电磁感应复习与巩固提高

电磁感应复习与巩固（提高）一、目标与策略明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数!学习目标： 电磁感应现象发生条件的探究与应用。 楞次定律的建立过程与应用：感应电流方向决定因素的探究，楞次定律的表述及意义。 法拉第电磁感应定律的运用，尤其是导体棒切割磁感线产生感应电动势E = BLvsinO的计算是感应电动势定量计算的重点所在。在应用此公式时要特别注意导体棒的有效切割速度和有效长度。 利用法拉第电磁感应定律、电路知识、牛顿运动定律、能的转化和守恒定律进行综合分析与计算。 重点难点： 利用法拉第电磁感应定律、电路知识、牛顿运动定律、能的转化和守恒定律进行综合分析与计算。学习策略： 要注重基础知识的复习，理解和体会各知识点间的内在联系，建立知识结构，形成知识网络，逐步体会各知识点的 地位、作用、分清主次，理解理论的实质，这是提高能力的基础。二、学习与应用“凡事预则立，不预则废”科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对 性。我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。知识回顾一一复习构建知识结构和网络，能从整体上把握学习内容，找出各部分知识之间的关联，加深 对它们内在联系的认识。相关内容请学习网校资源ID： #41466#403121学习新知识之前，/电磁感应现象产生的条件：穿过闭合电路的.一一发生变化法拉第电磁感应定律：E =.（切割）（自感）电磁感应楞次定律：感应电流总是.一引起感应电流的磁通量的变化。右手定则：判断切割磁感线产生感应电流的方向时比楞次定律更方便一些）动生电动势：非静电力是洛伦兹力 感生电动势：非静电力是感应电场力 常见的几种电磁感应现象：F互感现象：两个互不相连的线圈之间的电磁感应现象。变压器就是利用互感现象制成的。自感现象：通电线圈自身电流变化引起的电磁感应现象感应电动势的本质:此过程产生的电动势叫自感电动势： E =L叫自感系数，坐表示电流随时间变化的快慢。At自感电动势的作用效果：自身电流增大时，一电流迅速增大（通电自感）;自身电流减小时， 电流迅速减小（断电自感）涡流现象：穿过实芯导体磁通量发生变化产生的电磁感应现象涡流现象伴随焦耳热的产生，可用作冶炼、电磁阻尼、电磁驱动等。知识要点一一预习和课堂学习认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听 课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。课堂笔记或者其它补 充填在右栏。详细内容请学习网校资源ID： #41467#403121一）磁通量磁通量9 = B丄S = BS丄_，是一个标量，但有正、负之分。可以形象地理解为穿过某面积磁感线的净条数。二）磁通量的变化磁通量的变化3=巴71说明：A申的值可能是9、申绝对值的差，也可能是绝对值的和。例如当一个线 21圈从与磁感线垂直的位置转动180的过程中申=三）磁通量的变化率A申磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢，它是回路感应电动势的大小的决定AtA99 -9因素。 =r i，Att t21在回路面积和位置不变时如=S里（字叫磁感应强度的变化率）；在B均匀AtAt At不变时如=B竺，与线圈的匝数关。AtAt要点二、关于楞次定律引起感应（一）定律内容：感应电流具有这样的方向：感应电流的磁场总是电流的磁通量发生变化。（二）感应电流方向的决定因素是：电路所包围的引起感应电流的磁场的一一磁通量的.情况。三）楞次定律适用范围：适用于所有电磁感应现象。四）应用楞次定律判断感应电流产生的力学效果（楞次定律的变式说法）：感应电流受到的安培力总是阻碍线圈或导体棒与磁场的相对运动，即线圈与磁场靠近时则相，远离时则相.五）楞次定律是能的转化和守恒定律的必然结果。要点三、法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的成正比，即说明：对n匝线圈有E =(1) E = n是At时间内的At-感应电动势，当At T 0时，E = n At转化为瞬时感应电动势。（2）E = n 适应于任何感应电动势的计算，导体切割磁感线时 At，自感电动势E=都是应用E = n而获得的结At果。（3）感应电动势的计算E = n如=nS AB，其中乎 是磁感强度的变化率,AtAtAt是Bt图线的要点四、电磁感应中电路问题的解题方法当闭合电路的磁通量发生变化或有部分导体切割磁感线运动时，闭合电路中出现 感应电流，对连接在闭合电路中的各种用电器供电，求电流、电压、电阻、电功率等, 是一种基本的常见的习题类型电磁感应中的电路问题。解决这类问题的基本步骤是：（1）明确哪一部分导体或电路产生感应电动势，则该导体或电路就是。（2）用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向。