2013届高三物理选修3-2一轮复习教案电磁感应的综合应用

第3讲专题电磁感应的综合应用

考点一电磁感应中的力学问题

1．题型特点：电磁感应中产生的感应电流在磁场中将受到安培力的作用，因此，电磁感应问题往往跟力学问题联系在一起，解决这类问题，不仅要应用电磁学中的有关规律，如楞次定律、法拉第电磁感应定律、左手定则、右手定则、安培力的计算公式等，还要应用力学中的有关规律，如牛顿运动定律、动能定理、机械能守恒定律等．要将电磁学和力学的知识综合起来应用．

2．解题方法

(1)选择研究对象，即哪一根导体棒或几根导体棒组成的系统；

(2)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；

(3)求回路中的电流大小；

(4)分析其受力情况；

(5)分析研究对象所受各力的做功情况和合外力做功情况，选定所要应用的物理规律；

(6)运用物理规律列方程求解．

电磁感应力学问题中，要抓好受力情况、运动情况的动态分析：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化，周而复始地循环，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定状态．

附：安培力的方向判断

3．电磁感应问题中两大研究对象及其相互制约关系

【典例1】

一个质量m＝0.1 kg的正方形金属框总电阻R＝0.5 Ω，金属框放在表面绝缘的斜面AA′B′B的顶端(金属框上边与AA′重合)，自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB′重合)，设金属框在下滑过程中的速度为v，与此对应的位移为x，那么v2－x图象如图9－3－1所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上，金属框与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8；cos 53°＝0.6.

(1)根据v2－x图象所提供的信息，计算出金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间T；

(2)求出斜面AA′B′B的倾斜角θ；

(3)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；

图9－3－1 解析 (1)由v 2－x 图象可知：

x 1＝0.9 m v 1＝3 m/s 做匀加速运动

x 2＝1.0 m v 1＝3 m/s 做匀速运动

x 3＝1.6 m ，末速度v 2＝5 m/s ，做匀加速运动

设线框在以上三段的运动时间分别为t 1、t 2、t 3.

则x 1＝12v 1t 1 所以t 1＝0.6 s x 2＝v 1t 2 所以t 2＝13

s x 3＝12(v 1＋v 2)t 3 t 3＝0.4 s T ＝t 1＋t 2＋t 3＝43

s. (2)线框加速下滑时，由牛顿第二定律得

mg sin θ－μmg cos θ＝ma

由a ＝5.0 m/s 2得θ＝53°.

(3)线框通过磁场时，线框做匀速运动，线框受力平衡

B 2L 2v 1R

＋μmg cos θ＝mg sin θ 线框的宽度L ＝d ＝0.5x 2＝0.5 m

得B ＝33

T. 答案 (1)43s (2)53° (3)33

T 【变式1】

如图9－3－2甲所示，不计电阻的平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L ＝1 m ，上端接有电阻R ＝3 Ω，虚线OO ′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场．现将质量m ＝0.1 kg 、电阻r ＝1 Ω的金属杆ab ，从OO ′上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落过程中始终与导轨保持良好接触，杆下落过程中的v －t 图象如图9－3－2乙所示(取g ＝10 m/s 2)．求：

图9－3－2 (1)磁感应强度B 的大小．

(2)杆在磁场中下落0.1 s 的过程中电阻R 产生的热量．

解析 (1)由图象知，杆自由下落0.1 s 进入磁场以v ＝1.0 m/s 做匀速运动

产生的电动势E ＝BL v

杆中的电流I ＝E R ＋r

杆所受安培力F 安＝BIL

由平衡条件得mg ＝F 安

代入数据得B ＝2 T.

(2)电阻R 产生的热量Q ＝I 2Rt ＝0.075 J.

答案 (1)2 T (2)0.075 J

考点二 电磁感应中的电学问题

1．题型特点：磁通量发生变化的闭合电路或切割磁感线导体将产生感应电动势，回路中便有感应电流．从而涉及电路的分析及电流、电压、电功等电学物理量的计算．

2．解题方法

(1)确定电源．切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或

回路就相当于电源，利用E ＝Bl v sin θ或E ＝n ΔΦΔt

求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向．如果在一个电路中切割磁感线的有几个部分但又相互联系，可等效成电源的串、并联．

(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串并联关系)，画出等效电路图．

(3)利用电路规律求解．主要应用欧姆定律及串并联电路的基本性质等列方程求解．

【典例2】

如图9－3－3所示，

图9－3－3 匀强磁场B ＝0.1 T ，金属棒AB 长0.4 m ，与框架宽度相同，电阻为13

Ω，框架电阻不计，电阻R 1＝2 Ω，R 2＝1 Ω，当金属棒以5 m/s 的速度匀速向左运动时，求：

(1)流过金属棒的感应电流多大？

(2)若图中电容器C 为0.3 μF ，则充电量多少？

解析 (1)由E ＝BL v 得

E ＝0.1×0.4×5 V ＝0.2 V

R ＝R 1·R 2R 1＋R 2＝2×12＋1

Ω＝23 Ω I ＝E R ＋r ＝0.223＋13

A ＝0.2 A (2)路端电压U ＝IR ＝0.2×23 V ＝0.43

V Q ＝CU 2＝CU ＝0.3×10－6×0.43

C ＝4×10－8 C 答案 (1)0.2 A (2)4×10－8 C

【变式2】

如图9－3－4所示，

图9－3－4

PN 与QM 两平行金属导轨相距1 m ，电阻不计，两端分别接有电阻R 1和R 2，且R 1＝6 Ω，ab 导体的电阻为2 Ω，在导轨上可无摩擦地滑动，垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1 T ．现ab 以恒定速度v ＝3 m/s 匀速向右移动，这时ab 杆上消耗的电功率与R 1、R 2消耗的电功率之和相等，求：

(1)R 2的阻值．

(2)R 1与R 2消耗的电功率分别为多少？

(3)拉ab 杆的水平向右的外力F 为多大？

解析 (1)内外功率相等，则内外电阻相等， 6×R 26＋R 2

＝2，解得R 2＝3 Ω. (2)E ＝BL v ＝1×1×3 V ＝3 V ，

总电流I ＝E R 总＝34

A ＝0.75 A ， 路端电压U ＝IR 外＝0.75×2 V ＝1.5 V ，

P 1＝U 2R 1＝1.52

6

W ＝0.375 W ， P 2＝U 2R 2＝1.52

3

W ＝0.75 W. (3)F ＝BIL ＝1×0.75×1 N ＝0.75 N.

