场在迅速增强D．沿BA方向磁场在迅速减弱2、如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过．下列说法中正确的是（）A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B．动生电动势的产生与洛伦兹力有关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的产生原因是一样的法拉第电磁感应定律――课后巩固检测1．关于电磁感应，下列说法中正确的是（）A．导体相对磁场运动，一定会产生电流B．导体切割磁感线，一定会产生电流C．闭合电路切割磁感线就会产生电流D．穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定会产生感应电动势2．将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处，不发生变化的物理量有（）A. 磁通量的变化率B. 应电流的大小C. 流过导体横截面的电荷量D. 通量的变化量3、如图：小线圈N位于大线圈M中，二者共轴共面。
4.5 电磁感应现象的两类情导学案
4.5电磁感应现象的两类情况一课前预习案【学习目标】1．知道感生电动势和动生电动势2．理解感生电动势和动生电动势的产生机理【重点难点】重点：动生电动势和感生电动势难点：动生电动势的计算感生电动势的计算【自主预习】1、感生电场：英国科学家麦克斯韦认为：磁场变化时会在空间激发一种________，如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在这种电场作用下做定向运动，形成________，这种由变化磁场而产生的电场叫做________。
2、感生电动势：①概念：由感生电场而产生的电动势叫做________；做功的非静电力跟_______有关。
②计算公式：E=________。
3、动生电动势：是由随棒运动的自由电荷受到________作用的缘故。
做功的非静电力跟_______有关。
①动生电动势的大小：E=________。
②________做的功等于闭合电路中产生的电能。
4、静电场与感生电场区别？________________________________________________________________ ______________________________________________________________二 课中探究案【自主学习】下面通过例题看一下这方面的应用。
例题：当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，电流的大小应该怎样变化才能使电子加速？a 被加速的电子带什么电？b 电子逆时针运动，等效电流方向如何？c 加速电场的方向如何？d 使电子加速的电场是什么电场？e 电磁铁的磁场怎样变化才能产生顺时针方向的感生电场？为什么？如果电流的方向与图示方向相反，为使电子加速，电流又该怎样变化？【合作探究】1．课本P 20思考与讨论2.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。
【精讲点拨】感生电场与感生电动势【例1】 如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（ ）A ．磁场变化时，会在在空间中激发一种电场B ．使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C ．使电荷定向移动形成电流的力是电场力D ．以上说法都不对磁场变强洛仑兹力与动生电动势【例2】如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（）A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势B．动生电动势的产生与洛仑兹力有关C．动生电动势的产生与电场力有关D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的综合应用【例3】如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应向_________运动，速度大小为_______，作用于ab杆上的外力大小为____________【巩固检测】1．如图所示，一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动，当磁感应强度均匀增大时，此粒子的动能将（）A．不变 B．增加 C．减少 D．以上情况都可能2．穿过一个电阻为l Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒钟均匀地减少2 Wb，则（）A．线圈中的感应电动势一定是每秒减少2 V B．线圈中的感应电动势一定是2 VC．线圈中的感应电流一定是每秒减少2 A D．线圈中的感应电流一定是2 A3．在匀强磁场中，ab、cd两根导体棒沿两根导轨分别以速度v1、v2滑动，如图所示，下列情况中，能使电容器获得最多电荷量且左边极板带正电的是（）A．v1＝v2，方向都向右 B．v1＝v2，方向都向左C．v1>v2，v1向右，v2向左 D．v1>v2，v1向左，v2向右三课后提升案1有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ，把它拉制成截面半径为r的长导线，再用它做成一半径为R的圆形回路(R＞＞r)．现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场，磁感强度B的大小变化均匀，则（）(A)感应电流大小与导线粗细成正比(B)感应电流大小与回路半径R成正比(C)感应电流大小与回路半径R的平方成正比(D)感应电流大小和R、r都无关2如图所示。
高中物理《3.1电磁感应现象》导学案
高中物理《3.1电磁感应现象》导学案3、1电磁感应现象》导学案【学习目标】1、了解电磁感应现象发现过程2、知道磁通量，了解感应电流的产生条件【学习重点】电磁感应现象【学习难点】磁通量理解学情调查、情境导入1、1820年_____(国家)物理学家_______发现了电流的磁效应，即通电导体周围产生磁场的现象。
