电磁感应的教学中,最难的点有哪些,如何突破

1、“电磁感应”的教学中，最 难的点有哪些 ，如何突破？电磁感应电路的分析与计算以其覆盖知识点多，综合性强，思维含量高，充分 体现考生能力和素质等特点，成为历届高考命题的特点，根据平时的教学情况并结 合这次培训学习内容，整理如下。一、学习楞次定律时的难点难点一：感应电流的方向与原磁场的方向有什么关系，感应电流的方向与磁通 量的变化有什么关系，很难找出。突 破 方 法 ：首 先 要 认 真 做 好 演 示 实 验 ，引 导 学 生 分 析 ，是 否 可 以 通 过 一 个 中 介 感 应 电 流 的 磁 场 来描 述 感 应 电 流 与 磁 通 量 变 化 的 关 系 ? 而 且 实验 前 要让 学

2、 生 明 确：感应磁场的方向（感应电流的磁场）、原磁场的方向（磁铁的磁场）、磁通量 变化（闭合回路磁通量增多还是减少等问题）。难点二：楞次定律 的表述 “阻 碍”两 字的意 思： 阻碍 不是阻 止。磁通量 减少时 感 应 电 流 的 磁 场 与 原 磁 场 方 向 相 同 ，阻 碍 原 磁 场 的 减 弱 ，但 原 磁 场 毕 竟 还 在 减 弱 。 在 直 导 线 切 割 磁 感 线 产 生 感 应 电 流 时 ，感 应 电 流 的 出 现 一 定 阻 碍 切 割 磁 感 线 的 运 动 ， 但不是阻止这种运动，因为这种运动还在进行。阻碍不一定是反抗，阻碍还可能 有补偿的意义。当磁通量减少时

3、感应电流的磁场就补偿原磁场的磁通量的减少。这 里关键是要知道阻碍的对象是磁场的变化而不是磁场。阻碍是能量守恒的必然结 果，在电磁感应现象中克服感应电流的阻碍作用做多少功就有多少其它形式的能转 化为感应电流的电能。突破方法：引导学生从以下方面理解楞次定律：从磁通量变化的角度理解， 感应电流总要阻碍磁通量的变化。（增反减同）从导体所受到安培力角度理解， 感应电流对应的安培力总是阻碍磁通量的变化。从能量守恒定律角度理解，感应 电流产生则电能增加，是系统克服安培力做功的结果。难点三：法拉第电磁定律的得出。突破方法：观察与思考：在实验中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中同一位置，快插入 和慢插入磁通量、感

4、应电流有什么相同和不同 ?思 路 ：I=E/（R+r）, 总 电 阻 一 定 时 ,E 越 大 ,I 越 大 , 指 针 偏 转 越 大 。从 而定性的得出法拉第电磁定律。二、对法拉第电磁感应定律的理解和应用既是重点也是难点1. 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 的 理 解 和 应 用法拉第电磁感应定律是电磁感应定量计算的基础，要扎扎实实落实此规律，建 议做好以下几方面。(1)磁通量、磁通量变化、磁通量变化率的理解是最基础的，学生不易透彻理突破方法：首先要根据教材内容理解定义磁通量：穿过某一面积磁力线条数，是标量.磁通量变化量：/=虫2-虫1,指磁通量变化的多少，是标量。磁通量变化：,指磁通

5、量变化的快慢，是标量。 康还要结合典型例题进一步理解三个物理量，才能真正理解三个物理量。例、某一闭合回路的磁通量随时间变化的图像如甲、乙所示。引导学生讨论：不同时刻闭合回路的磁通量、某一过程磁通量变化、某一过程 磁通量变化率。使学生体会到磁通量对应一状态，磁通量变化对应一过程，并明确 求磁通量的变化量的方法通量的变。对比甲、乙对磁通量变化率是过程量还是状态量进行讨论。比 t为平 均值(过程量)； t很小， 小 t表示瞬时值(状态量)。但当磁通量 随时间均匀变化时， 示 t不变。在这里可以用类比的方法。如匀速直线 运动的平均速度与瞬时速度相等。对电磁感应中的平均值与瞬时值认识不到位导致 错误.实

