1、電磁感應(yīng)課標(biāo)導(dǎo)航課程內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)：收集資料，了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，體會(huì)人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，舉例說(shuō)明電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。通過(guò)探究，理解楞次定律。理解法拉第電磁感應(yīng)定律。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象。舉例說(shuō)明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生活和生產(chǎn)中的應(yīng) 用。復(fù)習(xí)導(dǎo)航本章內(nèi)容是兩年來(lái)高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，所占分值比重較大，復(fù)習(xí)時(shí)注意把握：磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別與聯(lián)系。楞次定律的應(yīng)用和右手定則的應(yīng)用，理解楞次定律中“阻礙”的具體含義。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的定量計(jì)算，以及與電磁感應(yīng)現(xiàn)象相聯(lián)系的電路計(jì)算題如電流、電壓、功 率等問(wèn)題?；夘?/p>

2、問(wèn)題是電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題，涉及力與運(yùn)動(dòng)、靜電場(chǎng)、電路結(jié)構(gòu)、磁場(chǎng)及能量、 動(dòng)量等知識(shí)、要花大力氣重點(diǎn)復(fù)習(xí)。電磁感應(yīng)中圖像分析、要理解E-t、I-t等圖像的物理意義和應(yīng)用。第1第1課時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律1、高考解讀真題品析知識(shí)：安培力的大小與方向例1. 1、高考解讀真題品析知識(shí)：安培力的大小與方向例1. 09年上海物理13.如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L

3、有填收縮、擴(kuò)張趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流一填變大、變小、不變。圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流一填變大、變小、不變。解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abcd回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電 流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增 大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向 右運(yùn)動(dòng)的加速度減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷 減小。答案：收縮，變小點(diǎn)評(píng)：深刻領(lǐng)會(huì)楞次定律的內(nèi)涵熱點(diǎn)關(guān)注知識(shí)：電磁感應(yīng)中的感應(yīng)再感應(yīng)問(wèn)題例8、如下圖水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,當(dāng)PQ

4、在外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng).則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是向右勻速運(yùn)動(dòng)B.向右加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向左加速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)解析:當(dāng)MN在磁場(chǎng)力作用下向右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可在通過(guò)MN的電流方向?yàn)镸 T N, 故線圈B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上;要產(chǎn)生該方向的磁場(chǎng)，則線圈A中的磁場(chǎng)方向向上，磁場(chǎng) 感應(yīng)強(qiáng)度則減弱;磁場(chǎng)方向向下，磁場(chǎng)強(qiáng)度則增加.假設(shè)是第一種情況，則PQ中感應(yīng)電流方向 QTP,且減速運(yùn)動(dòng)，所以PQ應(yīng)向右減速運(yùn)動(dòng);同理，則向右加速運(yùn)動(dòng).故BC項(xiàng)正確.答案：BC點(diǎn)評(píng)：二次感應(yīng)問(wèn)題是兩次利用楞次定律進(jìn)行分析的問(wèn)題，能夠有效考查對(duì)楞次定律的 理解是準(zhǔn)確、清晰。要注意：B

5、線圈中感應(yīng)電流的方向決定A線圈中磁場(chǎng)的方向，B線圈中 電流的變化情況決定A線圈中磁通量的變化情況，把握好這兩點(diǎn)即可結(jié)合楞次定律順利解 決此類問(wèn)題2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)L磁感應(yīng)強(qiáng)廈8將垂片磁場(chǎng)方向的面枳$的乘枳叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁 通量S與R垂 J中-BSS&B平行四0S與B夾井為 如=1指書Ssm 02.磁通量的單位:切匕，符號(hào)是Vb, IWb-lT ni3磁通量的意義:磁通量表示穿過(guò)某面積的磁感線條數(shù)多少4-磁通密度:從EBS可以得出B2/S ,這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于 穿過(guò)單位面積的磁通量，因此常把磁感應(yīng)強(qiáng)度叫做磁通密度,并且 用Wb/V作單位-IT 1 Wb/tn IN/A-m5.磁通量是標(biāo)量，但是有一