2、既然电流的周围能产生磁场，磁场能不能在一定条件下产生电流呢？问题展示、合作探究1划时代的发现：① _______（国家）科学家________，坚持“由磁产生电”的设想，经过长达10年的艰苦探索终于发现了电磁感应现象。
② 实验方法：把___个线圈绕在____个铁环上，一个线圈接_______，另一个线圈接_______，当给一个线圈_______或_______的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。
法拉第进一步揭示了____现象与____现象之间的密切联系。
2电磁感应现象：参照课本46页，图3、1-2______电路的一部分在磁场中做______________的运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做____________。
产生的电流叫做__________电流。
3电磁感应的产生条件：磁通量：磁感线的多少“穿过闭合电路的磁通量”可理解为“穿过闭合电路的_____________”只要穿过闭合电路的_______发生变化，闭合电路中就有________产生课本47页“思考与讨论”达标训练、巩固提升A类：判断下列情况中闭合线圈内有无磁通量B类：课本50页“问题和练习”第一题甲：乙：丙：第二题产生感应电流的条件____________________________________第四题 a: b: c: 知识梳理归纳总结预习指导、新课链接法拉第电磁感应定律。
《电磁感应现象的两类情况》教案
《电磁感应现象的两类情况》教案主要教学活动通过两类电磁感应现象的情景，复习感应电流产生的条件；利用右手定则判断导体棒垂直切割磁感线运动时，感应电流方向；复习法拉第电磁感应定律在两类情境下的应用。
一、结合导体棒在磁场中垂直切割磁感线运动，探究导体棒中感应电流产生的原因，如何计算动生电动势大小。
（一）金属导体中电荷的情况。
金属中存在大量的正离子和自由电子。
正离子在金属中不能自由运动，能够自由运动的粒子只有自由电子。
只需要研究导体棒中自由电子的运动情况。
而通常情况下，自由电子做无规则热运动。
（二）导体棒静止在磁场中磁场对做无规则运动的电子有洛伦兹力的作用，由于导体棒中自由电子的热运动是无规则的，磁场对这些自由电子的洛伦兹力方向，也是无规则的，无法产生感应电流。
（三）导体棒在磁场中垂直切割磁感线运动1. 从受力得角度分析。
自由电子受到向下的洛伦兹力作用，下端积累了负电荷呈现出负电性，上端带正电，电势较高，下端带负电，电势较低。
导体棒内有了静电场，自由电子受到向上的静电力和向下的洛伦兹力。
最初洛伦兹力大于静电力，电子继续向下运动，静电力不断增大。
最终电子达到平衡状态。
Bev =Ul e ，U =Blv.外电路开路，E = U =Blv. 2. 从能量角度分析 （1）将导体棒两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒与用电器构成一个闭合回路。
以其中一个电子为研究对象，力F 1对电子做正功 W 1=F 1l =Bev 1l l Bv NelNBev Q W E 11=== 给出感生电动势的概念——如果感应电动势是由于导体运动而产生的，它也叫做“动生电动势”。
导体棒就相当于电源 洛伦兹力F 1使自由电子定向运动，作为非静电力克服静电力做功，将其它形式的能转化为电能。
这就是导体棒切割磁感线产生感应电动势的原因。
（2）讨论自由电子受到的洛伦兹力做功的问题 自由电子随导体棒运动v 1、沿导体棒向下的运动v 2，平行四边形定则合成。
2021人教版高中物理选修《电磁感应现象的两类情况》word导学案2
2021人教版高中物理选修《电磁感应现象的两类情况》word导学案21、如图所示，面积为0.2 m2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刻变化的规律为B=（2+0.2t）T，定值电阻R1=6 Ω，线圈电阻R2=4 Ω，求：（1）磁通量变化率、回路中的感应电动势；（0.04V）（2）a、b两点间的电压U ab（2.4V）2、矩形线圈abcd，长ab=20cm ，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈回路总电阻R=50Ω，整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过，磁感应强度B随时刻的变化规律如右图所示，求：（1）线圈回路的感应电动势；（2V）（2）在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力。
（1.6×10-3N）3、有一面积为150 cm2的金属环，电阻为0.1 Ω，在环中100 cm2的同心圆面上存在如右图（b）所示的变化的磁场，在0.1 s到0.2 s的时刻内环中感应电流为__ __，流过的电荷量为__ __。
答案0.1A 0.01C4、右图所示，水平导轨的间距L 1=0.5 m ，ab 杆与导轨左端的距离L 2=0.8 m ，由导轨与ab 杆所构成的回路的总电阻R=0.2 Ω，方向竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B 0=1 T ，重物的质量M=0.04 kg ，用细绳通过定滑轮与ab 杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计.现使磁场以tB∆∆=0.2 T/s 的变化率平均地增大，试求当t 为多少秒时，M 刚好离开地面（取g=10 m/s 2）？答案5s8、右图所示，水平放置的导体框架，宽L=0.50 m ，电阻R=0.20 Ω，匀强磁场垂直于框架平面，磁感应强度B=0.40 T 。
一导体棒ab 垂直框边跨放在框架上，并无摩擦地在框架上滑动，框架和导体ab 的电阻均不计。
当ab 以v=4.0m/s 的速度向右匀速滑动时，求：（1）ab 棒中产生的感应电动势大小； （0.8V ） （2）坚持导体棒ab 做匀速运动的外力F 的大小；（0.8N ）（3）若将外力F突然减小到F′，简要论述导体ab以后的运动情形。
电磁感应现象导学案
《电磁感应现象》导学案【知识梳理】1、1820年，丹麦物理学家，通过实验发现：把一段直导线平等地放在小磁针上方，当导线中有电流通过时，小磁针就会发生偏转。
这个实验说明了。
2、磁通：匀强磁场方向与平面垂直时，磁感应强度与面积的乘积叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通（或者穿过平面的磁感线的条数称为磁通）。