6、际是对变 at理解不够，若金属棒不是做匀速运动，则平均电动势与 瞬时电动势往往是不相同的，一定要注意它们的区别。(2)感应电动势的两个公式 E=n / At 、E=BLv学生不会灵活选用突破方法：通过典型例题的练习，使学生加深对法拉第电磁感应定律的理解，明确E=n / t、 E=BLv 的适用条件。例1、如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图。将铜盘放在磁场 中，让磁感线垂直穿过铜盘；图中a 、 b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面 内；转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流。若图中铜盘半径为 L，匀强磁场的磁 感应强度为B，回路总电阻为R，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为耐。 则

7、下列说法正确的是（C）A .回路中有大小和方向周期性变化的电流B .回路中电流大小恒定，且等于C .回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a导线流向旋转铜盘D .若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场，不转动铜盘，灯 泡中也会有电流流过解析：把铜盘看作若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每 根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘 为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b经灯泡再从a流回铜盘， 方向不变，C对， A错。回路中感应电动势为 ，所以电流 ，B错。当铜 盘不动，磁场按正弦规律变化时，铜盘中形成涡流，但没有电流通过

8、灯泡，D错例2、一环形线圈放在匀强磁场中，设第1s内磁感线垂直线圈平面（即垂直于纸面）向里，如图3所示。若磁感应强度 B随时间t变化的关系如图4所示， 那么第3s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是（C）A .大小恒定，沿顺时针方向与圆相切B .大小恒定，沿着圆半径指向圆心C .逐渐增加，沿着圆半径离开圆心D .逐渐增加，沿逆时针方向与圆相切例3、如图所示，磁感应强度 B=0.2T 的匀强磁场中有一折成30 °角的金属导 轨aob ,导轨平面垂直于磁场方向。 一条直线 MN垂直 ob方向放置在轨道上 并接触良好。当 MN以v= 4m Is 从导轨。点开始向右平动时，若所有

9、导线单位 长度的电阻r=0.1。 求经过时间t后，闭合回路的感应电动势的瞬时值和平均值？闭合回路中的电流大小和方向？解析：磁场 B与平动速度 v保持不变，但 MN切割磁感线的有效长度在不断 增大，所以电动势是变值，求平均值可用 E=n / t计算，也可用 E=BLv 计 算，L的变化随时间是线性变化的。还设运动时间为t后，在ob上移动 x=vt=4t , MN的有效长度：L=xtan30= 3感应电动势瞬时值 E = BLv = 1.84tV;感应电动势的平均值 E' =BS/2t=BxL/2t=0.92tV;随t的增大，回路电阻增大，当时间为t时，回路总长度L' =4t+网+

10、幽日飒33回路总电流I=E/L ' r= 1.69A , 且与时间t无关，是一恒定值，方向沿逆时针方向。【注意】有效长度的确定也是一个难点，本题切割的有效长度是时间的函数， 所以电动势的平均值、即时值与有效长度的平均值、有效值有关。解这一类有效长 度随时间变化的问题，关键是找到有效长度与时间的函数关系。2 .电磁感应中的电路问题电磁感应中的电路问题是解决电磁感应问题的基础，在电磁感应中，切割磁感 线的导体或磁通量的变化的回路将产生感应电动势。该导体或回路相当于电源（它 们的电阻为电源的内阻），将它们接上电容器，便可使电容器充电；将它们接上电 阻等用电器，在回路中形成感应电流，便可对用电

11、器供电。因此，电磁感应问题往 往和电路联系在一起，突破方法：练习从简单题入手如下面图示的情景。8通过练习使学生明确解决这类问题的基本思路：确定电源，以确定内外电路 一 一 选公式（法拉第电磁感应定律）求电源的电动势（区分平均电动势与瞬时电动势） 画出等效电路图（感应电流的方向确定：楞次定律或右手定则） 应用全 电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率列方程。a、在计算某一过程通过某一导体横截面积的电量时，是用平均感应电动势。b、公式 E= BLv 中的 v是指杆相对磁场中的速度。c、两个电源求感应电流，需先求电路的总电动势。3 .电磁感应的动力学问题 -模型化处理在电磁感应问题中，有许多的问题情