6、正負(fù).如果將從平血某伽穿入的磁通.雖為正，.則從平-血反-醐穿入的磁 通量為負(fù).考點(diǎn)1：磁通量考點(diǎn)2. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.考點(diǎn)3.楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的變化對(duì)“阻礙”意義的理解：增反減同，來(lái)斥去吸1阻礙原磁場(chǎng)的變化。“阻礙”不是阻止，而是“延緩”，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不會(huì)阻止原 磁場(chǎng)的變化，只能使原磁場(chǎng)的變化被延緩或者說(shuō)被遲滯了，如果原磁場(chǎng)不變化，即使它再?gòu)?qiáng)， 也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.2阻礙不一定是減小.當(dāng)原磁通減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相同，以阻礙其減??；當(dāng)原磁通增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)相反，以阻礙其增加.3

7、楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的表達(dá)應(yīng)用楞次定律的步驟確定引起感應(yīng)電流的原磁通量的方向原磁通量是增加還是減小確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向右手定則：用來(lái)直接判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過(guò)關(guān)重難點(diǎn)：感應(yīng)電流方向的判斷原創(chuàng))例3.導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流I，當(dāng)線框自 左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流如何流動(dòng)？解析：畫出磁場(chǎng)的分布情況如圖示：開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到A位置，向外的磁通量增加，I的方向?yàn)?順時(shí)針，當(dāng)dc邊進(jìn)入直導(dǎo)線右側(cè)，直到線框在正中間位置B時(shí)，向外的磁通量減少到0, I的 方向?yàn)槟鏁r(shí)針，接著運(yùn)動(dòng)到

8、C,向里的磁通量增加，I的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，當(dāng)ab邊離開(kāi)直導(dǎo) 線后，向里的磁通量減少,I方向?yàn)轫槙r(shí)針.答案：感應(yīng)電流的方向先是順時(shí)針，接著為逆時(shí)針，然后又為順時(shí)針。典型例題：答案：感應(yīng)電流的方向先是順時(shí)針，接著為逆時(shí)針，然后又為順時(shí)針。典型例題：(原創(chuàng))例4.如下圖，a、b、c、d為四根相同的銅棒，c、d 固定在同一水平面上，a、b對(duì)稱地放在c、d棒上，它們接 觸良好，O點(diǎn)為四根棒圍成的矩形的幾何中心，一條形磁鐵 沿豎直方向向O點(diǎn)落下，則ab可能發(fā)生的情況是： ()(A)保持靜止(A)保持靜止；(B)分別遠(yuǎn)離O點(diǎn);(C)分別向O點(diǎn)靠近；(D)無(wú)法判斷。解析：當(dāng)磁體向下時(shí)，穿過(guò)矩形的磁通量增加，矩形

9、有縮小的趨勢(shì)。答案：C點(diǎn)評(píng)：理解好楞次定律的內(nèi)涵，是解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象的至關(guān)因素。第2課時(shí)法拉第電磁感應(yīng)定律自感1、高考解讀真題品析知識(shí)：楞次定律、安培力、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、左手定則、右手定則 例1. 09年山東卷21.如下圖，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè) 有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁 場(chǎng)，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，以下結(jié)論正確的選；X XXDi x；X XXDi x V / | X XX * ： X X X V I! X XXXXX感應(yīng)電流方向不變CD段直線始終不受安培力感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E=B

10、av感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值E = 1 nBav4解析：A選項(xiàng)在閉合電路進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)閉合電路的磁通量逐漸增大，根據(jù)楞 次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较虿蛔?，A正確。B選項(xiàng)根據(jù)左手定則可以判斷，受安培力向下，B不正確。C選項(xiàng)當(dāng)半圓閉合回路進(jìn)入磁場(chǎng)一半時(shí)，即這時(shí)等效長(zhǎng)度最大為a，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最 大 E=Bav， C 正確中2aD正確。D選項(xiàng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值E2aD正確。Z答案：ACD點(diǎn)評(píng)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E =竺只能來(lái)計(jì)算平均值，利用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E = Blv計(jì)算時(shí)， Atl應(yīng)是等效長(zhǎng)度，即垂直切割磁感線的長(zhǎng)度。熱點(diǎn)關(guān)注:知識(shí)：導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線的計(jì)算公式例2.水平放置的金屬框架abcd，

