专题《电磁感应》教案（新人教）

1、电磁感应一.教材分析旧教材新教材一 电磁感应现象二 法拉第电磁感应定律感应电动势的大小三 楞次定律-感应电流的方向四 楞次定律的应用五 自感六 日光灯原理七 涡流1 划时代的发现2 探究电磁感应的产生条件3 法拉第电磁感应定律4 楞次定律5 感生电动势和动生电动势6 互感和自感7 涡流二.复习要求1. 考纲要求与教学要求2007年考纲要求新课程标准教学要求78电磁感应现象，磁通量，法拉第电磁感应定律，楞次定律 （I I级）79导体切割磁感线时的感应电动势，右手定则（I I级） 80自感现象 （I级）81日光灯（I级）1电磁感应现象了解奥斯特“电生磁”的实验和法拉第“磁生电”的实验，体会对称性思

2、考在科学发现中的作用了解电磁感应现象发现的历程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神2探究电磁感应现象产生的条件经历探究电磁感应现象产生条件的实验过程。理解电磁感应现象产生的条件。体验从实验现象中分析论证、归纳总结、寻找结论的过程。3法拉第电磁感应定律理解法拉第电磁感应定律。理解计算感应电动势的两个公式E=BLv和的区别和联系，并应用其进行计算。对公式E=BLv的计算，只限于L与B、v垂直的情况。知道直流电动机工作时存在反电动势，从能量转化的角度认识反电动势。4楞次定律经历实验探究过程，理解楞次定律。会用楞次定律判断感应电流的方向。在电磁感应现象里不要求判断内电路中各点电势的高低。5互感和

3、自感通过实验了解互感和自感现象。了解自感系数，知道自感系数的单位。6涡流通过实验了解涡流现象及其在生产和生活中的应用。2.课时分配第一单元 电磁感应产生的条件 磁通量 楞次定律 2课时第二单元 法拉第电磁感应定律 2课时第三单元 自感、涡流 1课时第四单元 电磁感应现象中的能量转化 1-2课时第五单元 电磁感应与其它知识的综合 1-2课时3.典型题分析图11一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图1所示的匀强磁场中运动。已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为( ) 位置位置A逆时针方向逆时针方向B逆时针

4、方向顺时针方向C顺时针方向顺时针方向D顺时针方向逆时针方向图22图2为地磁场磁感线的示意图，在北半球地磁场的竖直分量向下。飞机在我国上空匀速巡航。机翼保持水平，飞行高度不变。由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差设飞行员左方机翼未端处的电势为U1，右方机翼未端处的电势为U2，( )A若飞机从西往东飞，U1比U2高B若飞机从东往西飞，U2比U1高C若飞机从南往北飞，U1比U2高D若飞机从北往南飞，U2比U1高3如图3所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中有由两个大小不等的圆环M、N连接而成的导线框沿图中箭头方向用外力将N环拉扁，该过程中，关于M环中感应电流的说法中正确的是A有顺时针方向的感应电流产生，

5、且M环有扩张的趋势M N图3B有逆时针方向的感应电流产生，且M环有扩张的趋势C有顺时针方向的感应电流产生，且M环有收缩的趋势D有逆时针方向的感应电流产生，且M环有收缩的趋势4如图4所示电路可用来测自感系数较大的线圈L的电阻，下列关于操作过程的说法正确的是A测量L的电阻时，依次闭合S2、S3，电路 稳定后读数B测量L的电阻时，依次闭合S1、S2、S3，电路稳定后读数C实验结束拆除电路时，先断开S1，再断S2和S3A V RLS1S2S3图4D实验结束拆除电路时，先闭合S1，再断S2和S3图5甲5如图5甲所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面

6、内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0，在下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是（ ）图5乙图66如图6所示，导轨是水平的，其间距l1=0.5m，ab杆与导轨左端的距离l2=0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T，滑轮下挂一重物质量0.04kg，ab杆与导轨间的摩擦不计，现使磁场以 =0.2Ts的变化率均匀地增大，问：当t为多少时，重物M刚离开地面？(g=10m/s2)PQSBMNF图77如图7所示，固定在水平面上的三角形导

