高中物理选修3-2全册《电场感应、变压器、远距离输电》精品导学案17407.pdf

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1、高中物理人教版选修 3-2 精品导学案 教学内容 4.1 划时代的发现 学习目标 1知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2知道电磁感应、感应电流的定义。重点难点 重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。学法指导 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。温故知新 1 发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（）A安培 B赫兹 C法拉第 D麦克斯韦 2 发现电流磁效应现

2、象的科学家是 ，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_ ，发现电磁感应现象的科学家是 _，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是 _。3 下列现象中属于电磁感应现象的是（）A磁场对电流产生力的作用 B变化的磁场使闭合电路中产生电流 C插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D电流周围产生磁场 学习过程【课程导学】问题 1：奥斯特梦圆“电生磁”阅读教材奥斯特梦圆“电生磁”部分内容，思考并回答下列问题：1是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？2奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？3奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？4电流

3、磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。问题 2：法拉第心系“磁生电”阅读教材法拉第心系“磁生电”部分内容，思考并回答下列问题：1奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？2法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？3法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？【典型例题】例1、发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家（）A安培 B赫兹 C法拉第 D麦克斯韦 例2、发现电流磁效应现象的科学家是_，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_，发现电磁感应现象的科学家是_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_。例3、下列现象中属于电磁感应现象的是（）

4、A磁场对电流产生力的作用 B变化的磁场使闭合电路中产生电流 C插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D电流周围产生磁场 达标检测 基础过关 1 如图所示，两个同心放置的共面金属圆环 a 和 b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量a、b的大小关系为（）Aab Bab Cab D无法比较 2 一磁感应强度为 B 的匀强磁场方向水平向右，一面积为 S 的矩形线圈 abcd 如图所示放置，平面 abcd 与竖直方向成角。将 abcd 绕 ad 轴转 180角，则穿过线圈平面的磁通量的变化量为（）A0 B2BS C2BScos D2BSSin 3 如图所示，矩形线框 abcd 的长和宽分别为

5、2L 和 L，匀强磁场的磁感应强度为 B，虚线为磁场的边界。若线框以 ab 边为轴转过 60的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是（）A变大 B变小 C不变 D无法判断 4 如图所示，一水平放置的圆形通电线圈 1 固定，另有一个较小的圆形线圈 2 从 1 的正上方下落，在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴，则线圈 2 从 1 的正上方下落到 1 的正下方的过程中，穿过线圈 2 的磁通量（）A为零且保持不变 B不为零且保持不变 C先向上增大，再向上减小 D先向上增大，再向下减小 5 如图所示，两直导线中通以相同的电流 I，矩形线圈位于导线之间。将线圈由实线位置移到虚线位置的过程中，穿过线圈的

6、磁通量的变化情况是（）A向里，逐渐增大 B向外，逐渐减小 C先向里增大，再向外减小 D先向外减小，再向里增大 6 如图所示条形磁铁竖直放置，闭合的金属线框水平地紧挨着磁铁从 A 端移至 B 端的过程中，穿过线框的磁通量的变化情况是（）A变大 B变小 C先变大后变小 D先变小后变大 7 一平面线圈用细杆悬于 P 点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动。已知线圈始终与纸面垂直，当线圈由水平位置第一次到达位置的过程中，穿过线圈的磁通量（）A向右逐渐增大 B向左逐渐减小 C向右先增大后减小 D向左先减小后增大 8 如图所示面积为 S 矩形线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中以

7、轴 OO匀速转动，角速度为，则穿过线圈的磁通量随时间变化的关系是（从图示位置开始计时）（）A=BSsint B=Bscost C=BS D=0 巩固提高 1 已知穿过线圈的磁通量随时间 t 变化的关系如图所示，则在下面所述的几段时间内，磁通量变化率最大的是（）A0s2s B2s4s C4s5s D5s7s 2 如图所示，一个闭合线圈穿入蹄形磁铁由 1 位置经 2 位置到 3位置，最后从下方的 S 极拉出，则在这一过程中，穿过线圈的磁通量（）A先减小后增大 B先增大后减小 C一直增大 D一直减小 3 如图所示 A、B 两闭合线圈为同种导线制成，匝数比 nA：nB1：3，半径 RA2RB。在图示区