答案 (1)3 Ω (2)0.375 W ；0.75 W (3)0.75 N

考点三 电磁感应中的图象问题

1．题型特点：一般可把图象问题分为三类

(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；

(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量；

(3)根据图象定量计算．

2．电磁感应的图象：主要包括B －t 图象、Φ－t 图象、E －t 图象和I －t 图象，还可能涉及感应电动势E 和感应电流I 随线圈位移x 变化的图象，即E －x 图象和I －x 图象．

【典例3】

如图9－3－5所示，

图9－3－5

边长为L 、总电阻为R 的正方形线框abcd 放置在光滑水平桌面上，其bc 边紧靠磁感应强度为B 、宽度为2L 、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘．现使线框以初速度v 0匀加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框从进入到完全离开磁场的过程中，线框中的感应电流的变化的是( )． 解析 线框以初速度v 0匀加速通过磁场，由E ＝BL v ，i ＝E R

知线框进出磁场时产生的电流应该是均匀变化的，由楞次定律可判断出感应电流的方向，对照选项中各图可知应选A.

答案 A

——电磁感应图象问题的解决方法

(1)明确图象的种类，即是B -t 图象还是Φ-t 图象，或者E -t 图象、I -t 图象等．

(2)分析电磁感应的具体过程．

(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系．

(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式．

(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等．

(6)判断图象(或画图象或应用图象解决问题)．

【变式3】

(2012·江西十校二模)矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的图象如图9－3－6所示，t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．若规定导线框中感应电流逆时针方向为正，则在0～4 s 时间内，线框中的感应电流I 以及线框的ab 边所受安培力F 随时间变化的图象为下图中的(安培力取向上为正方向)( )．

图9－3－6

解析 由E ＝n ΔΦΔt ＝n S ΔB Δt

，推知电流恒定，A 错；因为规定了导线框中感应电流逆时针方向为正，感应电流在0～2 s 内为顺时针方向，所以B 错；由F ＝BIL 得：F 与B 成正比，C 正确、D 错．

答案 C

考点四 电磁感应中的能量问题

1．题型特点：电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程，而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的，安培力做功的过程，是电能转化为其他形式能的过程，外力克服安培力做功，则是其他形式的能转化为电能的过程．

2．能量转化及焦耳热的求法

(1)能量转化

(2)求解焦耳热Q 的几种方法

【典例4】

如图9－3－7所示，

图9－3－7

水平虚线L 1、L 2之间是匀强磁场，磁场方向水平向里，磁场高度为h .竖直平面内有一等腰梯形线框，底边水平，其上下边长之比为5∶1，高为2h .现使线框AB 边在磁场边界L 1的上方h 高处由静止自由下落，当AB 边刚进入磁场时加速度恰好为0，在AB 边刚出磁场的一段

时间内，线框做匀速运动．求：

(1)DC 边刚进入磁场时，线框加速度的大小；

(2)从线框开始下落到DC 边刚进入磁场的过程中，线框的机械能损失和重力做功之比． 解析 (1)设AB 边刚进入磁场时速度大小为v 0，线框质量为m ，电阻为R ，AB ＝l ，CD ＝

5l ，则mgh ＝12

m v 02， AB 刚进入磁场时有，B 2l 2v 0R

＝mg . AB 边刚出磁场的一段时间内，线框切割磁感线的有效长度为2l ，设线框匀速运动时速度大小为v 1，由法拉第电磁感应定律得E 感＝B ·2l v 1，

线框匀速运动时有B 2(2l )2v 1R ＝mg .解得v 1＝v 04

. DC 边刚进入磁场瞬间，线框切割磁感线的有效长度为3l ，产生的感应电动势E 感′＝B (3l )v 1.

由牛顿第二定律得B 2(3l )2v 1R

－mg ＝ma ， 解得DC 边刚进入磁场时线框的加速度的大小为a ＝5g 4

. (2)从线框开始下落到DC 边进入磁场前瞬间，重力做功W G ＝mg ·3h .

根据能量守恒定律得线框机械能损失

ΔE ＝mg ·3h －12

m v 12. 联立解得ΔE ＝4716

mgh . 所以，线框的机械能损失ΔE 和重力做功W G 之比为ΔE ∶W G ＝47∶48.

答案 (1)5g 4

(2)47∶48

——解决这类问题的基本方法

(1)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．

(2)画出等效电路，求出回路中电阻消耗的电功率表达式．

(3)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程．

【变式4】

如图9－3－8所示，

图9－3－8

在倾角为θ＝37°的斜面内，放置MN 和PQ 两根不等间距的光滑金属导轨，该装置放置在垂直斜面向下的匀强磁场中．导轨M 、P 端间接入阻值R 1＝30 Ω的电阻和理想电流表，N 、Q 端间接阻值为R 2＝6 Ω的电阻．质量为m ＝0.6 kg 、长为L ＝1.5 m 的金属棒放在导轨上以v 0＝5 m/s 的初速度从ab 处向右上滑到a ′b ′处的时间为t ＝0.5 s ，滑过的距离l ＝0.5 m ．ab 处导轨间距L ab ＝0.8 m ，a ′b ′处导轨间距L a ′b ′＝1 m ．若金属棒滑动时电流表的读数始终保持不变，不计金属棒和导轨的电阻．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2，求：

(1)此过程中电阻R 1上产生的热量；

(2)此过程中电流表上的读数；

(3)匀强磁场的磁感应强度．

解析 (1)因电流表的读数始终保持不变，即感应电动势不变，故BL ab ·v 0＝BL a ′b ′·v a ′b ′，代入数据可得v a ′b ′＝4 m/s

根据能量转化和守恒定律得：

Q 总＝12

m (v 02－v a ′b ′2)－mgl sin 37°＝Q R 1＋Q R 2 由Q ＝U 2R t 得：Q R 1Q R 2＝R 2R 1

代入数据可求得：Q R 1＝0.15 J

(2)由焦耳定律Q R 1＝I 12R 1t 可知：

电流表读数I 1＝Q R 1R 1t

＝0.1 A (3)不计金属棒和导轨上的电阻，则R 1两端的电压始终等于金属棒与两轨接触间的电动势，

由E ＝I 1R 1，E ＝BL a ′b ′v a ′b ′可得：B ＝I 1R 1L a ′b ′·v a ′b ′

＝0.75 T 答案 (1)0.15 J (2)0.1 A (3)0.75 T

对应学生用书P160

一、电磁感应中的图象问题(高频考查)