7、线框PQS顶角为处于垂直于纸面向里的匀强磁场中一根用与导线框同样材料制作的导线棒MN放在导线框上，保持MNQS用水平力F拉MN向右匀速运动，MN与导轨间的接触电阻和摩擦都忽略不计则下列说法中正确的是A回路中的感应电流方向不变，大小逐渐增大B回路中的感应电流方向不变，大小逐渐减小C回路中的感应电流方向和大小都保持不变D水平力F的大小保持不变8如图8所示，xOy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向 yOxBab图8外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为B一个围成四分之一圆形的导体环oab，其圆心在原点O，半径为R，开始时在第一象限，位置如图从t=0起，导体环在坐标平面内绕O点以角速度逆时针匀速转动试

8、画出环内感应电动势E随时间t而变的函数图象（以顺时针方向的电动势为正，至少画出两个周期，要标明有关数值）9如图9所示，固定水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时adeb构成一个边长为的正方形，棒的电阻为，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为。（1）若从时刻起，磁感强度均匀增加，每秒增量为，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向。（2）在上述（1）情况中，始终保持棒静止，当秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？（3）若从时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感强度应怎样随时

9、间变化（写出B与的关系式）？图9图1010如图10所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直于斜面向上，质量为m，电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度h在这过程中 ( )A金属棒所受各力的合力所做的功等于零B金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R产生的焦耳热之和C恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和D恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热图1111如图11所示，两金属杆ab和cd，长均为L，电阻均为R，质量分别为M和m，M >m用两根质量和电阻均可忽略的不可

10、伸长的柔软导线将它们连成闭合电路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在水平位置，整个装置处在一与回路平面垂直的磁感强度为B的匀强磁场中，若金属杆ab正好匀速向下运动，求ab的运动速度图1212如图12所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触(1)求初始时刻导体棒受到的安培力(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹

11、性势能为Ep，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少?13如图14所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。边长为l的正方形金属框abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上，其外侧套着一个与方框边长相同的U形金属框架MNPQ（下简称U形框），U形框与方框之间接触良好且无摩擦。两个金属框每条边的质量均为m，每条边的电阻均为r。将方框固定不动，用力拉动U形框使它以速度v0垂直于NQ边向右匀速运动，当U形框的MP端滑至方框的最右端

12、时，方框上的bd两端的电势差为多大？此时方框的热功率为多大？若方框不固定，给U形框垂直NQ边向右的初速度v0，如果U形框恰好不能与方框分离，则在这一过程中两框架上产生的总热量为多少？abcdMNQPBabcdMNQPv0B图14若方框不固定，给U形框垂直NQ边向右的初速度v（v>v0），U形框最终将与方框分离。如果从U形框和方框不再接触开始，经过时间t方框最右端和U形框最左端距离为s，求两金属框分离后的速度各多大？14如图15所示，、为两个匀强磁场区，区域的磁场方向垂直于纸面向里，区域的磁场方向垂直于纸面向外，磁感强度均为B，两区域中间为宽s的无场区。有一边长L(L>s)、电阻为R

13、的正方形金属框abcd置于区域，ad、bc边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速运动。(1)分别求线框刚进入无场区和刚进入磁场区时，通过bc边的电流大小和方向(2)把金属框从区域完全拉入区域过程中拉力做的功。图1515.如图所示，空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度B1 T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d0.5 m，现有一边长l0.2 m、质量m0.1 kg、电阻R0.1 的正方形线框MNOP以v07 m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场，求：线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F；×××&#

14、215;××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××dddddddPMONv0线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产

15、生的焦耳热Q；线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。16如图（a）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L，距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H的水平面上。圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B（t），如图15（b）所示，两磁场方向均竖直向上。在圆弧顶端，放置一质量为m的金属棒ab，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t0滑到圆弧底端。设金属棒在回路中的电阻为R，导轨电阻不计，重力加速度为g。问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？求0到时间t0内，回路中感