11、寬度為0.5m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與框架平面成30。角，如下圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T，框架電阻不計(jì)，金屬桿MN置于框架上可以無(wú)摩擦地滑動(dòng)，MN的質(zhì)量0.05kg，電阻0.2Q，試求當(dāng)MN的水平速度為多大時(shí)，它對(duì)框架的壓力恰為零，此時(shí)水平拉力應(yīng)為多大？解析：對(duì)棒丫y：號(hào)：”一cos30吹RF安BIL * E.1 UR 廣XGE BLVsi口30* 1由到得八=仕.、X： ：=亍 T點(diǎn)評(píng)：請(qǐng)注意E=BLV的適用條件受力圖正確力的處理恰當(dāng)2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì).產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分相當(dāng)于電源.法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一回路的磁通量的變化率成正比

12、，即E = N忌，N為線圈匝數(shù)2區(qū)別磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率. 蒞是磁通扯的平均變化率，友小磁通址變化的快慢, 丘是;宣時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)凱 A 6是過(guò)程量，表示回路從某時(shí)刻變化到另一時(shí)刻 磁通量的增量中是狀態(tài)量表示在某時(shí)刻（某一位置）時(shí)回路的磁感線條數(shù)“中、A中.、A o/ At的大小沒(méi)有直接關(guān)系,叭巾不能決定E的:大小，中/ A.L才能決定E的大小K - x - x壽變福生中具體表達(dá)式:互=.VI) v/具體表達(dá)式:互=/ _ x _ x星Mb變礙生一中習(xí)j於f !導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)公式：上BLv知曉如何推導(dǎo)公式適用于導(dǎo)體上各點(diǎn)、以相同的速度在勻強(qiáng)磁場(chǎng)4 -切割 磁感線

13、，且B、L、Y兩兩垂直,當(dāng)L_LB, L I v,而與8成。時(shí)，E Bl.vsin fl公式中L為導(dǎo)體在垂直磁場(chǎng)方向的有效長(zhǎng)度公式11，若v為一段時(shí)間內(nèi)的T：均速度，則H為平均感應(yīng)E包 動(dòng)勢(shì),若v為瞬時(shí)速度，則K為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)規(guī)1 BLv1 BLv鐘體轉(zhuǎn)助切割磁感線時(shí)若皿軸在0點(diǎn)呢？如何思考？ X X X X X E=BL = BL()血 &如瀏軸小在棒上呻如。111 X X %XX X X X x考點(diǎn)2.自感門感現(xiàn)家當(dāng)絞圈礦E電流發(fā)生變化時(shí),在線圈中引起的阻磁感 應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)線圈中的111流增加時(shí)，自感電流的方向與原電流 方向相反當(dāng)線圈中電流減小時(shí)，自感電流的方向與原電流 的方向相同,自感電動(dòng)

14、勢(shì);在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與線圈中電流的變化率成作比A JJ = /. ：l Z土自感系數(shù)(【.；由線圈自身的性質(zhì)決定，與線圈的長(zhǎng)短、粗 細(xì).匝數(shù)、有無(wú)鐵芯有關(guān)自感電動(dòng)勢(shì)僅僅是減緩了原電流的變化不會(huì)阻止原電流的 變化或逆轉(zhuǎn)原電流的變化.原電流最終還是要增加到穩(wěn)定值 或減小到零，在r I感現(xiàn)象發(fā)生的一瞬間電路中的電流為原值* 然后逐漸改變3、復(fù)習(xí)方案基礎(chǔ)過(guò)關(guān)重難點(diǎn)：帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)電源插頭改編）例3. 彩色電視機(jī)的電源輸人端裝有電 源濾波器，其電路圖如下圖，元件L1 , L2是兩個(gè) 電感線圈，它們的自感系數(shù)很大，F(xiàn)是保險(xiǎn)絲，R電源插頭是壓敏電阻正常情況下阻值很大，但電壓超過(guò)設(shè)定值

15、時(shí)，阻值會(huì)迅速變小，可以保護(hù)與其 并聯(lián)的元件，C1, C2是電容器，S為電視機(jī)開(kāi)關(guān)，在電視機(jī)正常工作時(shí)，假設(shè)小明在沒(méi)有 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S時(shí)，就拔去電源插頭，則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A. F可能被熔斷B. F不可能被熔斷C. C1可能被損壞D. C2可能被損壞解析：先拔去電源插頭，保險(xiǎn)絲不形成回路，不會(huì)熔斷。開(kāi)關(guān)S未斷開(kāi)，由于自感作用，L 中電流不會(huì)突變，在R兩端產(chǎn)生高電壓，R阻值迅速變小，q兩端電壓迅速變小， q不會(huì)被損壞，高電壓都加在C2上，C2可能被損壞。答案：BD典型例題：改編）例4.如圖，一圓環(huán)與外切正方形線框均由相同的絕緣導(dǎo)線制成，并各自形成閉合 回路，勻強(qiáng)磁場(chǎng)布滿整個(gè)方形線框，當(dāng)磁場(chǎng)均勻變

