园区高二物理学科《电磁感应定律》A课学案执教老师袁芸.docx

园区高二物理学科电磁感应定律（A课）学案执教老师：袁 芸【知识梳理】知识点一 磁通量1、定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积。2、公式：BS(BS)；单位：韦伯(Wb)。3、矢标性：磁通量是标量，但有正负。【例1】如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.11 B.12C.14 D.41知识点二 产生感应电流的条件产生感应电流的条件：1闭合电路；2磁通量发生变化。【例2】(多选)如图所示，矩形线框abcd由静止开始运动，若使线框中产生感应电流，则线框的运动情况应该是()A.向右平动(ad边还没有进入磁场)B.向上平动(ab边还没有离开磁场)C.以bc边为轴转动(ad边还没有转入磁场)D.以ab边为轴转动(转角不超过90)知识点三 感应电流的方向1.楞次定律：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。适用于一切电磁感应现象。【例3】大小不等的两导电圆环P、Q均固定于水平桌面，Q环位于P环内。在两环间的范围内存在方向竖直向下、大小随时间均匀增强的匀强磁场B，则()A.Q环内有顺时针方向的感应电流B.Q环内有逆时针方向的感应电流C.P环内有顺时针方向的感应电流D.P环内有逆时针方向的感应电流【例4】如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()A.线圈a中将产生沿顺时针方向(俯视)的感应电流B.穿过线圈a的磁通量减小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大2.右手定则：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个平面内；让磁感线穿入掌心，右手拇指指向导线运动方向，这时其余四指指向就是感应电流的方向。适用于导线切割磁感线产生感应电流。【例5】为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图甲所示的装置，它由一块安装在列车车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量记录仪组成(测量记录仪未画出)。当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，P、Q为接测量仪器的端口。若俯视轨道平面磁场垂直地面向里(如图乙)，则在列车经过测量线圈的过程中，流经线圈的电流方向()A.始终沿逆时针方向B.先沿逆时针，再沿顺时针方向C.先沿顺时针，再沿逆时针方向D.始终沿顺时针方向知识点四 法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)概念：在电磁感应现象中产生的电动势。(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关。(3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。2.法拉第电磁感应定律(1)内容：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。(2)公式：En，其中n为线圈匝数。(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的欧姆定律，即I。【例6】轻质细线吊着一质量为m0.42 kg、边长为L1 m、匝数n10的正方形线圈，其总电阻为r1 。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图1甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化的关系如图乙所示。(取g10 m/s2)(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针；(2)求线圈的电功率；(3)求在t4 s时轻质细线的拉力大小。3.特殊情形导体切割磁感线(1)平动切割：EBlv，其中B、l、v三者两两垂直。L有效切割长度，即导体在与v垂直的方向上的投影长度v导体相对于磁场的速度，若磁场也运动时，应注意速度间的相对关系。【例7】如图，磁感应强度大小为B的匀强磁场中有一固定金属线框PMNQ，线框平面与磁感线垂直，线框宽度为L。导体棒CD垂直放置在线框上，并以垂直于棒的速度v向右匀速运动，运动过程中导体棒与金属线框保持良好接触。已知B0.2 T，L0.4 m，v5 m/s，导体棒接入电路中的有效电阻R0.5 ，金属线框电阻不计，求：(1)导体棒所受到的安培力大小和方向；(2)回路中的电功率。2.转动切割：当导体在垂直于磁场的平面内，绕一端以角速度匀速转动时， EBlBl2 【例8】如图所示，在外力的作用下，导体杆OC可绕O轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度匀速转动，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，A、O间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为()A. B.C. D.【巩固练习】1.如图所示的现象中涉及电磁感应的是()2.金属大圆环A，通有恒定的电流，方向如图所示，现有一小金属环B自A环上方落下并穿过A环，B环在下落过程中始终保持水平，并与A环共轴，那么在B环下落过程中()A.B环中感应电流方向始终与A环中电流方向相反B.B环中感应电流方向与A环中电流方向先相反后相同C.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流最大D.经过A环所在平面的瞬间，B环中感应电流为零3.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图6所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是()A.闭合S的瞬间，G中有ab的感应电流B.闭合S的瞬间，G中有ba的感应电流C.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有ab的感应电流D.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有ba的感应电流4.如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若()A.金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B.金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C.金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向5.一个面积为S4102 m2、匝数为n100的正方形线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，t0时刻磁场的方向垂直线圈平面向里，则下列判断正确的是()A.t1 s时线圈中的电流方向发生变化B.02 s内线圈中磁通量的变化量为零C.12 s内线圈中电流方向为顺时针方向D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零6.如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若磁感应强度增为2B，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比E1E2分别为()A.ca，21 B.ac，21C.ac，12 D.ca，127.如图所示，三个相同的金属圆环内存在着不同的有界匀强磁场，虚线表示环的某条直径，已知所有磁场的磁感应强度随时间变化关系都满足Bkt，磁场方向如图所示。测得A环内感应电流强度为I，则B环和C环内感应电流强度分别为()A.IBI，IC0 B.IBI，IC2IC.IB2I，IC2I D.IB2I，IC08.如图甲所示，固定闭合线圈abcd处于方向垂直纸面向外的磁场中，磁感线分布均匀，磁场的磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是()A.t1 s时，ab边受到的安培力方向向左B.t2 s时，ab边受到的安培力为0C.t2 s时，ab边受到的安培力最大D.t4 s时，ab边受到的安培力最大9.在范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场中，B0