1．(2010·广东理综，16)如图9－3－9所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ 沿导轨从MN 处匀速运动到M ′N ′的过程中，棒上感应电动势E 随时间t 变化的图象，可能正确的是( )．

图9－3－9

解析 在金属棒PQ 进入磁场区域之前或出磁场后，棒上均不会产生感应电动势，D 项错

误．在磁场中运动时，感应电动势E ＝Bl v ，与时间无关，保持不变，故A 选项正确．

答案 A

2．(2011·海南卷，6)如图9－3－10所示，EOF 和E ′O ′F ′为空间一匀强磁场的边界，其中EO ∥E ′O ′，FO ∥F ′O ′，且EO ⊥OF ；OO ′为∠EOF 的角平分线，OO ′间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l 的正方形导线框沿O ′O 方向匀速通过磁场，t ＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与时间t 的关系图线可能正确的是( )．

图9－3－10

解析当线框左边进入磁场时，线框上的电流方向为逆时针，直至线框右边完全进入磁场；当右边一半进入磁场，左边一半开始出磁场，此后线圈中的电流方向为顺时针．当线框左边进入磁场时，切割磁感线的有效长度均匀增加，故感应电动势、感应电流均匀增加，当左边完全进入磁场，右边还没有进入时，感应电动势、感应电流达最大，且直到右边将要进入磁场这一段时间内均不变，当右边进入磁场时，左边开始出磁场，这时切割磁感线的有效长度均匀减小，感应电动势、感应电流均减小，且左、右两边在磁场中长度相等时为零，之后再反向均匀增加至左边完全出来，到右边到达左边界时电流最大且不变，直到再次减小，故B正确．

答案 B

3．(2011·山东卷，22改编)如图9－3－11所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用a c表示c的加速度，E kd表示d的动能，x c、x d分别表示c、d相对释放点的位移，图中正确的是()．

图9－3－11

A ．①②

B ．③④

C ．①③

D ．②④

解析 c 棒下落h 过程为自由落体运动，a ＝g .设进入磁场瞬间速度大小为v ，则由匀速运

动有F 安＝mg ＝BIL ＝B 2L 2v R

，a ＝0.此时释放d 棒，在d 棒自由下落h 的过程中，c 棒在磁场中下落2h ，此过程c 一直做匀速运动，a ＝0.当d 棒进入磁场后，c 、d 两棒运动速度相同，穿过闭合回路磁通量不变，无感应电流，无安培力，二者都做匀加速直线运动．共同下落h 后，此时c 棒离开磁场，d 棒进入磁场h 的距离，此时c 、d 的速度都是v ′(v ′>v )，d 此时切割磁

感线，产生感应电动势E ′＝BL v ′，F 安′＝BI ′L ＝B BL v ′R

L >F 安＝mg ，d 棒做减速运动，d 棒离开磁场后c 、d 两棒均以加速度a ＝g 做匀加速运动，故选项②④正确．

答案 D

二、电磁感应中的力、电综合问题(高频考点)

4.

图9－3－12

(2011·天津卷，11)如图9－3－12所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 间距为L ＝0.5 m ，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒ab 、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m ＝0.02 kg ，电阻均为R ＝0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.2 T ，棒ab 在平行于导轨向上的力F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd 恰好能够保持静止．取g ＝10 m/s 2，问：

(1)通过棒cd 的电流I 是多少，方向如何？

(2)棒ab 受到的力F 多大？

(3)棒cd 每产生Q ＝0.1 J 的热量，力F 做的功W 是多少？

解析

(1)对cd 棒受力分析如图所示

由平衡条件得mg sin θ＝BIL

得I ＝mg sin θBL ＝0.02×10×sin 30°0.2×0.5

A ＝1 A. 根据楞次定律可判定通过棒cd 的电流方向为由d 到c .

(2)棒ab 与cd 所受的安培力大小相等，对ab 棒，受力分析如图所示，由共点力平衡条件

知F ＝mg sin θ＋BIL

代入数据解得F ＝0.2 N.

(3)设在时间t 内棒cd 产生Q ＝0.1 J 的热量，

由焦耳定律知Q ＝I 2Rt

设ab 棒匀速运动的速度是v ，其产生的感应电动势E ＝BL v

由闭合电路欧姆定律知I ＝E 2R

时间t 内棒ab 运动的位移s ＝v t

力F 所做的功W ＝Fs

综合上述各式，代入数据解得W ＝0.4 J.

答案 (1)1 A 方向由d 到c (2)0.2 N (3)0.4 J

5．(2011·浙江卷，23)如图9－3－13甲所示，在水平面上固定有长为L ＝2 m 、宽为d ＝1 m 的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l ＝0.5 m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图9－3－13乙所示，在t ＝0时刻，质量为m ＝0.1 kg 的导体棒以v 0＝1 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ＝0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ＝0.1 Ω/m ，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g ＝10 m/s 2)．

图9－3－13

(1)通过计算分析4 s 内导体棒的运动情况；

(2)计算4 s 内回路中电流的大小，并判断电流方向；

(3)计算4 s 内回路产生的焦耳热．

解析 (1)导体棒先在无磁场区域做匀减速直线运动，有

－μmg ＝ma ，v 1＝v 0＋at ，x ＝v 0t ＋12

at 2 代入数据解得：t ＝1 s ，x ＝0.5 m ，导体棒没有进入磁场区域．

导体棒在1 s 末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x ＝0.5 m.

(2)前2 s 磁通量不变，回路电动势和电流分别为

E ＝0，I ＝0

后2 s 回路产生的电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ld ΔB Δt

＝0.1 V 回路的总长度为5 m ，因此回路的总电阻为R ＝5λ＝0.5 Ω

电流为I ＝E R

＝0.2 A 根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向．

(3)前2 s 电流为零，后2 s 有恒定电流，焦耳热为Q ＝I 2Rt ＝0.04 J.

答案 (1)导体在1 s 末停止运动，没进入磁场．

(2)0.2 A 顺时针方向

(3)0.04 J

6.