8、域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则穿过两线圈的磁通量的变化率之比为（）A1：12 B1：6 C1：4 D1：1 4 如图所示，在 x 轴和 y 轴构成的平面直角坐标系中，过原点再做一个 z 轴，就构成了空间直角坐标系。匀强磁场的磁感应强度 B=0.2T，方向沿 x 轴的正方向，且 ab=dc=0.4m，bc=ef=ad=0.3m，be=cf=0.3m。通过面积 S1（abcd）、S2（befc）、S3（aefd）的磁通量1=、2=、3=。5 如图所示，框架的面积为 S，匀强磁场的磁感应强度为 B。试求：框架平面与磁感应强度 B 垂直时，穿过框架平面的磁通量为 。若框架绕 OO 转过 60，

9、则穿过框架平面的磁通量为 。若从图示位置转过 90，则穿过框架平面的磁通量的变化量为 。若从图示位置转过 180，则穿过框架平面的磁通量的变化量为 。6 有一个 n 匝的线圈，其面积为 S，在t 时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了B，则：线圈内磁通量的变化量为 。磁通量的平均变化率为 。（注：=BS，面积为线圈面积，不用考虑线圈匝数。）7 边长为 10cm、匝数为 10 的正方形线圈，垂直于磁感应强度 B的方向置于 0.2T 的匀强磁场中。试求：（1）图示位置时，穿过线圈的磁通量为 。（2）若将线圈以一边为轴转过 60，则穿过线圈的磁通量为 。（3）若将线圈以一边为轴转过 180，则穿过线圈

10、的磁通量为 。学习反思 布置作业 教学内容 4.2 探究感应电流的产生的条件 学习目标 1知道产生感应电流的条件。2会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。重点难点 重点 通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。难点 感应电流的产生条件。学法指导 学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法。温故知新 1 关于电磁感应，下列说法中正确的是（）A 导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 B 导体做切割磁感线的运动，导体内一定会产生感应电流 C 闭合电路在磁场中做切割磁感线的运动，电路中一定会产生感应电流 D 穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中一定会产生感应电流 2 恒定

11、的匀强磁场中有一圆形闭合圆形线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流（）A 线圈沿自身所在的平面做匀速运动 B 线圈沿自身所在的平面做加速直线运动 C 线圈绕任意一条直径做匀速转动 D 线圈绕任意一条直径做变速转动 3 如图开始时距形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场外，另一半在匀强磁场内，若要使线圈中产生感应电流，下列方法中可行的是（）A 以 ab 为轴转动 B 以 oo/为轴转动 C 以 ad 为轴转动（转过的角度小于 600）D 以 bc 为轴转动（转过的角度小于 600）4 如图，距形线圈 abcd 绕 oo/轴在匀强磁场中匀速转动，下列说

12、法中正确的是（）A 线圈从图示位置转过 90的过程中，穿过线圈的磁通量不断减小 B 线圈从图示位置转过 90的过程中，穿过线圈的磁通量不断增大 C 线圈从图示位置转过 180的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化 D 线圈从图示位置转过 360的过程中，穿过线圈的磁通量没有发生变化 5 在无限长直线电流的磁场中，有一闭合的金属线框 abcd，线框平面与直导线 ef 在同一平面内（如图），当线框做下列哪种运动时，线框中能产生感应电流（）A、水平向左运动 B、竖直向下平动 C、垂直纸面向外平动 D、绕 bc 边转动 学习过程【课程导学】（一）探究电磁感应现象发生的条件 1、知识回顾 法拉第经过十年

13、的不懈努力，终于发现了电磁感应现象；它是指由电生磁的现象，由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流；同时，也表明磁生电要在一定条件下进行，下面我们就来研究产生感应电流的条件。2、实验与探究（课本 P5）(1)实验 1：利用蹄形磁铁的磁场；如图所示：操作 闭合回路中磁通量如何变化 是否有 感应电流 导体 ab 做切割磁感线运动 导体 ab 平行磁感线运动 结论：1、当导体做_时，电流表指针有_；2、当导体_磁感线所在平面运动时，不切割磁感线运动，电流表指针_；再进一步：导体做切割磁感线运动时，闭合回路中_发生了变化，此时有_的产生；(2)实验 2：利用条形磁铁的磁场；如图所示：操作 闭合回路中磁通

