2016届高考物理二轮复习教学案电磁学专题十电磁感应现象.doc

专题十 电磁感应现象 1．楞次定律中“阻碍”的表现 (1)阻碍磁通量的变化(增反减同)． (2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)． (3)阻碍原电流的变化(自感现象)． 2．感应电动势的计算 (1)法拉第电磁感应定律：E＝n，常用于计算平均电动势． ①若B变，而S不变，则E＝nS； ②若S变，而B不变，则E＝nB. (2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求电动势的瞬时值． 图1 (3)如图1所示，导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的电动势E＝Bl2ω. 3．感应电荷量的计算 回路中发生磁通量变化时，在Δt时间内迁移 的电荷量(感应电荷量)为q＝I·Δt＝·Δt＝n·Δt＝n.可见，q仅由回路电阻R和磁通量的变化量ΔΦ决定，与发生磁通量变化的时间Δt无关． 4．电磁感应电路中产生的焦耳热 当电路中电流恒定时，可用焦耳定律计算；当电路中电流变化时，则用功能关系或能量守恒定律计算． 解决感应电路综合问题的一般思路是“先电后力”，即： 先作“源”的分析——分析电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r； 接着进行“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大小，以便求解安培力； 然后是“力”的分析——分析研究对象(通常是金属棒、导体、线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力； 接着进行“运动状态”的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型； 最后是“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中，其能量转化和守恒的关系． 例1：如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如下面右图所示的变化电流，t=0时电流方向为顺时针（如图中箭头所示）．在t1~t2时间内，对于线圈B，下列说法中正确的是 A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 题帮助学生着力解决的几个问题： 1．； 2．； 3．。 ． 例2： （多选）如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有 (A)a先变亮，然后逐渐变暗 (B)b先变亮，然后逐渐变暗 (C)c先变亮，然后逐渐变暗 (D)b、c都逐渐变暗 答案：AD 本题帮助学生着力解决的几个问题： 1．； 2．； 3．。 ． 例3：如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 L，长为 3 d,导轨平面与水平面的夹角为 θ,在导轨的中部刷有一段长为 d 的薄绝缘涂层. 匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向与导轨平面垂直. 质量为m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放, 在滑上涂层之前已经做匀速运动, 并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为 R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为 g. 求: (1 ) 导体棒与涂层间的动摩擦因数 μ; (2 ) 导体棒匀速运动的速度大小 v; (3 ) 整个运动过程中,电阻产生的焦耳热 Q. 解答： (1)在绝缘涂层上 受力平衡　mgsin θ＝μmgcos θ 解得　μ＝tan θ. (2)在光滑导轨上 感应电动势　E＝Blv　感应电流　I＝ 安培力　F安＝BLI　受力平衡　F 安＝mgsin θ 解得　v＝ (3)摩擦生热　QT＝μmgdcos θ 能量守恒定律　3mgdsin θ＝Q＋QT＋mv2 解得　Q＝2mgdsin θ－ 本题帮助学生着力解决的几个问题： 1．； 2．； 针对练习： 1 . (单选)如图所示,一正方形线圈的匝数为 n,边长为 a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中. 在 Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由 B 均匀地增大到 2 B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为 ( A) 　　　　 ( B) ( C) 　　　　 ( D) 答案：B 2 . (单选) 如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向 (A)向左 (B)向右 (C)垂直纸面向外 (D)垂直纸面向里 3．（多选）如图所示的电路中，灯泡A、B电阻相同，自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大。先接通S，使电路达到稳定，再断开S。电流随时间变化图像，下列正确的是 答案：BD 4 .如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=100，边长ab =10m、bc=05m，电阻r=2Ω。 磁感