（3）正确分析电路结构，并画出等效电路图。（4）综合应用电路的知识、方法解题。:要点五、电磁感应中力学问题解题方法电磁感应中通过导体的感应电流，在磁场中将受到安培力的作用，从而影响其运 动状态，故电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起。解决此类问题要将电磁学知识 和力学知识综合起来应用。其解题一般思路是：（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向。（2）根据欧姆定律求感应电流。（3）分析导体受力情况（包含安培力，用定则确定其方向）。（4）应用力学规律列方程求解。电磁感应中的力学问题比纯力学问题多一个安培力，处理方法与纯力学问题基本相同，但应注意力的大小和方向的确定。:要点六、电磁感应中能量转化问题（一）电磁感应中涉及的功能关系有：（1）克服安培力做功是将其他形式的能量转化为电能，且克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能量转化为能。（2）感应电流通过电阻或者安培力做功，又可使电能转化为电阻的内能或机械能， 且做多少功就转化多少能量。（二）主要解题方法有：（1）运用功的定义求解；（2）运用功能关系求解；（3）运用能的转化及守恒定律求解。（三）在电磁感应现象的问题中，常碰到这样的问题：外力克服安培力做功，就有其他形式的能量（如机械能）转化为电能，而电能又通过电路全部转化为能（焦耳热），对这样的情形就有如下的关系：W 二 W二 AE 二 Q外 克安 电 。:要点七、关于自感现象的研究(一) 在断电自感中，灯泡更亮一下的条件是什么？设开关闭合时，电源路端电压为U,线圈的电阻为RL，灯泡的电阻为RA，则通过 线圈的电流为I厶 R厶当开关断开后，线圈和灯泡组成的回路中的电流从IL开始减弱。若RaRl，有IAIL，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下。若RA0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感应强度B = .5T。一质量为m=.lkg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a = 2m/s2，方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好，求(l)电流为零时金属杆所处的位置；2)3)电流为最大值的一半时，施加在金属杆上的外力F的大小和方向;保持其他条件不变，而初速度v取不同值，求开始时F的方向与初速度v取值的关系。总结升华：举一反三【变式】如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r)=.1Q/m，导轨的端点P、Q用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离 l=0-20m 有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感强度B与时间t的关系为 B=kt，比例系数k=.20T/s，一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在 滑动过程中保持与导轨垂直，在t=0时刻，金属杆紧靠在p、Q端，在外力作用下,杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t=6-0s时金属杆所受的安培力.总结升华：例7如图甲所示，在竖直向下的磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有两根水平放置相 距1且足够长的平行金属导轨AB、CD，在导体的AC端连接一阻值为R的电阻, 一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，导轨和金属棒的电阻及它们间的摩擦 不计，若用恒力 F 沿水平方向向右拉棒运动，求金属棒最大速度。【思路点拨】这类题目的思路是“导体运动产生感应电动势一感应电流一通电导体受安培力一合外力变化一加速度变化一速度变化一周而复始地循环，循环结束时，加速度等 于零，导体达到稳定运动状态，速度达最大值。”例8. （2014黄冈联考）如图所示，竖直面内的正方形导线框ABCD和abed的边长均为1、 电阻均为R，质量分别为2m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的绝缘轻绳两端，在 两导线框之间有一宽度为21、磁感应强度为B、方向垂直竖直面向里的匀强磁场开始时 ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，abed的上边到匀强磁场的下边界的距离为1现将 系统由静止释放，当ABCD刚全部进入磁场时，系统开始做匀速运动不计摩擦和空气阻 力，求：X K X X X X X XXX f(1) 系统匀速运动的速度大小；(2) 两导线框在从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热;(3) 导线框abed通过磁场的时间.