第四章电磁感应复习教案

1第四章电磁感应一章复习第六周高二物理主备课教师：侯能石岩龙本周教学内容:构建本章知识网络、梳理知识点、复习基本方法、基本题型，同时提高解题技能（建议课时4课时），完成限时规范训练之高效测评（一）、（二）（建议课时4课时）（备注：晚自习测试百所名校单元示范卷第二套）【教材分析】本章以电流、磁场知识为基础，研究了电磁感应的一系列现象，通过实验总结出了产生感应电流的条件和判定感应电流方向的一般规律——楞次定律，给出了确定感应电动势大小的一般规律——法拉第电磁感应定律，讲述了电磁感应的两种特殊现象——自感和涡流．本章知识是以后学习交变电流、电磁场和电磁波的基础，是高中物理的重要内容，也是高考的重点【课型】复习课（一）知识与技能1．通过自主复习、小组讨论、展示、组间交流理清本章的知识网络。2．通过自主学习及小组讨论、教师点评完成电磁感应中的电路问题电磁感应中的动力学问题、电磁感应中的能量问题、电磁感应中的图象问题的复习（二）过程与方法通过二·六·二教学模式，使学生的解题能力和解题方法得到进一步的提高，初步达到高考要求。（三）情感、态度与价值观培养学生学以致用的思想，用辩证唯物主义的观点认识问题的态度。教学重点：感应电流的产生条件和法拉第电磁感应定律、楞次定律；教学难点：楞次定律的理解和应用．【高考链接】1、考纲要求（1）电磁感应现象(Ⅰ)（2）磁通量(Ⅰ)（3）法拉第电磁感应定律(Ⅱ)（4）楞次定律(Ⅱ)（5）自感、涡流(Ⅰ)2、高考动向：从近几年高考试题可以看出，新课改自主命题呈现以下特点：(1)高考对本章考查题型多是选择题或分值较高的计算题，以中档题为主．(2)考查的内容集中在楞次定律的应用及法拉第电磁感应定律与力学、能量、电2路、图象的综合应用上．这些都是本章的主干知识、重点知识．3、考题再现1．(2010·新课标全国卷，14)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是()A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律答案：AC解析：奥斯特发现电流周围有磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了“磁生电”，A对；赫兹用实验验证了电磁波的存在，B错；安培发现磁场对电流的作用规律，洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，D错．点评：本题考查学生对物理学史的认识与理解，属容易题．2．(2010·广东理综，16)如图所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域．细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到M′N′的过程中，棒上感应电动势E随时间t的变化的图示，可能正确的是()答案：A解析：金属棒在到达匀强磁场之前，不产生感应电动势，金属棒在磁场中运动时，匀速切割磁感线，并且切割的有效长度也不变，由公式E＝BLv知此段时间内感应电动势为定值，金属棒离开磁场后，无感应电动势产生，选项A正确．点评：本题考查了法拉第电磁感应定律，属容易题．3．(2010·山东理综，21)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时()3A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Blv0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同答案：ABD解析：穿过闭合回路的磁通量Φ＝0，故选项A正确；回路中的感应电动势为ab、cd两边产生电动势之和E＝Blabv0＋Blcdv0＝2Blv0，故选项B正确；由右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向，故选项C错误；由左手定则可知ab边与cd边所受的安培力方向均向左，故选项D正确．点评：本题考查了电磁感应定律、右手定则，主要考查学生的理解能力和推理能力．4．(2010·江苏物理，4)如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是()答案：B解析：由于自感现象，t＝0时刻UAB较大，随时间推移UAB减小；断开S，L中的电流方向不变，大小减小，经过L、R、D形成回路，故UAB方向改变，逐渐减小至0.故B正确．4点评：本题考查了通电自感和断电自感现象，主要考查学生的理解能力和推理能力．5．(2010·浙江理综，19)半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图(上)所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图(下)所示．在t＝0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒．则以下说法正确的是()A．第2秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2πr2/d答案：A解析：由B－t图象知第2s内磁感应强度B大小均匀减小，方向向内，第3s内磁感应强度B大小均匀增大，方向向外，由楞次定律和安培定则知圆环内的电流为顺时针方向，所以下极板为负，上极板为正，A正确，B错．第1s内B均匀增加，极板间电场方向与第2s内、第3s内电场方向相反，第1s内电荷q从静止做匀加速直线运动，第2s内做匀减速直线运动，加速度大小不变，所以第2s末微粒不会回到原来位置，C错．第2s内感应电动势大小U＝|ΔΦΔt|＝0.1πr2，电场强度E的大小E＝Ud＝0.1πr2d，D错．点评：本题考查了对楞次定律、安培定则的理解能力及对图象的应用和微粒运动分析的综合能力．6．(2010·重庆理综，23)法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究．