14、量如何变化 是否有 感应电流 磁铁插入螺线管时 磁铁静止在螺线管时 磁铁拔出螺线管时 结论：1、条形磁铁插入或拔出螺线管的过程中，闭合回路中的 _发生了变化，电流表指针_；2、条形磁铁置于螺线管中静止不动时，闭合回路中的磁通量 _，电流表指针_；(3)实验 3：利用通电螺线管的磁场；如图所示：操作 闭合回路中磁通量如何变化 是否有 感应电流 开关接通瞬间 开关接通，滑片P不动 开关接通，滑片P移动 开关断开瞬间 结论：当大螺线管中的_发生_时，闭合电路产生_，感应电流的方向与磁通量的改变情况_；(4)实验结论：从以上三个实验，我们会发现其共同点：不论何种原因，当穿过闭合回路中的_发生变化（不论

15、增加还是减少）时，闭合回路中就有_ 的产生；【典型例题】例1、右图哪些回路中比会产生感应电流（）例2、如图，要使电流计 G 发生偏转可采用的方法是（）A、K 闭合或断开的瞬间 B、K 闭合，P 上下滑动 C、在 A 中插入铁芯 D、在 B 中插入铁芯 达标检测 基础过关 1 如图,竖直放置的长直导线ef中通有恒定电流，有一矩形线框abcd与导线在同一平面内，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 2 下列关于产生感应电流的说法中，正确的是 （）A、只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流产生 B、只要

16、闭合导线做切割磁感线的运动，导线中就一定有感应电流 C、闭合电路的一部分导体，若不做切割磁感线运动，则闭合电路中就一定没有感应电流 D、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中就一定有感应电流 3 如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小的电流的平行直导线在同一平面，且处于两直导线的中央，则线框中有感应电流的是（）A、两电流同向且不断增大 B、两电流同向且不断减小 C、两电流反向且不断增大 D、两电流反向且不断减小 4 如图所示，导线ab和cd互相平行，则在下列情况中导线cd中无电流的是（）A、电键S闭合或断开的瞬间 B、电键S是闭合的，但滑动触头向左滑 C、电键S是闭合的，但滑动触头向右滑

17、D、电键S始终闭合，滑动触头不动 5 如图所示，范围很大的匀强磁场平行于 OXY 平面，线圈处在 OXY 平面中，要使线圈中产生感应电流，其运动方式可以是（）A、沿 OX 轴匀速平动 B、沿 OY 轴加速平动 C、绕 OX 轴匀速转动 D、绕 OY 轴加速转动 6 目前观察到的一切磁体都存在N、S两个极，而科学家却一直在寻找是否存在只有一个磁极的磁单极子。若确定存在磁单极子，设法让磁单极子A通过一超导材料制成的线圈如图所示，则下列对于线圈中的感应电流的判断，正确的是（）A、只有A进入线圈的过程有电流 B、只有A离开线圈的过程中有电流 C、A离开线圈后，电流保持不变 D、A离开线圈后，电流消失

18、7 如图所示，在匀强磁场中有一线圈，线圈平面与磁感线平行。当磁场突然增大时，线圈中有感应电流吗？为什么？8 如图所示，一有限范围的匀强磁场，宽度为 d，将一边长为 l的正方形线框以速度 v 匀速地通过磁场区域，若 d l，则在线框中产生感应电流的时间为多少？若 d l，则在线框中产生感应电流的时间又为多少？9 某一实验装置如图甲所示，在铁芯 P 上绕着两个线圈 A 和 B，如果在线圈 A 中电流 I 和时间 t 的关系有图 4-2-13 乙所示的四种情况，在 t1t2这段时间内，哪种情况可以在线圈 B 中观察到感应电流？并简要说明理由。10 如图所示，在一个平面内有 4 根彼此绝缘的通电直导线

19、，各通电直导线的电流强度大小相同，方向不同，a、b、c、d 四个区域的面积相同，则垂直指向纸内磁通量最大区域是哪个？垂直指向纸外磁通量最大区域是哪个？11 如图所示，若开关S闭合且螺线管A向右平动，则线圈B中 感应电流；若A不动，而开关S由闭合变为断开的瞬间，线圈B中 感应电流。（填“有”或“无”）12 如图所示，固定在水平面上的金属架 CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒 MN 沿框架以速度 v 向右做匀速运动。t=0时，磁感应强度为 B0，此时到达的位置恰好使 MDEN 构成一个边长为 l 的正方形。为使 MN 棒中不产生感应电流，从 t=0 开 始，磁感应强度 B 应怎样随时间变化