图9－3－14

(2011·大纲全国卷，24)如图9－3－14所示，两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置，导轨间距离为L ，电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放，金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g .求：

(1)磁感应强度的大小；

(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率．

解析 (1)设小灯泡的额定电流为I 0，有

P ＝I 02R ①

由题意知，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，两小灯泡保持正常发光，流经MN 的电流为I ＝2I 0②

此时金属棒MN 所受的重力和安培力大小相等，下落的速度达到最大值，有

mg ＝BLI ③ 联立①②③式得 B ＝mg 2L R P ④ (2)法一 设灯泡正常发光时，导体棒的速度为v ，由电磁感应定律与欧姆定律得E ＝BL v ⑤

E ＝RI 0⑥

联立①②④⑤⑥式得

v ＝2P mg

⑦ 法二 由功能关系知，导体棒匀速下落灯泡正常发光时，导体棒下落所受重力的功率与

两灯泡消耗的功率相等，即mg v ＝2P ，解得：v ＝2P mg

. 答案 (1)mg 2L R P (2)2P mg 对应学生用书P289

图9－3－15

1．如图9－3－15所示，光滑平行金属导轨PP ′和QQ ′，都处于同一水平面内，P 和Q 之间连接一电阻R ，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中．现垂直于导轨放置一根导体棒MN ，用一水平向右的力F 拉动导体棒MN ，以下关于导体棒MN 中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是( )．

①感应电流方向是N ―→M ②感应电流方向是M ―→N ③安培力水平向左 ④安培力水平向右

A ．①②

B ．③④

C ．①③

D ．②④

解析

答案 C

图9－3－16

2．(2012·北京西城期末考试)在下列四个情景中，虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．A 、B 中的导线框为正方形，C 、D 中的导线框为直角扇形．各导线框均绕轴O 在纸面内匀速转动，转动方向如箭头所示，转动周期均为T .从线框处于图示位置时开始计时，以在OP 边上从P 点指向O 点的方向为感应电流i 的正方向．则四个情景中，产生的感应电流i 随时间t 的变化规律符合图9－3－16中i －t 图象的是( )．

解析 线框转动90°后开始进入磁场，由楞次定律结合右手定则可得，若线框顺时针转动

进入磁场时产生的感应电流由O 点指向P 点为负值，线框逆时针转动进入磁场时产生的感应电流由P 点指向O 点为正值，所以B 、D 错误；线框若为正方形，进入磁场后的一段时间内切割磁感线的有效长度越来越大，产生的电动势不为定值，感应电流不恒定，A 错误；线框若为扇形，进入磁场后转动90°的时间内切割的有效长度恒为半径，为定值，产生的电动势恒定，电流恒定，C 正确．

答案 C

图9－3－17

3．如图9－3－17所示，一由均匀电阻丝折成的正方形闭合线框abcd ，置于磁感应强度方向垂直纸面向外的有界匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，线框bc 边与磁场左右边界平行．若将该线框以不同的速率从图示位置分别从磁场左、右边界匀速拉出直至全部离开磁场，在此过程中( )．

A ．流过ab 边的电流方向相反

B ．ab 边所受安培力的大小相等

C ．线框中产生的焦耳热相等

D ．通过电阻丝某横截面的电荷量相等

解析 线框离开磁场，磁通量减小，由楞次定律可知线框中的感应电流方向为

a ―→d ―→c ―→

b ―→a ，故A 错误；由法拉第电磁感应定律得E ＝BL v ，I ＝E R ，F ＝BIL ＝B 2L 2v R

，v 不同，F 不同，故B 错误；线框离开磁场的时间t ＝L v ，产生的热量Q ＝I 2Rt ＝B 2L 3v R

，故C 错误；通过导体横截面的电荷量q ＝It ＝BL 2R

，故D 正确．

答案 D

4．如图9－3－18甲所示，abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B 的匀强磁场区域，MN 和M ′N ′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc 边平行，磁场方向与线框平面垂直．现金属线框由距MN 的某一高度从静止开始下落，图9－3－18乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v －t 图象．已知金属线框的质量为m ，电阻为R ，当地的重力加速度为g ，图象中坐标轴上所标出的字母v 1、v 2、v 3、t 1、t 2、t 3、t 4均为已知量．(下落过程中bc 边始终水平)根据题中所给条件，以下说法正确的是( )．

图9－3－18 A ．可以求出金属框的边长

B ．线框穿出磁场时间(t 4－t 3)等于进入磁场时间(t 2－t 1)

C ．线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相反

D ．线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等

解析 由线框运动的v －t 图象，可知0～t 1线框自由下落，t 1～t 2线框进入磁场，t 2～t 3线框在磁场中只受重力作用加速下降，t 3～t 4线框离开磁场．线框的边长l ＝v 3(t 4－t 3)选项A 正确；由于线框离开时的速度v 3大于进入时的平均速度，因此线框穿出磁场时间小于进入磁场时间，选项B 错；线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向都竖直向上，选项C 错误；线框进

入磁场mgl ＝Q 1＋12m v 22－12

m v 12，线框离开磁场mgl ＝Q 2，可见Q 1

5．如图9－3－19甲所示，bacd 为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m 的导体棒PQ 与ab 、cd 接触良好，回路的电阻为R ，整个装置放于垂直框架平面的变化磁场中，磁感应强度B 的变化情况如图9－3－19乙所示，PQ 能够始终保持静止，则0～t 2时间内，PQ 受到的安培力F 和摩擦力F f 随时间变化的图象错误的是(取平行斜面向上为正方向)

图9－3－19

解析 在0～t 2内，磁场随时间均匀变化，故回路中产生的感应电流大小方向均恒定，所

以PQ 受到的安培力F ＝BIL ∝B ，方向先沿斜面向上，t 1时刻之后方向变为沿斜面向下，故A 项正确，B 项错；静摩擦力F f ＝mg sin θ－BIL ，若t ＝0时刻，mg sin θ>BIL ，则F f 刚开始时沿斜面向上，若t ＝0时刻，mg sin θ

答案 B

6．如图9－3－20甲，在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场变化规律如图9－3－20乙所示，面积为S 的单匝金属线框处在磁场中，线框与电阻R 相连．若金属框的

电阻为R 2

，则下列说法错误的是( )．

图9－3－20 A ．流过电阻R 的感应电流由a 到b

B ．线框cd 边受到的安培力方向向下

C ．感应电动势大小为2B 0S t 0

D ．ab 间电压大小为2B 0S 3t 0

解析 本题考查电磁感应及闭合电路相关知识．由乙图可以看出磁场随时间均匀增加，根据楞次定律及安培定则可知，感应电流方向由a →b ，选项A 正确；由于电流由c →d ，根据