公式。
3、改变磁通量的方法有哪几种？【实验探究】实验一：电流表指针是否偏转有无电流穿过平面的磁通量是否变化磁场不动导体切割磁感线向右运动导体切割磁感线向左运动导体在磁场中静止不动导体沿磁感线方向向上运动导体沿磁感线方向向下运动结论现象实验内容实验二：电流表指针是否偏转有无电流穿过平面的磁通量是否变化磁铁插入磁铁静止不动磁铁拔出结论实验三：电流表指针是否偏转有无电流穿过B的磁通量是否变化闭合开关瞬间闭合开关以后闭合开关以后改变滑动变阻器阻值（往左）闭合开关以后改变滑动变阻器阻值（往右）断开开关瞬间闭合开关以后结论现象实验内容现象实验内容【综合分析】1.实验结论：2.电磁感应现象：3.产生感应电流的条件：（1）（2）【巩固练习】（A）1、不论用什么方法，只要穿过闭合导体回路的，发生，闭合电路中就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫做，产生的电流叫做电流。
（A）2、一块条形磁体在闭合线圈内不动，这时通过线圈的磁通量零（填入“等于”或“不等于”），但磁通量变化，闭合线圈内感应电流。
（填入“有”或“没有”）（B）3、关于产生感应电流的条件，下列说法正确的是：（）A、闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定会有感应电流。
B、闭合电路在磁场中作切割磁感线运动，闭合电路中就一定会有感应电流。
C、穿过闭合电路的磁通量为零时，闭合电路中一定不会产生感应电流。
D、无论采用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就一定会有感应电流。
（B）4、如图所示，匀强磁场中有一个矩形闭合线圈，保持线圈平面始终与磁感线垂直。
高中物理选修3-1电磁感应现象的两类情况导学案
第五节电磁感应现象的两类情况【课前预习纲要】【课标要求】1.理解法拉第电磁感应定律。
例如，知道感应电动势的大小由磁通量的变化率决定，与磁通量的大小无关，与磁通量变化量的大小无关。
2.会应用法拉第电磁感应定律进行有关的推导和计算。
例如，能根据法拉第电磁感应定律推导导体切割磁感线时的感应电动势的表达式，计算感应电动势。
【目标导学】1.了解感生电场,知道感生电动势产生的原因。
会判断感生电动势的方向,并会计算它的大小。
2.了解动生电动势的产生以及与洛伦兹力的关系。
会判断动生电动势的方向,会计算它的大小。
3.了解电磁感应规律的一般应用,会联系科技实例进行分析。
重点:1.掌握感生电动势、动生电动势的概念及其不同。
2.能灵活分析、计算感生电动势、动生电动势。
难点:1.能结合电路的知识进行相关计算。
2.掌握电磁感应中的导轨题型,并能从力和能量的角度来分析与计算。
【预习自测】一、电磁感应现象中的感生电场1.感生电场:磁场_____时在空间激发的一种_____。
2.感生电动势:由_________产生的感应电动势。
3.感生电动势中的“非静电力”:_________对自由电荷的作用力。
4.感生电场的方向:与所产生的_________方向相同,可利用_________和_____定则来判断。
二、电磁感应现象中的洛伦兹力1.动生电动势:由于_________而产生的感应电动势。
2.动生电动势中的“非静电力”:自由电荷因随导体棒运动而受到_________,非静电力与洛伦兹力有关。
3.动生电动势中的功能关系:闭合回路中,导体棒做切割磁感线运动时,克服_______做功,其他形式的能转化为_____。
【课内探究纲要】知识点1 电磁感应现象中的感生电场对感生电场的理解:麦克斯韦在他的电磁理论中指出:变化的磁场能在周围空间激发电场,这种电场叫感生电场。
(1)感生电场是一种涡旋电场,电场线是闭合的。
(2)感生电场的产生跟空间中是否存在闭合电路无关。
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电磁感应现象的两类情
况导学案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
2.一直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，磁感应强度为B.直升机螺旋桨叶片的长度为L，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨顺时针方向转动．螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如果忽略a到转轴中心线的距离，用ε表示每个叶片中的感应电动势，如图所示则() A．ε＝πfL2B，且a点电势低于b点电势B．ε＝2πfL2B，且a点电势低于b点电势
C．ε＝πfL2B，且a点电势高于b点电势D．ε＝2πfL2B，且a点电势高于b点电势
3.如图所示，等腰直角三角形OPQ内存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的OP边在x轴上且长为l，纸面内一边长为l的正方形导线框的一条边也在x轴上，且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域，在t＝0时该线框恰好位于图中的所示位置．现规定顺时针方向为导线框中电流的正方向，则在线框穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是()
4.一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度B的正方向．线圈中的箭头为电流i的正方向，如图1所示，已知线圈中感应电流i随时间变化的图象如图2所示，则磁感应强度随时间而变化的图象可能是 ()
5.某空间存在以ab，cd为边界的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，区域宽为L1，现有一矩形线框处在图中纸
面内，它的短边与ab重合，长度为L2，长边长度为2L1，某时刻线框以初速度v0沿与ab垂直的方向进入磁场区域，同时某人对线框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不变．设该线框的电阻为R，则从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中，人对线框作用力做的功等于________________．