16、化時(shí)，線框和圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比是多大？感應(yīng)電流之比等于多少？解析：設(shè)正方形邊長(zhǎng)為2a，則圓環(huán)半徑為a， 兩者面積之比為S1/S2=4a2/ n a2=4/ n ,電阻之比為R1/R2=8a/2 n a=4/ nE =AQ/At =SAB/At SE1 / E2= S1/S2=4a2/ n a2=4/n,答案：電動(dòng)勢(shì)之比4/n，電流之比1： 1例5.矩形形線框abcd繞OO軸在磁感強(qiáng)度為0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以2 r/s 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，已知ab =20cm，bd=40cm，匝數(shù)為100匝，當(dāng)線框從 如圖示位置開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)90,則線圈中磁通量的變化量中等于多少？磁 通量平均變化率為多少？線圈中產(chǎn)生

17、的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為多少？解析：轉(zhuǎn)過(guò)90。時(shí)，線圈中磁通量的變化量中=BS - 0 = 0.016 Wb 周期為 T=1/2=0.5sAt =1/4 T=0. 125sAQ/At =0.016/0.125 =0.128 Wb/s，E=nA/At =12.8V答案：0.128 Wb/s，12.8V點(diǎn)評(píng)：小結(jié)，電動(dòng)勢(shì)的分類棒平動(dòng)切割電動(dòng)E-BLVsin 9 （線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割電動(dòng)勢(shì) c NBSs s i n H ）棒轉(zhuǎn)動(dòng)切割電動(dòng)勢(shì)ABLV棒中平均電動(dòng)勢(shì)E - v I瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：幾種切割 T ND感生電動(dòng)勢(shì)廳虻k = V = .V-一 -L幼生電幼勢(shì)心、云r M第3課時(shí)電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用1、高考解讀

18、真題品析知識(shí)：電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題例1.09年廣東物理18.15分如圖18a所示，一個(gè)電阻值為R，匝數(shù)為n的圓形金屬線與阻值為2R的電阻連結(jié)成閉合回路。線圈的半徑為r1.在線圈中半徑為七的 圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖18b所示。圖線與橫、縱軸的截距分別為to和Bo .導(dǎo)線的電阻不計(jì)。求0至t1時(shí)間內(nèi)1通過(guò)電阻上的電流大小和方向；2通過(guò)電阻虬上的電量q及電阻R1產(chǎn)生的熱量?！埃?，AB B解析：由圖象分析可知，0至匕時(shí)間內(nèi)Af = y9-0 A4AB由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=n= n -sAtAtE由閉合電路歐姆定律有I = 一-i R +

19、R聯(lián)立以上各式解得通過(guò)電阻R上的電流大小為I = _0 2113Rt0由楞次定律可判斷通過(guò)電阻Ri上的電流方向?yàn)閺念Ba. nB 兀 r 2t通過(guò)電阻上的電量q = I = 3R 2 i2n2n 2B 2兀 2 r 4t0-19Rt 20通過(guò)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q = 12Rt =-i 11答案：11 =弋L，電流方向?yàn)閺腷到a13Rt0nB 兀 r 2t3Rt2 10，T2nB 兀 r 2t3Rt2 10，=12 R t 0-11 119Rt 20Q的幾種求沃Yq的幾神求法,q = If，Q的幾種求沃Yq的幾神求法,q = Ic= r7Ri = f = /；/._N(E勺(.) = - y W