左手定则可判断出cd 边受到的安培力向下，选项B 正确；回路中感应电动势应为E ＝(2B 0－B 0)S t 0＝B 0S t 0.选项C 错误；因为E R ＋12

R ＝U R ，解得U ＝2B 0S 3t 0，选项D 正确． 答案 C

图9－3－21

7．一个闭合回路由两部分组成，如图9－3－21所示，右侧是电阻为r 的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B 1中；左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d ，其电阻不计．磁感应强度为B 2的匀强磁场垂直导轨平面向上，且只分布在左侧，一个质量为m 、电阻为R 的导体棒此时恰好能静止在导轨上，分析下述判断不正确的有( )．

A ．圆形线圈中的磁场，可以向上均匀增强，也可以向下均匀减弱

B ．导体棒ab 受到的安培力大小为mg sin θ

C ．回路中的感应电流为mg sin θB 2d

D ．圆形导线中的电热功率为m 2g 2sin 2θB 22d 2

(r ＋R ) 解析 导体棒此时恰好能静止在导轨上，依据平衡条件知导体棒ab 受到的安培力大小为mg sin θ，方向沿斜面向上，由左手定则判定电流方向为b →a ，再由楞次定律判定A 、B 正确；

回路中的感应电流为I ＝F B 2d ＝mg sin θB 2d

，C 正确；由焦耳定律得圆形导线中的电热功率为P r ＝m 2g 2sin 2θB 22d 2

r ，D 错． 答案 D

图9－3－22

8．如图9－3－22所示，abcd 是一个质量为m ，边长为L 的正方形金属线框．如从图示位置自由下落，在下落h 后进入磁感应强度为B 的磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L .在这个磁场的正下方h ＋L 处还有一个未知磁场，金属线框abcd 在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是( )．

A ．未知磁场的磁感应强度是2B

B ．未知磁场的磁感应强度是2B

C ．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL

D ．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为2mgL

解析 设线圈刚进入第一个磁场时速度大小为v 1，那么mgh ＝12

m v 12，v 1＝2gh .设线圈刚进入第二个磁场时速度大小为v 2，那么v 22－v 12＝2gh ，v 2＝2v 1.根据题意还可得到，mg ＝

B 2L 2v 1R ，mg ＝B x 2L 2v 2R 整理可得出B x ＝ 22

B ，A 、B 两项均错．穿过两个磁场时都做匀速运动，把减少的重力势能都转化为电能，所以在穿过这两个磁场的过程中产生的电能为4mgL ，

C 项正确、

D 项错．

答案 C

9．(2011·四川卷，24)如图9－3－23所示，间距l ＝0.3 m 的平行金属导轨a 1b 1c 1和a 2b 2c 2

分别固定在两个竖直面内．在水平面a 1b 1b 2a 2区域内和倾角θ＝37°的斜面c 1b 1b 2c 2区域内分别有磁感应强度B 1＝0.4 T ，方向竖直向上和B 2＝1 T 、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R ＝0.3 Ω、质量m 1＝0.1 kg 、长为l 的相同导体杆K 、S 、Q 分别放置在导轨上，S 杆的两端固定在b 1、b 2点，K 、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m 2＝0.05 kg 的小环．已知小环以a ＝6 m/s 2的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F 作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求

图9－3－23 (1)小环所受摩擦力的大小；

(2)Q 杆所受拉力的瞬时功率．

解析 (1)以小环为研究对象，在环沿绳下滑过程中，受重力m 2g 和绳向上的摩擦力f ，由牛顿第二定律知m 2g －f ＝m 2a .

代入数据解得f ＝m 2(g －a )＝0.05×(10－6) N ＝0.2 N.

(2)根据牛顿第二定律知，小环下滑过程中对绳的反作用力大小f ′＝f ＝0.2 N ，所以绳上的张力F T ＝0.2 N ．设导体棒K 中的电流为I K ，则它所受安培力F K ＝B 1I K l ，对导体棒K ，由平

衡条件知F T ＝F K ，所以电流I K ＝53

A.

因为导体棒Q 运动切割磁感线而产生电动势，相当于电源．等效电路如图所示，因K 、S 、

Q 相同，所以导体棒Q 中的电流I Q ＝2I K ＝103

A 设导体棒Q 运动的速度大小为v ，则E ＝

B 2l v

由闭合电路的欧姆定律知I Q ＝E R ＋R 2

解得v ＝5 m/s

导体棒Q 沿导轨向下匀速下滑过程中，受安培力F Q ＝B 2I Q l

由平衡条件知F ＋m 1g sin 37°＝F Q

代入数据解得F ＝0.4 N

所以Q 杆所受拉力的瞬时功率

P ＝F ·v ＝0.4×5 W ＝2 W ．(程序思维法)

答案 (1)0.2 N (2)2 W

10．相距L ＝1.5 m 的足够长金属导轨竖直放置，质量为m 1＝1 kg 的金属棒ab 和质量为m 2＝0.27 kg 的金属棒cd 均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图9－3－24(甲)所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同．ab 棒光滑，cd 棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.75，两棒总电阻为1.8 Ω，导轨电阻不计．ab 棒在方向竖直向上，大小按图9－3－24(乙)所示规律变化的外力F 作用下，从静止开始，沿导轨匀加速运动，同时cd 棒也由静止释放．