20、？请推导这种情况下 B与 t 的关系式。巩固提高 1 如图所示，条形磁铁穿过一闭合弹性导体环，且导体环位于条形磁铁的中垂面上，如果把导体环压扁成椭圆形，那么这一过程中：（）(A)穿过导体环的磁通量减少，有感应电流产生(B)穿过导体环的磁通量增加，有感应电流产生(C)穿过导体环的磁通量变为零，无感应电流(D)穿过导体环的磁通量不变，无感应电流 2 金属矩形线圈 abcd 在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是：()3 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，磁铁拔出线圈(C)磁铁插在线圈内不动

21、 (D)磁铁和线圈一块平动 4 如图所示，直导线中通以电流I，矩形线圈与电流共面，下列情况能产生感应电流的是()(A)电流I增大 (B)线圈向右平动(C)线圈向下平动 (D)线圈绕ab边转动 5 如图所示，线圈abcd在磁场区域ABCD中，下列哪种情况下线圈中有感应电流产生：()(A)把线圈变成圆形（周长不变）(B)使线圈在磁场中加速平移(C)使磁场增强或减弱 (D)使线圈以过ad的直线为轴旋转 6 如图所示，开始时矩形线圈平面与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，若要使线圈中产生感应电流，下列方法可行的是：（）(A)以ab为轴转动 (B)以OO 为轴转动(C)以ad为轴转动（小于6

22、0）(D)以bc为轴转动（小于60）7 如图所示，在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈，若把线圈四周向外拉，使线圈包围的面积变大，这时：（）(A)线圈中有感应电流 （B）线圈中无感应电流(C)穿过线圈的磁通量增大 (D)穿过线圈的磁通量减小 学习反思 布置作业 教学内容 4.3 楞次定律 学习目标 1掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。2培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。3能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向。4掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。重点难点 重点 1楞次定律的获得及理解。2应用楞次定律判断感应电流的方向。3利用

23、右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。难点 楞次定律的理解及实际应用。学法指导 通过实践活动，观察得到的实验现象，再通过分析论证，归纳总结得出结论。温故知新 1 磁感应强度随时间的变化如图 1 所示，磁场方向垂直闭合线圈所在的平面，以垂直纸面向里为正方向。t1 时刻感应电流沿 方向，t2 时刻 感应电流，t3 时刻 感应电流；t4 时刻感应电流的方向沿 。2 如图所示，导体棒在磁场中垂直磁场方做切割磁感线运动，则 a、b 两端的电势关系是 。学习过程 【课程导学】一、实验探究 某同学根据条形磁铁插入、拔出螺线管实验得到感应电流的方向如下图所示：条形磁铁运动情况 N 极向下插入 S 极向下

24、插入 N 极向上拔出 S 极向上拔出 原磁场方向 穿过线圈的磁通量变化情况 线圈中感应电流的方向 感应电流的磁场方向 原磁场与感应电流的磁场方向关系 磁体间的相互作用情况 二、实验结论 楞次定律：对“阻碍”的理解：谁在阻碍？阻碍什么？如何阻碍？能否阻止？2、楞次定律有两层含义：从磁通量变化的角度来看，从导体和磁体的相对运动的角度来看，三、总结应用楞次判断感应电流方向的主要步骤：【典型例题】例1、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M 相接，如图，导轨上放一根导线 ab，磁感线垂直于导轨所在平面。欲使 M 所包围的小闭合线圈 N 产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是（

25、）A、匀速向右运动 B、加速向右运动 C、减速向右运动 D、加速向左运动 例2、如图，水平地面上方有正交的匀强磁场和匀强电场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向里，半圆形铝框从直径出于水平位置时开始下落，不计阻力，a、b 两端落到地面的次序是（）A、a 先于 b B、b 先于 a C、a、b 同时落地 D、无法判定 例3、如图，电容器 PQ 的电容为 10F，垂直于回路的磁场的磁感应强度以 510-3T/s 的变化率均匀增加，回路面积为 10-2m2。则 PQ 两极电势差的绝对值为 V。P 极所带电荷的种类为 ，带电量为 C。达标检测 基础过关 1 如图所示，开关闭合的瞬间，流过电流计的电流方向是

26、。（填顺时针或逆时针）。2 如图所示，正方形线框 abcd 的边长为 d，向右通过宽为 L 的匀强磁场，且 dL，则在线圈进入磁场的过程中，线框中的感应电流方向为 ；在线框移出磁场的过程中，线框中的感应电流方向为 。3 如图所示，M、N 为水平放置的两根固定且平行的金属导轨，两根导体棒 P、Q 垂直于导轨放置并形成一个闭合回路，将闭合回路正上方的条形磁铁从高处下落时：（）A、P、Q 将互相靠拢 B、P、Q 将互相远离 C、磁铁的加速度仍为 g D、磁铁的加速度小于 g 巩固提高 1 如图所示，AB为固定的通电直导线，闭合导线框P与AB在同一平面内，当P远离AB运动时，它受到AB的磁场力为：（）