20、= 72 /UI-弦.式詞流H,2Ri,j =；匕.=“兄之云共ft1能量守恒.廠 y = A ./-O；微元法點(diǎn)評(píng):熱點(diǎn)關(guān)注知識(shí)：電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題嗆2二探丫 W器） 尸 _/_!頊：_.,廣二 、一-廠一代.一一I：廠、）.歡碎：口 二 一 R； =血I卜*例2一如區(qū)（a）所術(shù),光例的平行氏1T金闕岸軌置冰平面內(nèi),M例為L(zhǎng)、岸軌左端捷有阻 值為只的電阻,原域?yàn)閙的導(dǎo)體棒垂肖跨接在導(dǎo)軌3導(dǎo)軌和址體棒的電阻均不計(jì)，目接觸 良好“在導(dǎo)軌平面14一一知形區(qū)域內(nèi)存企君豎直向卜一的勻魂磁場(chǎng)，磁感聞強(qiáng)度大小為乩 并始肘.導(dǎo)體棒靜止一于磁場(chǎng)區(qū)X端，*i磁場(chǎng)以速度七勻速向右移劫肘，導(dǎo)體棒隨之開(kāi) 始嗆2二

21、探丫 W器） 尸 _/_!頊：_.,廣二 、一-廠一代.一一I：廠、）.歡碎：口 二 一 R； =血I卜*解析心）當(dāng)丁=ortt V,恒定”安恥.二 Hi/ ，=%EL匕肘二血口_勺由到普匚匕一統(tǒng)C2）當(dāng)V=V/ L答案:匕=匕-BLixLkxIXX和:、/B R答案:匕=匕-BLixLkxIXX和:、/B尸電E2 _ BL(V1 - V2)2 _ f 2尸電E2 _ BL(V1 - V2)2 _ f 2RRRB 2 L點(diǎn)評(píng)：電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題解題步驟:受力分析標(biāo)上V, a方向、過(guò)程分析交代隱含條件，書寫方程2、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)考點(diǎn)1. 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到

22、安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問(wèn)題往往跟力 學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起，解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題，不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，如 楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、左右手定則、安培力的計(jì)算公式等，還要應(yīng)用力學(xué)中的有 關(guān)規(guī)律，如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等。要將 電磁學(xué)和力學(xué)的知識(shí)綜合起來(lái)應(yīng)用。電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合的動(dòng)態(tài)分析，思考方法是：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一 感應(yīng)電流一通電導(dǎo)線受安培力一合外力變化一加速度變化一速度變化一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài).考點(diǎn)2.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)實(shí)例在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感

23、線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo) 體或回路就相當(dāng)于電源，將它們接上電阻等用電器，便可對(duì)用電器供電，在回路中形成電流； 將它們接上電容器，便可使電容器充電，因此電磁感應(yīng)問(wèn)題又往往跟電路問(wèn)題聯(lián)系在一起。 解決這類問(wèn)題，不僅要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)規(guī)律，如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感 應(yīng)定律等，還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)電路電路的性質(zhì)等。解決電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題，必須按題意畫出等效電路圖，將感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等效于電源電 動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的導(dǎo)體的電阻等效于內(nèi)電阻，求電動(dòng)勢(shì)要用電磁感應(yīng)定律，其余問(wèn)題 為電路分析及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。一般解此類問(wèn)題的基本思路是

24、：明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則這部分電路就是等效電源正確分析電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解.考點(diǎn)3.電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題產(chǎn)生和維持感應(yīng)電流的存在的過(guò)程就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流電能的過(guò)程。 導(dǎo)體在到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)之前，外力移動(dòng)導(dǎo)體所做的功，一部分消耗于克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為 產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱，另一部分用于增加導(dǎo)體的動(dòng)能，即WF-Wf= AE導(dǎo)體到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力所做的功，完全消耗于克服安培力做功，并轉(zhuǎn)化 為感應(yīng)電流的電能或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱wr=wt在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，能量是守恒的。楞次定律與能量守恒定律是相符合的，認(rèn)真分析電磁

25、 感應(yīng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化，熟練地應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是求解叫復(fù)雜的電磁感應(yīng)問(wèn)題常用 的簡(jiǎn)便方法。安培力做正功和克服安培力做功的區(qū)別：電磁感應(yīng)的過(guò)程，同時(shí)總伴隨著能量的轉(zhuǎn)化和守恒，當(dāng)外力克服安培力做功時(shí)，就有其它形 式的能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)安培力做正功時(shí)，就有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。在較復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，經(jīng)常涉及求解耳熱的問(wèn)題。尤其是變化的安培力，不能直接 由Q=l2 10 A.B. 11 10 12C.D. 11 1 114.現(xiàn)將電池組、滑線變阻器、帶鐵芯的線圈A、線 圈B、電流計(jì)及開(kāi)關(guān)如右圖連接.在開(kāi)關(guān)閉合、線圈A 放在線圈B中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻 器的滑片P向左加速滑動(dòng)時(shí)，電