图9－3－24

(1)求出磁感应强度B 的大小和ab 棒加速度的大小；

(2)已知在2 s 内外力F 做功40 J ，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热．

解析 (1)经过时间t ，金属棒ab 的速率v ＝at

此时，回路中的感应电流为I ＝E R ＝BL v R

对金属棒ab ，由牛顿第二定律得

F －BIL －m 1g ＝m 1a

由以上各式整理得：

F ＝m 1a ＋m 1g ＋B 2L 2R

at 在图线上取两点：

t 1＝0，F 1＝11 N ；t 2＝2 s ，F 2＝14.6 N

代入上式得a ＝1 m/s 2 B ＝1.2 T

(2)在2 s 末金属棒ab 的速率v t ＝at ＝2 m/s

所发生的位移

s ＝12

at 2＝2 m 由动能定理得W F －m 1gs －W 安＝12

m 1v t 2 又Q ＝W 安，联立以上方程，解得

Q ＝W F －m 1gs －12

m 1v t 2 ＝(40－1×10×2－12

×1×22)J ＝18 J. 答案 (1)1.2 T 1 m/s 2 (2)18 J

高三物理一轮复习教学案1-3、重力、 弹力、摩擦力

1、力重力弹力 [高考要求] 1、掌握力、重力、形变、弹力等概念； 2、理解力不仅有大小而且有方向，是矢量； 3、知道重力的产生及重心位置的确定； 4、掌握判断弹力及其方向的确定方法； 5、掌握胡克定律，会计算弹力的大小。 [学习内容] 一、力 1、力的概念：（1）力是______对_____的作用；（2）其作用效果是①使受力物体_____________；②使受力物体______________。形变指物体________或________发生变化。 2、力的基本特性：（1）力的物质性是指____________；（2）力的矢量性是指______________；（3）力的相互性是指__________________；（4）力的独立性是指________________。 3、力的表示：（1）力的三要素是______________；（2）_____________叫力的图示；（3）_________________叫力的示意图。 4、力的分类：（1）按力的性质分为_____________；（2）按力的作用效果分为___________；（3）按作用方式分：有场力，如_____________有接触力，如__________________；（4）按研究对象分为内力和外力。 5、力的单位：国际单位制中是_____________，力的测量工具是_____________。 例1、下列关于力的说法中正确的是（） A.物体受几个力作用时，运动状态一定改变 B.只有直接接触的物体间才有力的作用 C.由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在 D.力的大小可用弹簧秤测量，且在任何地方1千克力均为9.8N 二、重力 1、重力的产生原因是_____________________________________，重力与引力关系______。 2、重力的大小：G=mg 注意重力的大小与物体运动的速度、加速度___关。（填有、无） 思考：物体的重力大小随哪些因素而改变？ 3、重力的方向为___________________，或垂直于____________。 4、重心：物体所受重力的等效作用点。重心位置与______和______有关。 注意：重心位置不一定在物体上，对于形状不规则或质量分布不均匀的薄板，可用悬挂法确定其重心位置。 三、弹力 1、定义：______________________叫弹力。其产生的条件是_______、________。 2、物体间弹力有无的分析方法——常用假设法。 （1）从物体的形变分析；（2）从物体的运动状态分析；（3）从物体间相互作用分析。 例2、分析下列各图中A、B间是否有弹力作用（水平面皆为光滑） ⑴ ⑶ a=g

电磁感应定律的应用教案

电磁感应定律应用 【学习目标】 1．了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。 2．了解感生电动势和动生电动势产生的原因。 3．能用动生电动势和感生电动势的公式进行分析和计算。 【要点梳理】 知识点一、感生电动势和动生电动势 由于引起磁通量的变化的原因不同感应电动势产生的机理也不同，一般分为两种：一种是磁场不变，导体运动引起的磁通量的变化而产生的感应电动势，这种电动势称作动生电动势，另外一种是导体不动，由于磁场变化引起磁通量的变化而产生的电动势称作感生电动势。 1．感应电场 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在他的电磁场理论中指出，变化的磁场会在周围空间激发一种电场，我们把这种电场叫做感应电场。 静止的电荷激发的电场叫静电场，静电场的电场线是由正电荷发出，到负电荷终止，电场线不闭合，而感应电场是一种涡旋电场，电场线是封闭的，如图所示，如果空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在电场力的作用下定向移动，而产生感应电流，或者说导体中产生感应电动势。 要点诠释：感应电场是产生感应电流或感应电动势的原因，感应电场的方向也可以由楞次定律来判断。感应电流的方向与感应电场的方向相同。 2．感生电动势 （1）产生：磁场变化时会在空间激发电场，闭合导体中的自由电子在电场力的作用下定向运动，产生感应电流，即产生了感应电动势。 （2）定义：由感生电场产生的感应电动势成为感生电动势。 （3）感生电场方向判断：右手螺旋定则。 3、感生电动势的产生 由感应电场使导体产生的电动势叫做感生电动势，感生电动势在电路中的作用就是充当电源，其电路是内电路，当它和外电路连接后就会对外电路供电。 变化的磁场在闭合导体所在的空间产生电场，导体内自由电荷在电场力作用下产生感应电流，或者说产生感应电动势。其中感应电场就相当于电源内部所谓的非静电力，对电荷产生作用。例如磁场变化时产生的感应电动势为cos B E nS t ?θ?= ． 知识点二、洛伦兹力与动生电动势 导体切割磁感线时会产生感应电动势，该电动势产生的机理是什么呢？导体切割磁感线产生的感应电动势与哪些因素有关？他是如何将其他形式的能转化为电能的？ 1、动生电动势

高中物理电磁感应综合问题

电磁感应综合问题 电磁感应综合问题，涉及力学知识（如牛顿运动定律、功、动能定 理、动量和能量守恒定律等）、电学知识（如电磁感应定律、楞次定律、 直流电路知识、磁场知识等）等多个知识点，其具体应用可分为以下 两个方面： （1）受力情况、运动情况的动态分析。思考方向是：导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……，周而复始，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。要画好受力图，抓住a=0时，速度v达最大值的特点。 （2）功能分析，电磁感应过程往往涉及多种能量形势的转化。例 如：如图所示中的金属棒ab沿导轨由静止下滑时，重力势能减小，一 部分用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，最终在 R上转转化为焦耳热，另一部分转化为金属棒的动能．若 导轨足够长，棒最终达到稳定状态为匀速运动时，重力势 能用来克服安培力做功转化为感应电流的电能，因此，从 功和能的观点人手，分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系，往往 是解决电磁感应问题的重要途径． 【例1】如图1所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度 为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计，导线框一长边

及x 轴重合，左边的坐标x=0，线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的感应强度满足关系)sin(l x B B 20π=。一光滑导体棒AB 及短边平行且 及长边接触良好，电阻也是R ，开始时导体棒处于x=0处，从t=0时刻起，导体棒AB 在沿x 方向的力F 作用下做速度为v 的匀速运动，求： （1）导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中力F 随时间t 变化的规律； （2）导体棒AB 从x=0到x=2l 的过程中回路产生的热量。 答案：（1）)()(sin v l t R l vt v l B F 203222220≤≤=π （2）R v l B Q 32320= 【例2】 如图2所示，两条互相平行的光滑金属导 轨位于水平面内，它们之间的距离为l =0.2m ，在导轨的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻，在x ≥0处有一及水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B=0.5T 。一质量为m=01kg 的金属杆垂直放置在导轨上，并以v 0=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 的共同作用下作匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s 2，方向及初速度方向相反，设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求： （1）电流为零时金属杆所处的位置； （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F 的大小和方向； （3）保持其他条件不变，而初速度v 0取不同值，求开始时F 的方