16、应电流产生的焦耳热量。探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。交变电流一 教材分析旧教材新教材一 交变电流的产生和变化规律二 表征交变电流的物理量三 电感和电容对交变电流的影响四 变压器五 电能的输送六 三相交变电流七 感应电动机1 交变电流2 描述交变电流的物理量3 电感和电容对交变电流的影响4 变压器5 电能的输送二 复习要求1 考纲要求与教学要求2007年考纲要求新课程标准教学要求82交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图像和三角函数表达式，最大值与有效值，周期与频率 （I I级）83电阻、电感和电容对交变电流的作用（I级） 84变压器的

17、原理，电压比和电流比 （I I级）85电能的输送（I级）1交变电流知道交变电流。通过模型或实验认识交变电流的产生过程，了解正弦式交变电流。2描述交变电流的物理量理解周期和频率、峰值和有效值的物理意义。会用图象和函数表达式描述正弦交变电流。3电感和电容对交变电流的影响通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。了解感抗和容抗的概念。4变压器了解变压器的构造和原理。通过实验探究变压器的电压与匝数的关系，并能用这关系进行计算。了解变压器在日常生活中的应用。5电能的输送了解远距离输电的主要环节，知道远距离输电时应用高电压的道理。2 课时分配第一单元 交流电的产生和描述 1课时第二单元 电感

18、和电容对交变电流的影响 1课时第三单元 变压器（1）基础 1课时第四单元 变压器（2）提高 1课时第五单元 电能的输送 1课时3典型题分析1矩形线圈绕垂直于磁场的轴转动，对于线圈中产生的交流电A交流电的周期等于线圈的转动周期B交流电的频率等于线圈的转速C线圈每次通过中性面，交流电改变一次方向D线圈每次通过与中性面垂直的位置，交流电达到最大值2正弦交流电压的最大值为10V，周期为0.2s，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内，电阻上产生的热量A可能为零B一定为0.25JC不可能大于0.25JD可能小于0.25J3交流电压的瞬时值u=Umsint，当t=时，u=5V，如果将电压表接在该电源的两

19、端，电压表的读数为A55VB5VC10V第4题D10V4单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则A线圈中0时刻感应电动势最大B线圈中D时刻感应电动势最大C线圈中D时刻感应电动势为零D线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.4V.5一台理想变压器，电源电压保持不变，要增大输出功率，可采取的办法是（ ） A. 增加原线圈的匝数B. 增加副线圈的匝数 C. 增大负载电阻D. 减小负载电阻6如图，理想变压器原、付线圈的匝数之比n1：n2=4：1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连接组成闭合回路。当直导线AB在垂直于导轨平面的匀强磁场中沿

20、导轨匀速向右作切割磁感线运动时，安培表A1的读数为12mA，那么安培表A2的读数为（ ）A3mA B48mA C0D与R阻值大小有关第7题7(95年)如图表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电流的有效值是( ) A.5A B.5A C.3.5A D.3.5A第8题8多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇。过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高，体积大，效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速，现在的调光灯、调速电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的。如图所示为一个经过双向可控硅元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个1/2周期中，前面的1/4周期被截去，从而改变了电灯上的

21、电压，现在电灯上的电压为AUm BUm/CUm/2 DUm/4 第9题9如图所示是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“ ”表示，交流低频成分用“”表示，直流成分用“一”表示 ( ) A图甲中电阻R得到的是交流成分 B图甲中电阻R得到的是直流成分 C图乙中电阻R得到的是低频成分 D图乙中电阻R得到的是高频成分10如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为N1：N2=4：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的电阻B的阻值相等，a、b两端加一定的交流电压后，两电阻消耗的电功率之比P1：P2=_，两电阻两端电压之比U1：U2=_第10题第11题11一理想变压器