27、(A)引力且逐渐减小 (B)引力且大小不变(C)斥力且逐渐减小 (D)不受力 2 如图所示，当条形磁铁运动时，流过电阻的电流方向是由A流向B，则磁铁的运动可能是：（）(A)向下运动 (B)向上运动(C)若N极在下，向下运动 (D)若S极在下，向下运动 3 如图,a、b两个同心圆线圈处于同一水平面内，在线圈a中通有电流I，以下哪些情况可以使线圈b有向里收缩的趋势（）(A)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐增大(B)a中的电流I沿顺时针方向并逐渐减小(C)a中的电流沿逆时针方向并逐渐增大(D)a中的电流沿逆时针方向并逐渐减小 4 如图所示，两同心金属圆环共面，其中大闭合圆环与导轨绝缘，小圆环的开口端点

28、与导轨相连，平行导轨处在水平面内，磁场方向竖直向下,金属棒ab与导轨接触良好，为使大圆环中产生图示电流，则ab应当：（）(A)向右加速运动 (B)向右减速运动(C)向左加速运动 (D)向左减速运动 5 一环形线圈放在匀强磁场中，第一秒内磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间的变化关系如图所示，则第二秒内线圈中感应电流大小变化和方向是：（）(A)逐渐增加逆时针 (B)逐渐减小顺时针 (C)大小恒定顺时针 (D)大小恒定逆时针 6 如图所示，Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘，由于它的转动，使得金属环P中产生了逆时针方向的电流，则Q盘的转动情况是：(A)顺时针加速转动 (B)逆时针加速转动(C）顺时针减

29、速转动 (D)逆时针减速转动 7 如图所示，条形磁铁从h高处自由下落，中途穿过一个固定的空心线圈，K断开时，落地时间为t1,落地速度为V1;K闭合时，落地时间为t2，落地速度为V2，则：t1 t2,v1 v2。8 如图所示，在两根平行长直导线M、N中，通过同方向、同强度的电流，导线框ABCD和两导线在同一平面内。线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动。在移动过程中，线框中产生感应电流的方向是（）A沿ABCDA，方向不变。B沿ADCBA，方向不变。C由沿ABCDA方向变成沿ADCBA方向。D由沿ADCBA方向变成沿ABCDA方向。9 如图所示，面积为0.2m2的100匝的线圈A处

30、在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面,t=0时磁场方向垂直纸面向里磁感强度随时间变化的规律是B=（6-0.2t）T，已知R1=4，R2=6，电容C=3OF线圈A的电阻不计求：（1）闭合S后，通过R2的电流大小和方向（2）闭合S一段时间后再断开，S断开后通过 R2的电量是多少？学习反思 布置作业 教学内容 4.4 法拉第电磁感应定律 学习目标 1知道什么叫感应电动势。2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、E=n/t。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。4知道 E=Blvsin如何推得。5会用 和 E=Blvsin解决问题。重点难点 重点 法拉第电磁感应定律。难点 平均电动

31、势与瞬时电动势区别。学法指导 通过推导到线切割磁感线时的感应电动势公式E=BLv，掌握运用理论知识探究问题的方法。温故知新 1 穿过一个电阻为 R=1 的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb，则：（）(A)线圈中的感应电动势每秒钟减少 2V (B)线圈中的感应电动势是 2V(C)线圈中的感应电流每秒钟减少 2A (D)线圈中的电流是 2A 2 下列几种说法中正确的是：()(A)线圈中的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大(B)穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大(C)线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大(D)线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越

32、大 3 有一个 n 匝线圈面积为 S，在 时间内垂直线圈平面的磁感应强度变化了，则这段时间内穿过 n 匝线圈的磁通量的变化量为 ，磁通量的变化率为 ，穿过一匝线圈的磁通量的变化量为 ，磁通量的变化率为 。4 如图所示，前后两次将磁铁插入闭合线圈的相同位置，第一次用时 0.2S，第二次用时 1S；则前后两次线圈中产生的感应电动势之比 。5 如图所示，用外力将单匝矩形线框从匀强磁场的边缘匀速拉出设线框的面积为 S，磁感强度为 B，线框电阻为 R，那么在拉出过程中，通过导线截面的电量是_ 学习过程【课程导学】知识点一 公式Ent的理解 一个 200 匝、面积为 20 cm2的线圈，放在磁场中，磁场的

