高二物理电磁感应教案

江苏省宝应中学高二年级物理学科导学案主备：尚有信审核：刘益明包科：尚有信20121029第1页共24页××××××××××××××××××××××××××××××班级：高二（）班：学号：姓名：选修3-2电磁感应第1、2节电磁感应的发现、感应电流产生的条件【自主学习】1．奥斯特实验的启迪：自从奥斯特发现电流的磁现象后，根据对称性思考，物理学家提出能否利用磁生电呢？2．电磁感应现象的发现：法拉第经过十年的探索，终于获得成功。他将“磁生电”的现象正式定名为电磁感应。由电磁感应现象产生的电流叫感应电流。3、感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生。【典型例题】【小试身手1】（A级）关于感应电流,下列说法中正确的是()A．只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B．穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C．线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流D．只要电路的一部分作切割磁感线运动,电路中就一定有感应电流。【小试身手2】（A级）如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是().A.导线中电流强度变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动【小试身手3】（B级）如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪几种组合中，切断直导线中电流时，闭合回路中会有感应电流产生？（）【小试身手4】（B级）如图所示，一有限范围的匀强磁场。宽度为d，将一个边长为L的正方形导线框以速度V匀速通过磁场区域，若dL，则在线框中不产生感应电流的时间应为等于（）A.d/vB.L/v；C.（L—d）/v；D.（L—2d）/v。【小试身手5】（B级）如图所示，两根光滑无限长直的金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。一根质量为m的均匀直金属杆ab距离NP为L0处放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，磁场方。．．ABCD江苏省宝应中学高二年级物理学科导学案主备：尚有信审核：刘益明包科：尚有信20121029第2页共24页向垂直于斜面向上。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑，同时磁感应强度发生变化，使回路中无感应电流，求出磁场的磁感应强度随时间的变化关系？【达标检测】1、电磁感应现象中能量的转化：在电磁感应现象中，能量转化和守恒定律同样适用，由于机械运动而产生感应电流时，感应电流的电能是由外界的能量转化为能。无机械运动而产生的感应电流，感应电流的电能是由产生变化的电路中的电能转化而来的。2、如图所示线圈两端接在电流表上组成闭合回路。在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是（）A.线圈不动，磁铁插入线圈B.线圈不动，磁铁从线圈中拔出C.磁铁不动，线圈上、下移动D.磁铁插在线圈内不动3、如图所示，裸导线框abcd放在光滑金属导轨上向右运动，匀强磁场力方向如图所示，则()。A.G表的指针发生偏转B.G1表的指针发生偏转C.G1表的指针不发生偏转D.G表的指针不发生偏转4、如图AB两环共面同心，A环上均匀带有负电荷，当A环逆时针加速转动时，B环中（填有、无）感应电流。当A环顺时针匀速转动时（填有、无）感应电流。5、按如图所示装置进行操作时，发现放在光滑金属导轨上的ab导体棒发生移动,其可能的原因是().A.闭合S的瞬间B.断开S的瞬间C.闭合S后减少电阻R时D.闭合S后,增大电阻时6、如图所示，导体棒ab放在光滑的金属导轨上，导轨足够长，除了电阻R外，其他电阻不计。导体棒ab的质量为m，长为L，给ab棒一个水平向右的初速度v0，因感应电流作用，ab棒将减速运动，则电阻R消耗的最大电能为多少?AB江苏省宝应中学高二年级物理学科导学案主备：尚有信审核：刘益明包科：尚有信20121029第3页共24页班级：高二（）班：学号：姓名：选修3-2电磁感应第3节楞次定律（1）【自主学习】1、探究电磁感应现象中感应电流方向的实验方案：1)电流计：用已知电池查明电流流入方向与指针偏转方向之间的关系。2)线圈：查明导线的绕向。3）实验过程（见图）操作S极插入S极拨出N极插入N极拨出装置原磁场B0方向原磁场通过螺线管磁通量增减电流表指针偏转方向感应电流磁场B/方向结论2、楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化。★楞次定律的核心是阻碍变化：①谁阻碍谁?是感应电流的磁通量阻碍原磁场的磁通量．②阻碍什么?阻碍的是磁通量的变化，而不是阻碍磁通量本身．③如何阻碍?当磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”．④结果如何?阻碍并不是阻止，只是延缓了磁通量的变化快慢．结果是增加的还是增加；减少的继续减少．★★楞次定律的第二种表述：:感应电流的“效果”总要阻碍引起感应电流的“原因”。3、利用楞次定律判断感应电流方向步骤：1)分分辨引起电磁感应的原磁场B0方向；2)确定B0通过闭合回路磁通量的增减；3)根据楞次定律，确定感应电流的磁场B/的方向；4)用安培定则判断感应电流方向。4、右手定则：。【典型例题】江苏省宝应中学高二年级物理学科导学案主备：尚有信审核：刘益明包科：尚有信20121029第4页共24页【小试身手1】（A级）如图当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能是：()A.向下运动；B.向上运动；C.向左运动；D.以上都可能【小试身手2】（B级）如图所示，一定长度的导线围成闭合的正方形线框，使框面垂直于磁场放置，若因磁场的变化而导致线框突然变成圆形，则：（）A．因B增强而产生逆时针的电流；B．因B减弱而产生逆时针的电流；C．因B减弱而产生顺时针的电流；D．以上选项均不正确。