河北省石家庄市高中物理第五章交变电流5.4电磁感应现象综合学案（无答案）新人教版.docx

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【学法指导】理解楞次定律、法拉第电磁感应定律的内容及应用，能熟练分析研究对象的受力及能量转化规律、掌握计算电能的方法【导学流程】【了解感知夯实基础】一、电磁感应现象知识结构：回路中的磁通量变化电磁感应产生的条件特殊情况：右手定则楞次定律感应电流的方向判定特殊情况：导体切割磁感线E=BLV法拉第电磁感应定律E=/感应电动势的大小电磁感应的实际应用：自感现象（自感系数L），涡流二、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以及运动方向和磁感线方向的夹角的正弦sin成正比Blvsin 1V1Tmms1T m2s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】Boo1bacdL1L2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：首先要明确原来磁场的方向；搞清穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少；然后根据楞次定律确定感应电流的磁场方向；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。 (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以及运动方向和磁感线方向的夹角的正弦sin成正比，Blvsin （1V1Tmms1T m2s）4、感应电量：在t时间内闭合电路的磁通量变化量为，回路电阻为R，则通过电路中某一横截面的电量q= 例2 试证明：矩形线圈在匀强磁场中转动，转动轴与磁感线垂直，当BS时，E =BS【迁移应用能力提升】物理思想和方法小结：1、磁与电的千丝万缕的关系反映了事物的普遍联系。实际上物理学不应该是关于运动、力、热、空气、光、电等许多现象的罗列，而应该把整个宇宙容纳在一个体系中。2、对变化量、变化率、变化快慢等问题的深入理解及其应用。3、进一步认识瞬时值与平均值的联系与区别。4、探究物理问题，可以通过实验，也可以是通过理论推导，二者相辅相成。5、重视实验研究，注重探究过程，尤其是动态过程。例3 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)拉力的大小F；(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。 oacbdR例4 如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时，导体棒处于静止状态。剪断细线后，导体棒在运动过程中 （A D）回路中有感应电动势两根导体棒所受安培力的方向相同两根导体棒和弹簧构成的系统机械能守恒两根导体棒和弹簧构成的系统机械能不守恒【展示设计】1依例题展示楞次定律的应用解题步骤2依例2展示分析转动切割动生电动势的计算公式3依例题4展示机械能守恒定律【合作探究知识拓展】转动产生的感应电动势（发电机的原理）。aL1d 转动轴与磁感线平行。如图磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度逆时针匀速转动。在用导线切割磁感线产生感应电动势的公式时注意其中的速度v应该是平均速度，即金属棒中点的速度。线圈的转动轴与磁感线垂直。如图矩形线圈的长、宽分别为L1、L2、所围面积为S，向右的匀强磁场的磁感应强度为B，线圈绕图示的轴以角速度匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线，产生的感应电动势相加可得：E=BS。如果线圈由n匝导线绕制而成，则E=nBS。从图示位置开始计时，则感应电动势的即时值为e=nBScost 。这就是交流发电机的电动势公式。该结论与线圈的形状和转动轴的