33、方向与线圈平面成30角，若磁感应强度在 0.05 s 内由 0.1 T 增加到 0.5 T，在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量是_Wb；磁通量的平均变化率是_Wb/s；线圈中感应电动势的大小是_V.知识点二 公式EBLvsin 的理解 如图所示，在磁感应强度为 1 T 的匀强磁场中，一根跟磁场垂直长 20 cm 的导线以 2 m/s 的速度运动，运动方向垂直导线与磁感线成30 角，则导线中的感应电动势为_ 电动势公式Ent和EBLvsin 的选用技巧 如图所示，两根相距为l的平行直导轨abdc，bd间连有一固定电阻R，导轨电阻可忽略不计MN 为放在ab和dc上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为

34、R.整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动令U表示MN两端电压的大小，则()AU12vBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d BU12vBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b CUvBl，流过固定电阻R的感应电流由b到d DUvBl，流过固定电阻R的感应电流由d到b 如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为 10 匝，半径rA2rB，图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EAEB_，线圈中的感应电流之比为IAIB_.【典型例题】例1、如图，导体平

35、行磁感线运动，试求产生的感应电动势的大小（速度与磁场的夹角，导线长度为 L）例2、如右图,电容器的电容为 C,两板的间距为 d,两板间静止一个质量为 m,电量为+q 的微粒,电容器 C 与一个半径为 R 的圆形金属环相连,金属环内部充满垂直纸面向里的匀强磁场.试求:B/t 等于多少?例3、如右图,无限长金属三角形导轨 COD 上放一根无限长金属导体棒MN,拉动MN使它以速度v向右匀速运动,如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,电阻率都相同,那么 MN 运动过程中,闭合回路的 A 感应电动势保持不变 B 感应电动流保持不变 C 感应电动势逐渐增大 D 感应电动流逐渐增大 达标检测 基础过关 1

36、 一个 200 匝、面积 200cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在 0.05s 内由 0.1T 增加到 0.5T，在此过程中，穿过线圈的磁通量变化量是 ，磁通量的变化率是 ，线圈中感应电动势的大小是 。2 一导体棒长为40cm，在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动，速度为5m/s，棒在运动中能产生的最大感应电动势为 V。3 关于某一闭合电路中感应电动势的大小 E，下列说法中正确的是（）A、E 跟穿过这一闭合电路的磁通量的大小成正比 B、E 跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化大小成正比 C、E 跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化快慢成正比 D、E 跟

37、穿过闭合电路所在处的磁感应强度的大小成正比 4 关于电磁感应，下列说法中正确的是（）A、导体相对磁场运动，一定会产生电流 B、导体切割磁感线，一定会产生电流 C、闭合电路切割磁感线就会产生电流 D、穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定会产生感应电动势 5 如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将水平放置的金属棒ab 以水平速度 v 抛出，且棒与磁场垂直，不计下落过程的空气阻力，则棒在运动过程中产生的感应电动势大小的变化是 ()A、越来越大 B、越来越小 C、保持不变 D、无法判断 6 穿过一个单匝线圈的磁通量，始终为每秒钟均匀地增加 2Wb，则（）A、线圈中的感应电动势每秒钟增加 2V B、线圈

38、中的感应电动势每秒钟减少 2V C、线圈中的感应电动势始终为 2V D、线圈中不产生感应电动势 7 如图所示，让线圈 abcd 从高为 h 处下落后，进入匀强磁场，从 cd 边开始进入磁场，到 ab 边刚进入磁场的这一段时间内，在下列几种表示线圈运动的 v-t 图象中，不可能的是 （）8 有一个 1000 匝的线圈，在 0.4 秒内穿过它的磁通量从 0.02Wb 增加到 0.09Wb，求线圈中的感应电动势的平均值。如果线圈的电阻是 10，把它跟一个电阻为 990的电热器串 联组成闭合电路时，通过电热器的电流的平均值多大？9 如图所示，正方形单匝线圈处于匀强磁场中，磁感线垂直穿过线圈平面，线圈每