22、的初级线圈n1=100匝，次级线圈n2=30匝，n3=20匝，一个电阻48.4的灯泡接在次级线圈n2、n3上，如图所示，当初级线圈与e =220sin(V)的交流电源连接，小灯泡的实际功率为A10W B20WC250W D500W第12题12如图所示，abcd为一个闭合矩形金属线框，图中虚线为磁场右边界(磁场左边界很远)它跟线框的ab边平行，且垂直等分bc边，即线框有一半位于磁场之外，磁感线方向垂直于线框平面向里。线框以ab边为轴匀速转动，t=0时刻位置如图甲所示，在图乙的坐标系上定性画出转动过程中线框内感应电流随时间变化的图象(只要求画出一个周期)13一台交流发电机的输出电压为250V，输出

23、功率为100kW，向远处输电用的输电线总电阻为8为了使输电线上损耗的功率不超过输送总功率的5%，且用户端刚好能得到220V交变电压，求供电端的升压变压器和用户端的降压变压器的变压比应分别是多少？传感器一 教材分析旧教材新教材学生实验：传感器的简单应用1 传感器及其工作原理2 传感器的应用（一）3 传感器的应用（二）4 传感器的应用实例二 复习要求1 考纲要求与教学要求2007年考纲要求新课程标准教学要求129传感器的简单应用1传感器及其工作原理通过实验认识传感器，体会非电学量转换成电学量好处。观察光敏电阻、热敏电阻和金属热电阻、霍尔元件等多种传感器实物，了解传感器的用途。2传感器的应用认识力传

24、感器、声传感器、温度传感器、光传感器等，了解它们的工作原理。列举传感器在生活和生产中的应用。利用传感器制作简单的自动控制装置。2 课时分配第一单元 基本原理 1课时第二单元 应用实例 1课时3 典型题分析1有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是 A、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B、置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏

25、电阻D、用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻2电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（即单位时间内通过管内横截面积的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连（图中的虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计

26、电流表的内阻，则可求得流量为 A、 B、 C、 D、3.在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与温度的关系如图所示，已知这种材料具有发热和控温双重功能，下列说法正确的是：(1)通电前材料的温度低于t1，通电后，电压保持不变，它们功率是（ ）A.先增大后减小B.先减小后增大C.达到某一温度后功率不变D.功率一直在变化(2)其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 A.t1B.t2C.t1到t2的某个温度上D.大于t2的某个温度上4在如图的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D间距不变，下列说法正确的是 A.当滑动触头P向左移动

27、时，L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减少C.当滑动触头P向右移时，L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变5如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为'，则可判断 A.'=B.'<C.'>D.不能确定和'的关系BBi06如图所示是激光液面控制仪的原理，固定的一束激光以入射角i照射到液面上，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用一定的装置将光信号转变为电信号，电信号输入控制系统用以控制液面高度，则

28、A入射角i不会随着液面升降而改变B随着液面升降，入射角i也随之改变C如果发现光点从B点向右移动到B'，则说明液面升高了D如果发现光点从B点向右移动到B'，则说明液面降低了ABDC7如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮.车轮转动时，A发光的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后就成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示.若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是_；小车速度的表达式为v=_；行程的表达式

29、为s=_.图aRxASVVA图b8图a是某同学研究热敏电阻阻值随温度的变化规律时设计的电路图 （1）根据电路图，在图b的实物上连线（2）通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图c所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而 I/mAU/V1 500图c 10203040AR1R2热敏电阻图dR9V2 3 4 5 6 （3）他将这个热敏电阻接入图d所示的电路中，已知电源电压为9V，R1=300，毫安表读数为60mA，则R2的阻值为 100200300400200406080t/ºCR/t图a图b9如图a为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图b为用此热敏电阻R和继电器做成的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx50，当继电器线圈中的电流大于或等于Ic20mA时，继电器的衔铁被吸合左侧电源电动势为6V，内阻可不计，试问温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？R1RG继电器非门10某同学设计了一路灯控制电路如图所示，光照射光敏电阻RG时，其阻值变小设白天时继电器两端电压为U1，夜晚为U2，它们的大小关系是 现要使路灯比平时早一些亮起来，应如何