【小试身手3】（B级）如图所示匚形线架ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab，左侧有通电导线MN，电流方向由N到M，若将线框置于匀强磁场中，则（）A.ab边向右运动时，导线MN与AB边相互吸引B.ab边向左运动时，导线MN与AB边相互吸引C.ab边向左运动时，导线MN与AB边相互排斥D.ab边向右运动时，导线MN与AB边相互排斥【达标检测】1、根据楞次定律知感应电流的磁场一定是：（）A、阻碍引起感应电流的磁通量；B、与引起感应电流的磁场反向；C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化D、与引起感应电流的磁场方向相同2、如图所示，插入金属环B中的A是用毛皮摩擦过的橡胶圆棒(截面如图所示)，由于橡胶绕轴O转动，金属环B中产生了顺时针方向的电流。那么A棒的转动是（）A、逆时针匀速转动B、逆时针减速转动C、顺时针匀速转动D、顺时针减速转动3、如图，两闭合金属圆环套在水平光滑棒上，当条形磁铁先靠近圆环a的过程中（未穿出），两环的运动情况正确的是（）A、同时向左运动，距离增大B、同时向左运动，距离不变C、同时向左运动，距离减小D、同时向右运动，距离增大4、如图所示，放在一水平面上的金属线圈的正上方有一条形磁铁，当磁铁突然运动时，线圈所受到的支持力突然变小，则磁铁的运动情况可能是()A、向下运动；B、向上运动；C、向右运动D、因为磁铁的N极和S极未标出,所以不能确定。SNABRVNba江苏省宝应中学高二年级物理学科导学案主备：尚有信审核：刘益明包科：尚有信20121029第5页共24页班级：高二（）班：学号：姓名：选修3-2电磁感应第3节楞次定律应用（2）【典型例题】【小试身手1】（B级）如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流的方向是()A.先abcd,后dcba,再abcdB.先abcd,后dcbaC.始终dcbaD.先dcba,后abcd,再dcba【小试身手2】（B级）如图，虚线所围成的区域内为匀强磁场，闭合线圈abcd由静止开始运动时，磁场对ad边的作用力方向向上，则线圈所作的运动可能是：（）A.以ab为轴向里转动B.以bc为轴向里转动C.整个线圈向右平动D.整个线圈向左平动【小试身手3】（B级）如图所示，ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导体线圈，当滑动变阻器R的滑片P自左向右滑动过程中，线圈ab将()A.静止不动B.逆时针转动C.顺时针转动D.发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向【小试身手4】（B级）如图，光滑平行金属导轨置于水平面上，AB、CD两导体直棒相互平行横置于导轨上，匀强磁场方向竖直向上，当导体棒AB向右移动时，CD将如何运动？【小试身手5】（C级）如图，取两个完全相同的磁电式电流表A、B，按图所示方式用导线连接起来。在把电流表A的指针向左拔动的过程中，电流表B的指针将（）A.向左摆动B.向右摆动C.静止不动D.发生摆动，但无法判断摆动方向，因为不知道电流表内部结【达标检测】ACBDB···············Badbc江苏省宝应中学高二年级物理学科导学案主备：尚有信审核：刘益明包科：尚有信20121029第6页共24页NSAB1、某磁场的磁感应线如图所示，有一铜线圈从图中的上方A处落到B处，则在下落的过程中，从上向下看，线圈中的感应电流的方向是：（）A.顺时针B.逆时针；C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针2、在一线圈由条形磁铁中间部分很小范围内的左侧运动到右侧的过程中,从左向右看，线圈中的感应电流的方向是：（）A．顺时针；B．逆时针；C．先顺时针后逆时针；D．先逆时针后顺时针。3、如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上．今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘。当导线中的电流突然增大时，线框整体受力的情况为（）A．受力向右BC．受力向上D4、如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则（）A.导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→aB.导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→aC.导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右D.导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左5、如图所示，在绝缘圆筒上绕两个线圈P和Q，分别与电池E和电阻R构成闭合回路，然后将软铁棒迅速插入线圈P中，则在插入的过程）A．电阻R上没有电流B．电阻RC．电阻R上有方向向右的电流D6、如图所示，金属导轨ab、cd平行于水平面放置且固定，两金属杆PQ、MN放置在导轨上，没有摩擦，一条形磁铁从下往上远离框架时，下列说法中，正确的是（）A．电流方向为MNQP，PQ与MNB．电流方向为MNQP，PQ与MNC．电流方向为PQNM，PQ与MND．电流方向为PQNM，PQ与MN江苏省宝应中学高二年级物理学科导学案主备：尚有信审核：刘益明包科：尚有信20121029第7页共24页班级：高二（）班：学号：姓名：选修3-2电磁感应第4节法拉第电磁感应定律（1）【自主学习】1、感应电动势：由电磁感应产生的电动势叫感应电动势。★在电磁感应现象里，不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势，如果电路是闭合的，就有感应电流；如果电路是断开的，则不会形成感应电流，但感应电动势仍然存在。2、法拉第电磁感应定律1)内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比，。2)公式：tnE3、一段导体切割磁感线产生的感应电动势：E=BLVsinα（α是B与V的夹角）★电动势有感生电动势与动生电动势之分：由磁感应强度发生变化而引起的电动势叫感生电动势；由于导体切割磁感线而引起的电动势叫动生电动势。4、一段导体转动切割磁感线产生的电动势：E=BLV中点（V中点=ωL/2）【典型例题】【小试身手1】（B级）有一单匝线圈位于磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，线圈的质量不计，在t1=0.1s时间内将线圈匀速拉出磁场，设外力所做的功为W1，通过导线的感应电量q1，若在t2=0.5s时间内重将一圈匀速平移到磁场原位置，设外力所做的功为W2