1．4電磁感應(yīng)的案例分析課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道什么是反電動(dòng)勢(shì)，理解反電動(dòng)勢(shì)的作用．2．掌握電磁感應(yīng)與力學(xué)的綜合應(yīng)用問題的處理方法．3．會(huì)判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中哪一局部電路充當(dāng)電源，并能結(jié)合閉合電路歐姆定律處理電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問題．4．掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化與守恒問題，并能用來處理力、電綜合問題．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.重點(diǎn)是電磁感應(yīng)綜合問題的分析方法．2．難點(diǎn)是理解反電動(dòng)勢(shì)的作用．

核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課前自主學(xué)案知能優(yōu)化訓(xùn)練1.4課前自主學(xué)案一、反電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈因______________，所以會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟加在線圈上的電壓___________，我們把這個(gè)跟外加電壓______________的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做反電動(dòng)勢(shì)．切割磁感線方向相反方向相反思考感悟反電動(dòng)勢(shì)的方向與線圈切割磁感線的方向滿足右手定那么，還是滿足左手定那么？提示：反電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生屬于磁生電現(xiàn)象，所以應(yīng)滿足右手定那么．完全免費(fèi),無需注冊(cè),天天更新！二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中安培力的大小由F＝_______和I＝____＝____，得F＝_____.三、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電路問題解決這類問題時(shí)，首先要進(jìn)行電路結(jié)構(gòu)的分析，即找出_________，區(qū)分內(nèi)外電路；然后畫出___________；最后結(jié)合_____________________和串、并聯(lián)電路特點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算．BIL電源等效電路圖閉合電路歐姆定律四、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的功能關(guān)系在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，克服________做功的過程就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程，克服________做了多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；________做正功的過程就是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，__________做了多少正功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．安培力安培力安培力安培力核心要點(diǎn)突破一、反電動(dòng)勢(shì)的理解1．反電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生原理如圖1－4－1所示，當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過如以下圖電流時(shí)，線圈受安培力方向可由左手定那么判定，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如以下圖，此時(shí)AB、CD兩邊切割磁感線，必有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，感應(yīng)電流方向可由右手定那么來判定，與原電流方向相反，故這個(gè)電動(dòng)勢(shì)叫做反電動(dòng)勢(shì)，它會(huì)阻礙線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)．如果線圈維持原來的轉(zhuǎn)動(dòng)，電源就要向電動(dòng)機(jī)提供電能，此時(shí)電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．圖1－4－1即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1.一臺(tái)小型直流風(fēng)扇的額定電壓為22V，正常工作時(shí)的電流為0.8A，假設(shè)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為2.5Ω，那么這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)為________，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為________．解析：由U＝IR＋E知E＝U－IR＝(22－0.8×2.5)V＝20VP出＝EI＝20×0.8W＝16W.答案：20V16W二、電磁感應(yīng)中的綜合應(yīng)用1．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象與電路的結(jié)合問題的方法(1)確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向；(2)畫等效電路圖；(3)運(yùn)用全電路歐姆定律，串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率、電熱等公式聯(lián)立求解．2．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象與力的結(jié)合問題的方法(1)平衡問題：動(dòng)態(tài)分析過程中，抓住受力與運(yùn)動(dòng)相互制約的特點(diǎn)，分析導(dǎo)體是怎樣從初態(tài)過渡到平衡態(tài)的，再從受力方面列出平衡方程，解決問題．(2)非平衡類，抓住導(dǎo)體在某個(gè)時(shí)刻的受力情況，利用牛頓第二定律解決問題．3．解決電磁感應(yīng)現(xiàn)象與能量的結(jié)合問題的方法要注意分析電路中進(jìn)行了哪些能量轉(zhuǎn)化，守恒關(guān)系是什么，從功和能的關(guān)系入手，列出表示能量轉(zhuǎn)化關(guān)系的方程．即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破，小試牛刀)2.如圖1－4－2所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中B＝0.4T，導(dǎo)體ab長(zhǎng)L＝40cm，以v＝5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，框架電阻不計(jì)，Rab＝0.5Ω.求：圖1－4－2(1)導(dǎo)體向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流多大？(2)感應(yīng)電功率多大？外力功率多大？答案：(1)1.6A

(2)1.28W

1.28W課堂互動(dòng)講練反電動(dòng)勢(shì)的理解例1

如圖1－4－3所示，M為一線圈電阻r＝0.4Ω的電動(dòng)機(jī)，R＝24Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝40V．當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)I1＝1.6A；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)I2＝4.0A，求開關(guān)S閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱消耗的功率和電動(dòng)機(jī)線圈的反電動(dòng)勢(shì)E反．【答案】

2.5W

35V【方法總結(jié)】電動(dòng)機(jī)問題涉及工作電壓、電流和功率，特別是總功率、內(nèi)阻發(fā)熱功率、輸出功率的關(guān)系．解題方法是從電動(dòng)機(jī)的總功率入手，找出發(fā)熱功率和輸出功率，對(duì)應(yīng)列方程求解．解題思路也一般沿功率關(guān)系尋找．電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題例2 (2021年長(zhǎng)沙一中模擬)如圖1－4－4甲所示，一對(duì)平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道間距L＝0.20m，電阻R＝1.0Ω；有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上，與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于軌道向下，現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿，使之做勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得力F與時(shí)間t關(guān)系如圖乙所示．求桿的質(zhì)量m和加速度a.圖1－4－4【答案】

0.1kg

10m/s2 (2021年開封高二檢測(cè))固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長(zhǎng)為l，其中ab邊是一段電阻為R的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可忽略的銅線．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有一段與ab邊的材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度均相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上，電磁感應(yīng)中的電路問題例3圖1－4－5圖1－4－6【方法總結(jié)】解決電磁感應(yīng)中的電路問題的關(guān)鍵是明確以下問題：(1)切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于電源局部，假設(shè)有電阻那么為內(nèi)電阻．(2)明確電路的結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖，利用閉合電路歐姆定律進(jìn)行計(jì)算． (2021年濟(jì)南高二檢測(cè))如圖1－4－7所示，固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，左端接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連，放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略，初始時(shí)刻，彈簧恰處于自然長(zhǎng)度，導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0.在沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好的接觸．電磁感應(yīng)中的能量問題例4圖1－4－7(1)求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力．(2)假設(shè)導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，那么這一過程中安培力所做的功W1和電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1分別是多少？(3)導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終將靜止于何處？從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？【思路點(diǎn)撥】在整個(gè)過程中，彈力和安培力都是變力，不能直接用公式W＝Fs求解，用能的轉(zhuǎn)化和守恒關(guān)系求解比較方便．變式訓(xùn)練(2021年德州高二檢測(cè))如圖1－4－8所示，一粗糙的平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向上．質(zhì)量為m的金屬桿ab以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到