26、流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn).由02此可以推斷（B ）線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑片P向右加速滑動(dòng)，都引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)線圈A中鐵芯向上拔出或斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C滑動(dòng)變阻器的片P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央D.因?yàn)榫€圈4、線圈B的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向如圖，兩根平行的光滑導(dǎo)軌豎直放置，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab接 在兩導(dǎo)軌之間，在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)讓ab自由下落，ab下落過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌接觸良好， 設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻不計(jì)。ab下落一段時(shí)間后開(kāi)關(guān)閉合，從開(kāi)關(guān)閉合開(kāi)始計(jì)時(shí)，ab下滑速 度v隨時(shí)間變化的圖象不可能是如下圖，在PQ、Q

27、R區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方 向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdef位于紙面內(nèi)，況的鄰邊都相互垂直，bc邊與磁場(chǎng)的邊界 P重合。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如下圖。從t=0時(shí)刻開(kāi)始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。 以a-b-cd-e-f為線框中的電動(dòng)勢(shì)的正方向，以下四個(gè)8-t關(guān)系示意圖中正確的選 項(xiàng)是（）如下圖，光滑U型金屬導(dǎo)軌PQMN水平固定在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B， 導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng)QM之間接有阻值為R的電阻，其余部分電阻不計(jì)。一質(zhì)量為M，電阻為R的 金屬棒ab放在導(dǎo)軌上，給棒一個(gè)水平向右的初速度v/吏之開(kāi)始滑行，最后停在導(dǎo)軌上。由 以上條件，在此過(guò)程中可求出

28、的物理量有電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱通過(guò)電阻R的總電量ab棒運(yùn)動(dòng)的位移ab棒的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 入XX XXX XXX XXX如下圖，一面積為S的單匝矩形線圈處于一個(gè)交變的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律為B = B0sinot。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是（）A、線框中會(huì)產(chǎn)生方向不斷變化的交變電流2兀B、在t =時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流將到達(dá)最大值C、對(duì)應(yīng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0的時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流也一定為零D、假設(shè)只增大磁場(chǎng)交變頻率，則線框中感應(yīng)電流的頻率也將同倍數(shù)增加，但有效值不變?nèi)缦聢D，在水平面內(nèi)固定一個(gè)“U”形金屬框架，框架上置一金屬桿ab，不計(jì)它們間的摩擦，在豎直方向有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則（）假設(shè)磁場(chǎng)方向豎直向上并增大時(shí)，

29、桿ab將向右移動(dòng)假設(shè)磁場(chǎng)方向豎直向上并減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)假設(shè)磁場(chǎng)方向豎直向下并增大時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)假設(shè)磁場(chǎng)方向豎直向下并減小時(shí)，桿ab將向右移動(dòng)如圖20所示，豎直面內(nèi)的水平虛線上方是一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，從 虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過(guò)虛線進(jìn)入磁場(chǎng)，最后又落回到原處，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面始終垂直于磁場(chǎng)，且上下兩邊保持水平，不計(jì)空氣阻力，則（）圖邊保持水平，不計(jì)空氣阻力，則（）圖20上升過(guò)程中克服磁場(chǎng)力做的功大于下降過(guò)程中克服磁場(chǎng)力做的功上升過(guò)程中克服磁場(chǎng)力做的功等于下降過(guò)程中克服磁場(chǎng)力做的功上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率等

30、于下降過(guò)程中重力的平均功率如下圖，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里 的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán)，導(dǎo)線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁 感強(qiáng)度按以下哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)作用力如下圖，水平放置的光滑金屬框abcd單位長(zhǎng)度電阻為r,bc=L, ab=cd=2L。長(zhǎng)度為L(zhǎng)的 導(dǎo)體桿MN放在金屬框上，并以勻速v從最左端向右平動(dòng)。導(dǎo)體桿MN單位長(zhǎng)度電阻值為2r。 整個(gè)空間充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直紙面（abcd平面）向里。求： 1當(dāng)導(dǎo)體桿MN的位移S L時(shí)，MN兩端的電壓多大？2在上述位置外力F

