电磁感应现象中的图像问题学案

1、电磁感应的图像问题（学案）【考点分析】从近几年的高考试题来看，电磁感应的图像问题是热点之一，它能检测学生灵活处理物理新情景问题的能力，也能检测学生的应变能力因此，高考命题专家总是通过选择不同视角，巧妙变化，全新包装，不断将此类问题重新“上市”。该考点在高考中的地位至关重要，在高三第二轮教学中，应该作为重点进行全面、系统的复习。 【教学目标】1.知识与技能：通过复习掌握解决图像问题的方法。 2.过程与方法：培养学生的应变能力。3.情感态度价值观：体会运用比较思想整理知识。 【重点难点】重点：法拉第电磁感应定律，楞次定律和右手定则的应用 难点：解决图像问题的方法 【教学过程】一、基础知识回顾1.图

2、像的种类：Bt 图像、t 图像、Et 图像、 It 图像、 Ex 图像 2.图像问题：（1）由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像（2）由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量。 3.方法技巧（1）利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向。（2）利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势、感应电流的大小。 二、实例分析（一）动生电磁感应图像问题1.线框（或导体棒）平动穿越单一磁场【例1】（2011·海南卷6）如图15所示，EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界，其中EOEO，FOFO，且EOOF；OO为EOF的角平分线，OO间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里一边长为l的正方形导

3、线框沿OO方向匀速通过磁场，t0时刻恰好位于图示位置规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是( ) 图15A【方法提炼】_ 2.线框(或导体棒)平动穿越组合磁场【例2】如图1示，边长a=0.1m，电阻R=0.2的正方形线框，以速度v=0.2m/s匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场，这两个磁场的方向相反，都和纸面垂直，磁感应强度B的大小均 为0.5T，线框运动方向与线框的一边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向的电流为正方向，在穿过磁场的过程中，线框中产生的感应电流随时间变 的图像是图2中的 （ ）【方法提炼】_ 3.线框在磁场中转动【例3】如图41(a)所

4、示区域(图中直角坐标系xOy的1、3象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于图面向里，大小为B，半径为l，圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度 绕O点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R(1)求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f(2)在图(b)中画出线框转一周的时间内感应电流I随时间t变化的图像(规定在图(a)中线框的位置相应的时刻为t =0)（二）感生电磁感应图像问题 1.线圈在变化磁场中（图像转换）【例4】（2008全国卷）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律

5、如图11所示若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是（）三、课后练习：1、如左图所示，一矩形线圈置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如右图所示则线圈产生的感应电动势的情况为：（ ）A、0时刻电动势最大 B、0时刻电动势为零 C、时刻电动势为0 D、时间内电动势增大2、竖直平面里有U形金属导轨，另有垂直导轨平面很大范围的匀强磁场（如图（a），金属杆MN能呈水平状态导轨滑下，杆与导轨及电阻R组成闭合回路，其他电阻不计。当金属杆进入磁场后，其运动速度图像可能是图（b）中的哪几个（ ）3、如图所示一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁场区域从BC边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正方向)是如图所示中的 （ ）【方法提炼】_ 2.导体棒在变化磁场中（图像分析）【例4】如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20 m，电阻R=1.0 ；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感应强度B=0.5 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下.现在一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图所示.求杆的质量m和加速度a.【方法提炼】_4、铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置，如图所示，磁