39、边长 20cm，若磁场的磁感应强度在t1=0.1s内由0.1T均匀增加到0.4T，并在紧接着的t2=0.25s的时间内由 0.4T 均匀增加到 1.6T，则在t1的时间内线框中的感应电动势的大小是多少伏？在t2时间内，感应电动势的大小又是多少伏？在（t1+t2）时间内，感应电动势的平均值是多少伏？10 如图所示的矩形线圈在匀强磁场中绕OO轴转动时，线圈中是否有感应电动势？为什么？设线圈的两个边长分别为 L1和 L2,转动角速度为，磁场的磁感应强度为 B。试证明：在图示的位置时，线圈中的感应电动势为E=BS，其中S为线圈的面积,S=L1L2 11 如图所示，在匀强磁场（B=0.2T）中，电阻为

40、0.5的金属杆以速度v=5m/s 匀速向右平移，R=1.5，导轨间距L=0.2m 且光滑并电阻不计，则电阻R两端的电压是多少伏？12 电磁流量计如图所示,用非磁性材料做成的圆管道,外加一匀强磁场.当管道中导电液体流过此区域时,测出管壁上一直径两端a、b两点间的电动势为E,就可知道管中液体的流量Q,即单位时间内流过管道横截面的液体体积(m3s).已知管道直径为D,磁场的磁感应强度为B,试推导Q的表达式。巩固提高 1 如图所示，把金属圆环匀速拉出磁场，下列叙述正确的是：（）(A)向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反 (B)不管向什么方向拉出，只要产生感应电流，方向都是顺时针(C)向右匀速拉出

41、时，感应电流方向不变(D)要将金属环匀速拉出，拉力大小要改变 2 如图所示，两光滑平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，磁场与导轨所在平面垂直，金属棒可沿导轨自由移动，导轨一端跨接一个定值电阻，金属棒和导轨电阻不计；现用恒力将金属棒沿导轨由静止向右拉，经过时间1t速度为V，加速度为1a，最终以2V做匀速运动。若保持拉力的功率恒定，经过时间2t，速度也为V，但加速度为2a，最终同样以 2V的速度做匀速运动，则（）121221213)(2)()()(aaDaaCttBttA 3 如图所示，金属杆 ab以恒定速率V在光滑平行导轨上向右滑行，设整个电路中总电阻为 R（恒定不变）,整个装置置于垂直纸面向里的

42、匀强磁场中，下列叙述正确的是：（）(A)ab杆中的电流与速率成正比；(B)磁场作用于ab杆的安培力与速率 V成正比；(C)电阻R上产生的电热功率与速率 V的平方成正比；(D)外力对ab杆做的功的功率与速率 V的平方成正比。4 如图中，长为L的金属杆在外力作用下，在匀强磁场中沿水平光滑导轨匀速运动，如果速度 v不变，而将磁感强度由 B增为2B。除电阻R外，其它电阻不计。那么：（）（A）作用力将增为 4倍 （B）作用力将增为 2倍（C）感应电动势将增为 2倍（D）感应电流的热功率将增为 4倍 5 如图所示，固定于水平绝缘平面上的粗糙平行金属导轨，垂直于导轨平面有一匀强磁场。质量为m的金属棒cd垂直

43、放在导轨上，除电阻R和金属棒cd的电阻r外，其余电阻不计；现用水平恒力F作用于金属棒cd上，由静止开始运动的过程中，下列说法正确的是：（）（A）水平恒力F对cd棒做的功等于电路中产生的电能（B）只有在cd棒做匀速运动时，F对cd棒做的功才等于电路中产生的电能（C）无论cd棒做何种运动，它克服安培力所做的功一定等于电路中产生的电能 (D)R两端的电压始终等于cd棒中的感应电动势的值 6 如图所示，在连有电阻R=3r的裸铜线框ABCD上，以AD为对称轴放置另一个正方形的小裸铜线框abcd，整个小线框处于垂直框面向里、磁感强度为B的匀强磁场中已知小线框每边长L，每边电阻为r,其它电阻不计。现使小线框

44、以速度v向右平移，求通过电阻R的电流及R两端的电压 7 在磁感强度B=5T的匀强磁场中，放置两根间距d=0.1m的平行光滑直导轨，一端接有电阻R=9，以及电键S和电压表垂直导轨搁置一根电阻r=1的金属棒ab，棒与导轨良好接触 现使金属棒以速度v=10m/s匀速向右移动，如图15所示，试求：（）（1）电键S闭合前、后电压表的示数；（2）闭合电键S，外力移动棒的机械功率 8 如图所示，电阻为R的矩形线圈abcd，边长ab=L,bc=h，质量为m。该线圈自某一高度自由落下，通过一水平方向的匀强磁场，磁场区域的宽度为h，磁感应强度为B。若线圈恰好以恒定速度通过磁场，则线圈全部通过磁场所用的时间为多少？

