导学案：2.2法拉第电磁感应定律（第二课时）.docxVIP

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2.2电磁感应中的电路及图像问题

【课上探究】

知识点一.解决电磁感应中的电路问题的基本思路

思考与交流(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势，该导体或电路相当于电源，其他部分是外电路。

(2)用法拉第电磁感应定律或切割磁感线公式确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向。

(3)分清内外电路，画出等效电路图。

(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解。

练习与拓展

例1两个用相同导线制成的开口圆环，大环半径为小环半径的2倍．现用电阻不计的导线将两环连接在一起．若将大环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，a、b两点间电压为U1．若将小环放入这个磁场中，大环处于磁场外，a、b两点间电压为U2．则()

A.U1:U2=1B.U1:U2=2

C.U1:U2=4D.U2:U1=4

例2．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里，其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是()

ABCD

例3．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点间电势差是()

A．Uab＝0.1V B．Uab＝－0.1V

C．Uab＝0.2V D．Uab＝－0.2V

知识点二.电磁感应现象中的图象问题

思考与交流1.明确图像的种类，即是B-t图像还是Φ-t图像，或者是E-t图像、I-t图像、F-t图像等。

2．分析电磁感应的具体过程。

3．确定感应电动势(或感应电流)的大小和方向，有下列两种情况：

(1)若回路面积不变，磁感应强度变化时，用楞次定律确定感应电流的方向，用E＝neq\f(ΔΦ,Δt)确定感应电动势大小的变化。

(2)若磁场不变，导体切割磁感线，用右手定则判断感应电流的方向，用E＝Blv确定感应电动势大小的变化。

4．画图像或判断图像，特别注意分析斜率的变化、截距等。

5．涉及受力问题，可由安培力公式F＝BIL和牛顿运动定律等规律写出有关函数关系式。

练习与拓展

例4．如图甲所示,一矩形线圈位于随时间t变化的匀强磁场中,磁感应强度B随t的变化规律如图乙所示.以i表示线圈中的感应电流,以图甲中线圈上箭头所示方向为电流正方向,以垂直纸面向里的磁场方向为正,则以下的i—t图象中正确的是()

例5．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l，t＝0时刻，bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I随时间t变化的图线可能是图中的()

ABCD

例6.如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L。现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图中所示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，图中能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图像是()

当堂小结：

解决线框进出磁场问题需要注意的事项

(1)由线框的形状判断切割磁感线的有效长度是否变化，如何变化。

(2)若只有一个磁场且足够宽，关注两个过程即可：进入磁场的过程；离开磁场的过程。

(3)若有两个不同的磁场，还需注意线框的边分别在不同磁场时产生感应电流方向的关系。

【课后巩固】

1．(多选)如图所示，两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置，间距为l＝1m，cd间、de间、cf间分别接着阻值R＝10Ω的电阻。一阻值R＝10Ω的导体棒ab以速度v＝4m/s匀速向左运动，导体棒与导轨接触良好；导轨所在平面存在磁感应强度大小B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。下列说法中正确的是()

A．导体棒ab中电流的流向为由b到aB．cd两端的电压为1V

C．de两端的电压为1VD．fe两端的电压为1V

2．如图甲所示，圆形线圈处于垂直于线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度的变化如图乙所示。在t＝0时磁感应强度的方向指向纸里，则在0～eq\f(T,4)和eq