高三物理电磁感应知识点

届高三物理电磁感应知识点 物理二字出现在中文中，是取格物致理四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点，具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时，穿过

该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 (3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍 原电流的变化(自感)。 4.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变化率成正比。表达式E=n/t

电磁感应教案

《电磁感应》章节复习教案 第二课时：电磁感应综合问题 课型：复习课 时间：2015/04/22 班级：高二（1）班 教者：许军义 教学目标： （一）知识与技能 1．进一步掌握感应电流的产生条件、方向的判断、大小的计算。 2. 掌握解决电磁感应中电路问题，力学问题，能量问题，图像问题的分析方法及思路。 （二）过程与方法 通过电磁感应中的电路问题，力学问题，能量问题，图像问题的分析方法及思路的教学，使学生的解题能思路、解题能力和解题方法得到进一步的提高，初步达到高考要求。 （三）情感、态度与价值观 培养学生学以致用的思想，用辩证唯物主义的观点认识问题的态度。 教学重点：电磁感应综合问题分析方法及思路 教学难点：1.电磁感应与电路问题综合中等效电路分析。 2.电磁感应与力学问题综合中受力截面图分析及运动过程分析。 教学过程： 一、组织教学，清点人数。 二、导入教学，展示目标。 三、新课教学： （一）、电磁感应与电路知识的综合应用 用电路规律求解，主要1、解决电磁感应与电路问题的分析方法及思路。 （1）、确定电源： 首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体就是电源，其次利用 或 求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向。 （2）、分析电路结构，画等效电路图。 （3）、利有欧姆定律，串并联规律等。 2、例题分析 {例1} 匀强磁场的磁感应强度为B ，磁场宽度为d ，一正方形金属框连长为L,每边电阻 t n E ??Φ=θsin BLv E =

均为R ，金属框以速度V 匀速穿过磁场区域，其平面始终一磁感线方向垂直，如图所示。则线圈进入磁场磁场过程中a 、b 两点间电压Uab= ；穿出磁场磁场过程中a 、b 两点间电压Uab= 。 {解题方法过程} 学生活动：画出线圈进入磁场和穿出磁场过程中 等效电路 师生活动：根据等效电路及电路知识确定线圈进 入磁场和穿出磁场过程中a 、b 两点间 电压Uab 答案：进入磁场过程:Uab=BLV/4 穿出磁场过程:Uab=3BLV/4 (二)、电磁感应中的动力学问题 1、解决电磁感应与动力学问题的分析方法及思路： 教师活动：展示电磁感应中的动力学问题解题的基本思路方框图，并讲解。 学生活动：看图理解。 2、例题分析 {例2}如图所示，足够长的光滑平行金属导轨cd 和ef ，水平放置且相距L ，在其左端各固定一个半径为r 的四分之三金属光滑圆环，两圆环面平行且竖直。在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆，两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路，两金属杆质量均为m 。整个装置放在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中。当用水平向右的恒力F= 3 mg 拉细杆a ，经很长一段时间后，杆b 恰好静止在圆环上某处，试求： （1）此时回路中的感应电流； （2）此时杆b 的位置距圆环最低点的高度。 {解题方法过程} 学生活动：1、分析a 杆最终运动状态。 2、据a 3、画b 杆受力截面图。 a d b c 电路分析 确定电源 （E ，r ） 感应电流确定导体所受的安培力 受力分析确定合外力 a v 与a 方向关运动状态分析 临界状态

高中物理-电磁感应知识点汇总

电磁感应 1.★电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 （1）产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即ΔΦ≠0。 （2）产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 （3）电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 （1）定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：Φ=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′，即Φ=BS′，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.★楞次定律 （1）楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割

磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 （2）对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。 ③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即“增反减同”。 ④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。 （3）楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化； ②阻碍物体间的相对运动； ③阻碍原电流的变化（自感）。 ★★★★4.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变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时，感应电动势E=BLv。 （1）两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势，只有当磁通量的变化率是恒定不变时，它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v 若为瞬时速度，则算出的就是瞬时电动势：若v为平均速度，算出的就是平均电动势。

高三物理复习——电磁感应综合练习

高三物理复习——电磁感应综合练习 1.如图所示，在光滑水平面上有一个竖直向上的匀强磁场，分布在宽度为l 的区域内。现有一个边长为a 的正方形闭合导线框（a < l ），以初速度v 0垂直于磁场边界沿水平面向右滑过该磁场区域，滑出时的速度为v 。下列说法中正确的是 A.导线框完全进入磁场中时，速度大于(v 0+ v )/2 B.导线框完全进入磁场中时，速度等于(v 0+ v )/2 C.导线框完全进入磁场中时，速度小于(v 0+ v )/2 D.以上三种都有可能 2.如图所示，位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F 拉ab ，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E 表示回路中的感应电动势，i 表示回路中的感应电流，在i 随时间增大的过程中，电阻消耗的功率 A.等于F 的功率 B.等于安培力的功率的绝对值 C.等于F 与安培力合力的功率 D.小于iE 3.两根相距为L 的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m 的金属细杆ab 、cd 与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R 0。整个装置处于磁感应强度大小为B ，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab 杆在平行于水平导轨的拉力F 作用下以速度v 1沿导轨匀速运动时，cd 杆也正好以速度v 2向下匀速运动。重力加速度为g 。以下说法正确的是 A.ab 杆所受拉力F 的大小为R v L B mg 2122-μ B.cd 杆所受摩擦力为零 C.回路中的电流强度为()R v v BL 221+ D.μ与v 1大小的关系为1 222v L B Rmg =μ 4.均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd ，每边长为L ，总电阻为R ，总质量为m 。将其置于磁感应强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的磁场边界面平行。当cd 边刚进入磁场时，⑴求线框中产生的感应电动势大小；⑵求cd 两点间电势差大小；⑶若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高 度h 所应满足的条件。 B

高三物理一轮复习选修3-3全套学案

第1课时 分子动理论 内能 导学目标 1.掌握分子动理论的内容，并能应用分析有关问题.2.理解温度与温标概念，会换算摄氏温度与热力学温度.3.理解内能概念，掌握影响内能的因素． 一、分子动理论