45、9 如图所示，长为L的金属棒ab与竖直放置的光滑金属导轨接触良好（导轨电阻不计），匀强磁场中的磁感应强度为B、方向垂直于导轨平面，金属棒无初速度释放，释放后一小段时间内，金属棒下滑的速度逐渐 ，加速度逐渐 。10 竖直放置的光滑U形导轨宽0.5m，电阻不计，置于很大的磁感应强度是1T的匀强磁场中，磁场垂直于导轨平面，如图 18所示，质量为10g，电阻为1的金属杆PQ无初速度释放后，紧贴导轨下滑（始终能处于水平位置）。问：（）(1)到通过PQ的电量达到0.2c时，PQ下落了多大高度？(2)若此时PQ正好到达最大速度，此速度多大？(3)以上过程产生了多少热量？学习反思 布置作业 教学内容 4.5

46、电磁感应现象的两类情况 学习目标 1知道感生电场。2知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。重点难点 重点 感生电动势与动生电动势的概念。难点 对感生电动势与动生电动势实质的理解。学法指导 通过讨论、研究增强对两种电动势的认知深度，同时提高学习物理的兴趣。温故知新 1 英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发一种电场，这种电场叫做 电场；有这种电场产生的电动势叫做 ，该电场的方向可以由右手定则来判定。2 由于导体运动而产生的感应电动势称为 。学习过程【课程导学】一、电磁感应现象中的感生电场 常用电源的电动势是由非静电力移动电荷做功使电源两极分别带上异种电荷，电磁感应现象中的感应电动势

47、又是怎样产生的呢？1、感生电场：图所示，一个闭合电路静止于磁场中，当磁场由弱变强时，闭合电路中产生了感应电动势与感应电流，这时又是什么力相当于非静电力促使电荷发生定向移动的？2、例题：阅读课本例题，回答下列问题：真空室内的磁场由谁提供？当电磁铁的电流恒定时，真空室内的电子受力如何？当电磁铁中通有图示方向均匀减小的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电子加速吗？电磁铁中通有图示方向均匀增加的电流时，所激发的磁场和感应电场怎样？真空室中的电子受力怎样？能使电子加速吗？二、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线运动时，磁场没有变化，不能产生感生电场，其感应电动势又是如何产生

48、的？思考与分析：右图所示，导体棒CD在匀强磁场中运动：为了方便，我们认为导体棒中的自由电荷为正电荷，那么导体棒中的正电荷所受洛伦兹力的方向如何？正电荷相对于纸面的运动大致沿什么方向？导体棒一直运动下去，自由电荷是否总会沿着导体棒运动？为什么？导体棒的那端电势比较高？如果用导线把C、D两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中的电流沿什么方向？此时导体棒会受到安培力作用吗？此时是什么力与非静电力有关？导体棒中的能量是怎样转化的？【典型例题】例1、如图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（）A磁场变化时，会在在空间中激发一种电场 B使电荷定

49、向移动形成电流的力是磁场力 C使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D以上说法都不对 例2、如图所示，导体AB在做切割磁感线运动时，将产生一个电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（）A因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C动生电动势的产生与电场力有关 D动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 例3、如图所示，两根相距为L的竖直平行金属导轨位于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，另外两根与上述光滑导轨保持良好接触的金属杆ab、cd质量均为m，电阻均为R，若要使cd静止不动，则ab杆应向 上运动，速度大小为 ，作用于a

50、b杆上的外力大小为 _ 达标检测 基础过关 1 通电直导线与闭合线框彼此绝缘，它们处在同一平面内，导线位置与线框对称轴重合，为了使线框中产生如图所示的感应电流，可采取的措施是：（）(A)减小直导线中的电流(B)线框以直导线为轴逆时针转动（从上往下看）(C)线框向右平动 (D)线框向左平动 2 一导体棒长l=40cm，在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中做切割磁感线运动，运动的速度 v=5.0ms，导体棒与磁场垂直，若速度方向与磁感线方向夹角=30，则导体棒中感应电动势的大小为 V，此导体棒在做切割磁感线运动时，若速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为 V 3 一个 N 匝圆线圈，放在磁感强度为