12、景是与力学问题有关的。如线框在磁场中 的运动、导轨上的导体棒的运动问题等等。这些问题往往需要对运动的对象做出受 力的分析，才可以确定运动的特点和规律。在对研究对象的受力进行分析时，尤其 要注意的是安培力，要根据左手定则确定安培力的方向，然后再根据 尸=核计算出安培力的大小。特别是在电磁感应现象中安培力的大小往往与金属棒的运动速度有 关，与磁场的变化有关。在确定了运动对象的受力情况后，再根据各个力的情况以 及运动的初始状态确定对象的运动规律。(1)单杆切割讨论如图所示的多种情况：以初速度 Vo向右运动、初速度为零受到水平向右 的恒力的运动情况；向右做匀加速运动的受力情况。如果单杆处于竖直面、斜面

13、又 如何？(2)线框在磁场中运动讨论如图所示(b>L ),以水平初速度V0向右运动穿过磁场运动情况。初速度为零受到水平向右的恒力穿过磁场的运动情况；线框在竖直面内自由下落进入磁场的运动情况(3)双杆问题一动一静：例、如图所示，在匀强磁场中倾斜放置两根平行金属导轨，导轨与 水平面夹角为。，磁场方向垂直导轨平面向下，磁感强度的大小为 B，平行导轨间 距为L。两根金属杆 ab和 cd 可以在导轨上无摩擦地滑动。两金属杆的质量均 为 m ,电阻均为 R。导轨的电阻不计。若用与导轨平面平行的拉力F作用在金 属杆ab上，使 ab匀速上滑并使 cd杆在导轨上保持静止。求：拉力 F的大2油喈由日小；F=

14、2咽命6ab杆上滑的速度大小； A* 拉力F做功的功率。4*舒/媪切 PF【注意】受力分析是基础，解题关键是找出两杆之间的联系，安培力大小相等方向相反。例、如图所示，平行的水平金属轨道上垂直轨道放置两金属棒ab和cd ,它 们的质量都是 m ,电阻都是 R ,轨道宽度为L ,整个装置处于方向竖直向上、 磁感应强度为B的匀强磁场中。现给ab棒向右的速度v0 ,轨道的电阻不计， 且不考虑ab和cd两金属棒间的影响，试讨论两棒的运动情况？当ab棒的 速度是 3v0/4时，cd棒的加速度是多少？讨论：开始ab棒的速度大于 cd棒，则回路的磁通量减少，产生顺时针方 向的电流，ab棒cd棒的水平方向只受到

15、安培力的作用，ab棒减速，cd棒加 速，抓住典型状态两棒速度相等最关键。讨论：研究对象是cd棒，但电路的电源有两个，注意电动势的方向相反， 需先求出当 ab棒的速度是 3v0/4 时，cd 棒的速度（动量守恒）Eab和 Ecd之差回路的电流ab棒所受到的安培力 一一cd棒的加速度是多少。4.电磁感应中的能量问题能量守恒的观点贯穿本主题。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具 体表现；电磁感应现象的两种情况（感生和动生电动势）寻找电源的产生过程；互 感和自感、涡流、电 磁阻尼和电磁驱动是能量守恒定律的重要例证。能量守恒和转 化是解决一些电磁感应问题的重要方法，分析电磁感应问题往往可以使问题变

16、的简 单，应重视从能量守恒的观点处理电磁感应问题。电磁感应中的能量问题综合性最强，需以电路问题、动力学问题为基础，是教 学中的难点。突破方法：用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向 画出等效电路，求出感应电流的大小 某段导体感应电流所对应的安培力（总是阻碍磁通量的变化） 分 析 各 个 力 的 做 功 情 况 及 所 对 应 的 能 量 变 化 （ W 克 安 = ? E 电 = Q 热 ） 选过程用动能定理或能量守恒列方程。例、两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为0 斜角上，导轨的左端接有电阻 R ，导 轨 自 身 的 电 阻 可 忽 略 不 计 。斜 面 处 在 一 匀 强 磁 场 中 ，磁 场 方 向 垂 直 于 斜 面 向上。质量为 m， 电 阻 可 不 计的金属棒 ab， 在 沿 着斜 面 与 棒 垂直 的 恒 力 作 用 下沿导轨匀速上滑 ，并 上 升 h 高度，如图所 示。 在 这 过程 中 （ ACD ）A 、作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零；B 、作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh与 电 阻 R 上 发 出 的 焦耳热之和；C 、金属棒克服安培力做的功等于电