法拉第电磁感应定律专题复习教案

法拉第电磁感应定律专题复习教学设计市级课题基于模型问题法的高效课堂教学策略研究研讨课授课人：陈少彬 授课日期：2017/6/16 授课班级：高二（5）班 课时数：1课时【考纲要求】法拉第电磁感应定律是历年高考考查的重点和热点，考查形式分为直接考查和综合考查，1、能够理解磁通量（磁感应强度）的变化率的意义，磁通量中的S是有效面积。2、能够区别感生电动势和动生电动势，知道是法拉第电磁感应定律的推导公式，其中L是有效长度。能够分析平动切割和转动切割产生的电动势问题。3、能够分析电磁感应现象中通过的电荷量问题。【教学目标】1、能够区别感生电动势和动生电动势，知道是法拉第电磁感应定律的推导公式，其中L是有效长度。 2、能够分析平动切割和转动切割产生的电动势问题。【教学重点】1、能够区别感生电动势和动生电动势，知道是法拉第电磁感应定律的推导公式，其中L是有效长度。 2、能够分析平动切割和转动切割产生的电动势问题。【教学难点】应用法拉第电磁感应定律解决电学综合问题。【教学过程】一、理论知识愣次定律(I感)：增反减同(B感).右手螺旋定则(I感)：拇指指向：感应磁场方向； 四指环绕：电流方向. 右手定则(I感)：拇指指向：导体棒运动方向；四指指向：电流方向；穿过手心：磁场方向.左手定则(F安)：拇指：安培力方向；四指指向：电流方向；穿过手心：磁场方向.法拉第电磁感应定律：（适应于闭合回路的磁感应强度发生变化情况） （适应于导体棒平动切割磁感线情况） （适应于导体棒转动切割磁感线情况）电路公式： 、（恒定电流）牛顿第二定律： 运动学公式： 动能定理： 二、习题演练例1如图甲所示，用一根细导线ab绕成匝数为100匝的圆形线圈，其半径为0.2m,电阻为r=2,将线圈竖直放置，导线ab与阻值为R=4的电阻连接成闭合回路，电阻两端接电容为C=100F的电容器,线圈所在区域内存在按图乙规律变化的磁场，规定垂直线圈平面向外的方向为正方向，不计导线的电阻，求在0-2s内，(1)线圈中的感应电流方向.(2)闭合回路中产生的感应电动势大小.(3)通过电阻R上的电流大小.(4) 电阻R上产生的热量.(5)电容器上储存的电荷量. 小结：1、线圈静止，磁场静止时，求感应电动势用： 2、解题步骤： I感电路图电路方程解方程注意:1、方程不要写联等式，2、方程要用题中己给的字母表示. 3、字母重复要用下标区分开来. 变式1：如图所示，平行金属导轨竖直放置，一根导体棒ab在平行直轨道上垂直导轨沿水平向左的方向做匀速直线运动，速度大小为v，两轨间距离均为d，两轨间充满匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，求：导体棒ab中产生的感应电流方向和回路中产生的感应电动势大小.变式2：如图所示，平行金属导轨竖直放置,当导体棒运动到圆弧导轨上时，棒与外圆轨道接触点b的线速度大小为v，运动中棒的延长线始终过圆心O，两轨间距离均为d，两轨间充满匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里，棒在圆弧导轨上运动时,求：导体棒ab中产生的感应电流方向和回路中产生的感应电动势大小.小结：1、棒平动切割磁感线求感应电动势用： 2、棒转动切割磁感线求感应电动势用：例2 (2015年汕头高二期末统考15题)如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为1 m，导轨平面与水平面成 = 30角，下端连接阻值为R2的电阻.磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为0.5T.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，金属棒沿导轨由静止开始下滑，g取10m/s2.(1) 判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向.(2) 求金属棒下滑速度达到2m/s时的加速度大小.(3)求金属棒下滑的最大速度大小.变式3：若棒与导轨之间的动摩擦因数为，则棒下滑的最大速度大小.小结：1、棒变速切割磁感线时，其产生的：E、I、F安、棒的a都是变化的，只能求瞬时值，不适应。2、受力分析注意考虑摩擦力。变式4 .将整个装置和磁场均顺时针转过60 ，其它条件不变，求:金属棒下滑速度达到2m/s时的加速度大小和金属棒下滑的最大速度大小.小结：棒在竖直面切割磁感线时，摩擦力为零。三、课堂总结(一)、求感应电动势的三种情况1、线圈静止，磁场静止时，求感应电动势用：2、棒平动切割磁感线求感应电动势用： 3、棒转动切割磁感线求感应电动势用： (二)、解题步骤 I感电路图电路方程解方程(三)、注意要点1、棒变速切割磁感线时，其产生的：E、I、F安、棒的a都是变化的，只能求瞬时值，不适应。2、受力分析注意考虑摩擦力。3、棒在竖直面切割磁感线时，摩擦力为零。四、板书设计一、电磁感应三种类型1、（静止）2、（棒平动）3、（棒转动）二、平面和斜面：f要考虑，竖直面：f=0课后练习1、（多选）如图所示，两倾角为、间距为l的光滑金属平行轨道，轨道间接有电阻R，导轨电阻不计。轨道平面处于垂直平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。有一质量为m、长为l、电阻为r的导体棒，从轨道上某处由静止开始下滑距离x时达最大速度。则从导体棒开始下滑到达到最大速度的过程中，下列说法中正确的是A通过导体棒的电量 B导体棒最大速度C电路中产生的焦耳热D导体棒的运动时间2、 （多选）如图所示，倾角为的光滑斜面上端放置一矩形导线框abcd ，ab边的边长为L1，ad边的边长为L2，导线框的质量为m，电阻为R，斜面上ef线和gh线(ef、gh平行底边)之间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，ef和gh的距离为L3 （L3L2）。如果导线框从静止释放，恰能加速进入磁场，匀速离开磁场，导线框的ab边始终平行于底边。则下列说法正确的是 A.导线框进入磁场的过程中速度增大得越来越快 B.导线框进入磁场过程中，感应电流的方向为abcda C.导线框匀速离开磁场所经历的时间为 D.导线框进入磁场过程中产生的焦耳热Q1大于离开磁场过程 中产生的焦耳热Q23(14分)如图乙所示，一个电阻r =1，匝数为100匝的正方形，线圈的边长为L=0.1m线圈与阻值R=3的电阻连接成闭合回路.线圈所在正方形区域内存在垂直于线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图甲所示，不计导线的电阻. 求t=0至t=0.1s时间内.(1)闭合回路产生的感应电动势大小.(2)通过电阻R上的电流方向和大小.(3)通过电阻R上产生的热量.4、如图所示，间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角，下端N、Q间连接一阻值为R的电阻。导轨上有一个正方形区间abcd，cd以下存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。长度为L、电阻为r的金属棒与导轨基础良好且垂直导轨放置，金属棒从ab位置由静止释放，当金属棒通过cd时恰好做匀速运动，已知重力加速度为g，不计金属导轨的电阻，求：(1) 判断金属棒进入磁场时产生的感应电流方向及感应电流大小.（2）金属棒的质量. （3）金属棒在磁场中运动距离L时电阻R上产生的焦耳热.5（2014广州一模）（18分）如图，匀强磁场垂直铜环所在的平面，导体棒a的一端固定在铜环的圆心O处，另一端紧贴圆环，可绕O匀速转动通过电刷把铜环、环心与两竖直平行金属板P、Q连接成如图所示的电路，R1、R2是定值电阻带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间M点，被拉起到水平位置；合上开关K，无初速度释放