总结升华：举一反三【变式】近期科学中文版的文章介绍了一种新技术一一航天飞缆，航天飞 缆是用柔性缆索将两个物体连接起来在太空飞行的系统飞缆系统在太空飞行 中能为自身提供电能和拖曳力，它还能清理“太空垃圾”等右图为飞缆系统 的简化模型示意图，图中两个物体P、Q的质量分别为m、m，柔性金属 p Q缆索长为1，外有绝缘层，系统在近地轨道作圆周运动，运动过程中Q距地面高为h 设缆索总保持指向地心，P的速度为v 已知地球半径为R，地p面的重力加速度为g(1) 飞缆系统在地磁场中运动，地磁场在缆索所在处的磁感应强度大小 为B，方向垂直于纸面向外设缆索中无电流，问缆索P、Q哪端电势高?此问中可认为缆索各处的速度均近似等于v，求P、Q两端的电势差；p(2) 设缆索的电阻为R1，如果缆索两端物体P、Q通过周围的电离层放电形成电流，相应的电阻为R2，求缆索所受的安培力多大;例9如图所示，两金属杆ab和cd长均为1，电阻均为R，质量分别为M和m (Mm),用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路, 并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧。两金属杆都处在水平位置，整个装置处在 一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B。若金属杆ab正好匀速向下运 动，求其运动的速度。【思路点拨】注意判断ab、cd切割磁感线产生的电动势的方向。举一反三 【变式】超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周 期性地变换磁极方向而获得推进动力的新型交通工具其推进原理可以简化为如图所 示的模型：在水平面上相距L的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的匀强磁 场B1和B2，且B广 B = B，每个磁场的宽都是1，相间排列，所有这些磁场都以 速度v向右匀速运动这时跨在两导轨间的长为L宽为1的金属框abed (悬浮在 导轨上方)在磁场力作用下也将会向右运动设金属框的总电阻为R，运动中所受到 的阻力恒为 f ，则金属框的最大速度可表示为()A. v =(B 2 L vfR) / B 2 LmC. v =(2B2Lv+fR)/2B2LmB. v =(2B2LvfR) /2B2L mD. v = (4B2LvfR) /4B2L m总结升华：类型五、用能量观点解电磁感应问题例10.如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长1=1 m、质量m = kg、电阻R = 1 Q的导体棒MN，导体棒靠在处于磁感应强度B二1 T、竖直放置的框架上。 当导体棒上升高度h=38 m时获得稳定速度，导体产生的热量为2 J。电动机牵引棒时, 电压表、电流表的读数分别为7V、1 A。电动机内阻丫二1 ，不计框架电阻及一1）棒获得多大的稳定速度？2）棒从静止达到稳定速度所需要的时间。三、总结与测评要想学习成绩好，总结测评少不了！课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮 助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力。成果测评现在来检测一下学习的成果吧！请到网校测评系统和模拟考试系统进行相关知识点的 测试。知识点：电磁感应测评系统分数： 模拟考试系统分数：如果你的分数在80分以下，请进入网校资源ID： #41464#403120做基础达标部分的练习，如果你的分数在80分以上, 你可以进行能力提升题目的测试。自我反馈学完本节知识，你有哪些新收获？总结本节的有关习题，将其中的好题及错题分类整 理。如有问题，请到北京四中网校的“名师答疑”或“互帮互学”交流。我的收获习题整理题目或题目出处所属类型或知识点分析及注意问题好题错题注：本表格为建议样式，请同学们单独建立错题本，或者使用四中网校错题本进行记录。M网要（资知识导学：电磁感应 复习与巩固（提高）（ID： #403121）高清课堂：电磁感应复习与巩固（ID： #395169）更多资源，请使用网校的学习引领或搜索功能来查看使用。对本知识的学案导学的使用率： 好（基本按照学案导学的资源、例题进行复习、预习和进行课堂笔记等，使用率达到 80%以上） 中（使用本学案导学提供的资源、例题和笔记，使用率在 50%-80%左右） 弱（仅作一般参考，使用率在 50%以下）学生：_家长：_指导教师：一请联系北京四中网校当地分校以获得更多知识点学案导学。