6.如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出。
在其他条件不变的情况下() A．速度越大时，拉力做功越多
B．线圈边长L1越大时，拉力做功越多
C．线圈边长L2越大时，拉力做功越多
D．线圈电阻越大时，拉力做功越多
7．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。
将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。
除电阻R外其余电阻不计。
现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则()
A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g
B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→b
C．金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F＝B2L2v R
D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少
8.如所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是()
A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B．动生电动势的产生与洛伦兹力有关
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
9.如所示，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，金属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，金属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．金属棒的机械能增加量B．金属棒的动能增加量
C．金属棒的重力势能增加量D．电阻R上放出的热量10.如图所示，金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab棒斜向下。
从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平方向上的外力F使金属棒ab保持静止，则F()
A．方向向右，且为恒力 B．方向向右，且为变力
C．方向向左，且为变力 D．方向向左，且为恒力
11.如图5所示，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好，匀强磁场垂直穿过导轨平面。
现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点，使其向上运动。
若b始终保持静止，则它所受摩擦力可能()
A．变为0B．先减小后不变
C．等于F D．先增大再减小
12.如图所示，质量为m、高为h的矩形导线框自某一高度自
由落下后，通过一宽度也为h的匀强磁场，线框通过磁场过程
中产生的焦耳热()
A．可能等于2mgh B．可能大于2mgh
C．可能小于2mgh D．可能为零13．如图7所示，平面上的光滑平行导轨MN、PQ上放着光滑导体棒ab、cd，两棒用细线系住，细线拉直但没有张力。
开始时匀强磁场的方向如图甲所示，而磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，不计ab、cd间电流的相互作用，则细线中的张力大小随时间变化的情况为()
14.如图所示，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变化的关系图像是()
15.如图所示，在水平平行放置的两根长直导电轨道MN与PQ上，放着一根直导线ab，ab与导轨垂直，它在导轨间的长度为20 cm，这部分的电阻为0.02 Ω。
导轨部分处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.20 T，电阻R＝0.08 Ω，其他电阻不计。
ab的质量为0.02 kg。
(1)打开开关S，ab在水平恒力F＝0.01 N的作用下，由静止沿轨道滑动，求经过多长时间速度才能达到10 m/s；
(2)上述过程中感应电动势随时间变化的表达式是怎样的？
(3)当ab的速度达到10 m/s时，闭合开关S，为了保持ab仍能以10 m/s的速度匀速运动，水平拉力应变为多少？
16.如图所示，L1＝0.5 m，L2＝0.8 m，回路总电阻为R＝0.2 Ω，M＝0.04 kg，导轨光滑，开始时磁场B0＝1 T。
现使磁感应强度以ΔB/Δt ＝0.2 T/s的变化率均匀地增大，试求：当t为多少时，M刚好离开地面(
g取10 m/s2)
17．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m、导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R 的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小．
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小．
(3)在上问中，若R＝2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
18．如图所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中，一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内，两顶点a、b通过细导线与导轨相连，磁感应强度
大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态，不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力．
(1)通过ab边的电流I ab是多大？(2)导体杆ef的运动速度v是多大？。