实验装置的示意图如图所示，两块面积均为S的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d，水流速度处处相同，大小为v，方向水平．金属板与水流方向平行，地磁场磁感应强度的竖直分量为B，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上，忽略边缘效应，求：5(1)该发电装置的电动势；(2)通过电阻R的电流强度；(3)电阻R消耗的电功率．答案：(1)Bdv(2)BdvSρd＋SR(3)(BdvS2ρd＋SR)2R解析：(1)由法拉第电磁感应定律，有E＝Bdv(2)两板间河水的电阻r＝ρdS由闭合电路欧姆定律，有I＝Er＋R＝BdvSρd＋SR(3)由电功率公式，P＝I2R得P＝(BdvSρd＋SR)2R点评：本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及电功率的计算等知识，考查考生的理解能力和推理能力，属容易题．【预习案】1、学生自主复习，完成本章知识网络或知识树2、基础知识、基本规律复习一、电磁感应现象1．产生感应电流的条件：穿过闭合电路的发生变化．2．能量转化：发生电磁感应现象时，机械能或其他形式的能转化为．3．电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合则产生感应电流；如果回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流．二、楞次定律和右手定则1．磁通量(1)公式：Φ＝.(2)单位：韦伯(韦)，符号：Wb,1Wb＝1T·m2.(3)适用条件：①匀强磁场；6②S是垂直磁场并在磁场中的有效面积．2．楞次定律(1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要引起感应电流的的变化．(2)适用情况：所有电磁感应现象．2．右手定则(1)内容：伸开右手，使拇指跟其余四个手指，并且都与手掌在同一个，让磁感线从掌心进入，并使拇指指向的方向，这时所指的方向就是感应电流的方向．(2)适用情况：闭合电路部分导体磁感线时产生感应电流．【探究案】探究一：电磁感应中的电路问题例1、圆环水平、半径为a、总电阻为2R；磁场竖直向下、磁感强度为B；导体棒MN长为2a、电阻为R、粗细均匀、与圆环始终保持良好的电接触；当金属棒以恒定的速度v向右移动经过环心O时，求：（1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN（2）在圆环和金属棒上消耗的总的热功率。探究二：电磁感应中的动力学问题例2.如图所示，竖直平行导轨间距L=20cm，导轨顶端接有一电键S．导体捧ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0．4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=1T．闭合电键，导体棒由静止释放，不计空气阻力．设导轨足够长．求ab棒的最大速度的大小(g取10m／s2)（当F安=mg时，物体达到最大速度Vm=1m/s）变式训练1：已知：AB、CD足够长，L，θ，B，R。金属棒ab垂直于导轨放置，与导轨间的动摩擦因数为μ，质量为m，从静止开始沿导轨下滑，导轨和金属棒的电阻阻都不计。试分析ab棒的运动情况和下滑的最大速度。7探究三：电磁感应中的能量问题例3.θ=30º，L=1m，B=1T，导轨光滑电阻不计，F功率恒定且为6W，m=0.2kg、R=1Ω，ab由由静止开始运动，当s=2.8m时，获得稳定速度，在此过程中ab产生的热量Q=5.8J，g=10m/s2，求：（1）ab棒的稳定速度（2）ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间。探究四：电磁感应中的图象问题例4如图所示，一个由导体做成的矩形线圈，以恒定速率v运动，从无场区进入匀强磁场区，然后出来，若取逆时针方向为电流的正方向，那么图中的哪一个图线正确地表示回路中电流对时间的函数关系？（）变式训练2：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随时间变化的规律如图所示.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方法点拨：1、受力分析：必要时画出相应的平面图，受力平衡时，速度最大。2、电路问题：画出等效电路图，产生感应电动势的导体相当于电源，其电阻为内电阻。3、能量问题：安培力做负功，其它能转化为电能。安培力做正功，电能转化为其它能，P安（=F安V）=P电（=EI）4、解题方法：动能定理、能量守恒定律或其他功能关系8【训练案】1、以《限时规范训练》中的高效测评一、二为课外作业、课堂上点评，巩固、提高本章的基本知识、基本方法、规律；（4课时）2、以《百所名校单元示范卷》来检测本章的学习效果，从中发现问题，进一步做好培优辅、辅偏、提差工作。（本周晚自习）滚动复习本次滚动复习的承载方式是用了两个高考题，第一题是2012年上海物理单科卷第30题，本题考察的是牛顿第二定律及应用，考查对基本规律的理解能力、推理能力、分析综合问题的能力；第二题是2012年福建理综卷的第21题，本题考查的是牛顿第二定律、功的计算、功率的计算、合运动与分运动的知识，还包含了动能定理的考查。1、如图，将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运劝，求F的大小。2、如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为V0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求：（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功W1；（2）小船经过B点时的速度大小V1；（3）小船经过B点时的加速度大小a。