31、的大小是多少？3當(dāng)導(dǎo)體桿MN的位移s2為多大時(shí)金屬框上消耗的電功率最大？最大功率為多少?-X X B X X XdNBBi如下圖，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為0.5m，處在豎直向下、 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下 向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為0.1kg的正方形金屬框abcd置于豎直平面內(nèi)，其邊長(zhǎng)為0.1m， 每邊電阻均為0.1Q。線框的兩頂點(diǎn)a、b通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=1T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直金屬框abcd向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力，g=10 m/s2，求：

32、通過(guò)ab邊的電流Ia是多大？導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大?c_.如下圖，兩條平行的金屬導(dǎo)軌MP、NQ與水平面夾角為，設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。導(dǎo)軌處在與 導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T，與導(dǎo)軌上端相連的電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5V， 內(nèi)阻r =0.4Q，水平放置的導(dǎo)體棒ab的電阻R=1.5Q，兩端始終與導(dǎo)軌接觸良好，且能沿 導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)，與導(dǎo)軌下端相連的電阻R1.0Q，電路中其它電阻不計(jì)。當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān) S與1接通時(shí)，導(dǎo)體棒剛好保持靜止?fàn)顟B(tài)，求：1磁場(chǎng)的方向；2S與1接通時(shí)，導(dǎo)體棒的發(fā)熱功率；3當(dāng)開(kāi)關(guān)S與2接通后，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，單位時(shí)間1s內(nèi)掃過(guò)的最大面積。B:B:；B如圖甲所示

33、，在虛線框兩側(cè)區(qū)域存在有大小為B、方向分別 為水平向左和水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。用薄金屬條制成的閉合正 方形框aa b b邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m，電阻為R?，F(xiàn)將金屬方 框水平地放在磁場(chǎng)中，aa邊、bb邊分別位于左、右兩邊的 磁場(chǎng)中，方向均與磁場(chǎng)方向垂直，乙圖是從上向下看的俯視圖。 金屬方框由靜止開(kāi)始下落，其平面在下落過(guò)程中保持水平不 計(jì)空氣阻力。1請(qǐng)根據(jù)乙圖指出下落時(shí)方框中感應(yīng)電流的方向；2求方框下落的最大速度v設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域在豎直方向足夠長(zhǎng)； mg3當(dāng)方框下落的加速度為號(hào)時(shí)，求方框內(nèi)感應(yīng)電流的功率P； 乙4從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)時(shí)間t，方框下落高度為h，速度為vt七。假設(shè)在這段時(shí)間內(nèi)感 應(yīng)電流做的功與一恒定電流

34、1在七時(shí)間內(nèi)在該框內(nèi)做的功相同，求恒定電流1的表達(dá)式。如下圖，兩根足夠長(zhǎng)固定平行金屬導(dǎo)軌位于傾角。=30。的斜面上，導(dǎo)軌上、下端各接 有阻值R = 20Q的電阻，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌寬度乙=2m，在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂 直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1T。質(zhì)量m = 0.1kg、連入電路的電阻 r = 10Q的金屬棒ab在較高處由靜止釋放，當(dāng)金屬棒ab下滑高度h = 3m時(shí)，速度恰好到 達(dá)最大值v = 2m/s。金屬棒ab在下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且與導(dǎo)軌良好接觸 g取10m / s 2。求：1金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能的減少量。2金屬棒ab由靜止至下

35、滑高度為3m的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)軌上端電阻R中產(chǎn)生的熱量。第5課時(shí)電磁感應(yīng)單元測(cè)試答案22.解析：1導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為導(dǎo)體棒MN的電阻為當(dāng)導(dǎo)體桿MN的位移S = L時(shí),導(dǎo)體桿右側(cè)金屬框的電阻為R = 4 Lr22.解析：1導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為導(dǎo)體棒MN的電阻為當(dāng)導(dǎo)體桿MN的位移S = L時(shí),導(dǎo)體桿右側(cè)金屬框的電阻為R = 4 Lr此時(shí)MN兩端的電壓為U =R s= - BLvmn R + r 32在上述位置時(shí)感應(yīng)電流大小為XXXXXXXX BXXXXXXXXXbaBLv _ Bv&I =R + r 6 Lr 6rMNB 2 Lv安培力大小FA= BIL = 丁由于導(dǎo)體桿做勻速運(yùn)動(dòng)，外力F等于安培力，即F = F =些A 6r3金屬框上消耗的電功率為B 2 L2V 2 RB 2 L2V 22R =R 2 + 4 RLr + 4 L r 24