1．请你通过一个日常生活中的扩散现象来说明：温度越高，分子运动越激烈． 2．请描述：当两个分子间的距离由小于r0逐渐增大，直至远大于r0时，分子间的引力如何变化？分子间的斥力如何变化？分子间引力与斥力的合力又如何变化？ [知识梳理] 1．物体是由____________组成的 (1)多数分子大小的数量级为________ m. (2)一般分子质量的数量级为________ kg. 2．分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：相互接触的物体彼此进入对方的现象．温度越______，扩散越快． (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的__________的永不停息地无规则运 动．布朗运动反映了________的无规则运动．颗粒越______，运动越明显；温度越______，运动越剧烈． 3．分子间存在着相互作用力 (1)分子间同时存在________和________，实际表现的分子力是它们的________． (2)引力和斥力都随着距离的增大而________，但斥力比引力变化得______． 思考：为什么微粒越小，布朗运动越明显？ 二、温度和温标 [基础导引] 天气预报某地某日的最高气温是27°C，它是多少开尔文？进行低温物理的研究时，热力学温度是2.5 K，它是多少摄氏度？ [知识梳理] 1．温度 温度在宏观上表示物体的________程度；在微观上是分子热运动的____________的标志． 2．两种温标 (1)比较摄氏温标和热力学温标：两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数 值________，但它们表示的温度间隔是________的，即每一度的大小相同，Δt＝ΔT. (2)关系：T＝____________. 三、物体的内能 [基础导引] 1．有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这整个过程中，分子势能的变化情况是() A．不断增大B．不断减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 2．氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是() A．氧气的内能较大B．氢气的内能较大 C．两者的内能相等D．氢气分子的平均速率较大

《电磁感应》教学设计

《电磁感应》教学设计 （一）引入新课：我们的物理“很美”，它具有“和谐的美”、“规律的美”——如浩瀚的宇宙及我们的太阳系在各就各位的运行着；它还具有“对称美”——如有“正电”就有“负电”、磁体有“南极”就有“北极”、平面镜中的像与物完全对称、还听说有“物质”就有“反物质”??当然物理也具有“奇异的美”，如听说有“磁单极子”，还有什么“宇称不守恒”……随着以后年级的递增，你会逐渐发现物理的各种美。通过奥斯特实验，我们知道：“电”能产生出“磁” ,（老师不妨在30秒内重现这个实验），那么同学猜想，反过来，“磁”能否生产出“电”来呢？（顺便板书逆向箭头并带问号） 几乎所有学生猜：“磁”也能生“电”。（那只是乱猜，无正当 理由，只是思维定势喊的） （二）引导学生确定需要哪些器材（这里，老师起很大主导作用）：当然要有磁体，还得有导线（否则，电流在哪流？），我给准备的是2m长的。还得有检验是否生出电流来的电流表（否则，你生出电来 了都还不知道呢）。 （三）这时，老师宣布：“开始试验，我看咱班那位同学把法拉 第憋了10年才发现的电流找出来”：同学们跃跃欲试，摩拳擦掌， 都想第一个发现，情绪激动，但无从下手，不知怎么摆弄好，憋得难

受，我则煞有介事的巡视着??我知道他们几乎发现不了。但我就想让他们憋很长一段时间并且还没书看，急的难受。巡视时，我发现各种各样的做法：1、导线敞开着，放在蹄型磁体上不动（很多学生）；2、导线敞开着，在蹄型磁体上随便乱动（很多学生）；3、导线敞开着，放在蹄型磁体中间不动（很多学生）；4、导线敞开着，放在蹄型磁体中间晃动（部分学生）；?? 这时候，我只问学生一句话：“开着的导线里会有电流吗？”只见大部分学生开始把导线闭合。但还是没有同学生产出电流来，我再说：“不急，人家法拉第用了好几年，我们才一节课，不过二班有个同学发现了”（其实没有）。就这样，学生们在好胜心的驱动下，积极的想着办法??我巡视着，开始发现有些学生把导线缠绕到蹄型磁体上。约15——20分钟以后（绝不是浪费），我走上讲台演示，我用的演示器材就是普通导线，我用夸张的慢动作缠绕10圈，快速切割，学生不约而同的：“啊，电流！”，我再用夸张的慢动作缠绕20圈，30圈，学生高呼：“大电流！”；再换正规实验器材——线圈，再做实验，然后，在线圈里接入一个灯泡，也发光。到此，学生一直感叹，后悔，我就差那么一点点！此时，我讲法拉第及科拉顿的故事。发给学生们线圈也感受感受。师生共同总结：产生电流的条件及电流方向与什么有关。

高三物理电磁感应1

电磁感应 一． 典例精析 题型1.（楞次定律的应用和图像）如图甲所示，存在有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L ，在磁场区域的左侧相距为L 处，有一边长为L 的形导体线框，总电阻为R ，且线框平面与磁场方向垂直. 现使线框以速度v 匀速穿过磁场区域. 以初始位置为计时起点，规定电流逆时针方向时的电流和电动势方向为正，B 垂直纸面向里时为正，则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流、和电功率的四个图象描述不正确的是 （ ） 解析：在第一段时间，磁通量等于零，感应电动势为零，感应电流为零，电功率为零。 在第二段时间，BLvt BS ==Φ，BLv E =，R BLv R E I = =，R BLv P 2)(=。 在第三段时间， BLvt BS 2==Φ，BLv E 2=，R BLv R E I 2==，R BLv P 2)2(= 在第四段时间， BLvt BS ==Φ，BLv E =，R E I =，R BLv P 2)(=。此题选B 。 规律总结：对应线圈穿过磁场产生感应电流的图像问题，应该注意以下几点：

⑴要划分每个不同的阶段，对每一过程采用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析。 ⑵要根据有关物理规律找到物理量间的函数关系式，以便确定图像的形状。 ⑶线圈穿越方向相反的两磁场时，要注意有两条边都切割磁感线产生感应电动势。 题型2.（电磁感应中的动力学分析）如图所示，固定在绝缘水平面上的的金属框架cdef 处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab 电阻为r ，跨在框架上，可以无摩擦地滑动，其余电阻不计．在t =0时刻，磁感应强度为B 0，adeb 恰好构成一个边长为L 的形．⑴若从t =0时刻起，磁感应强度均匀增加，增加率为k (T/s)，用一个水平拉力让金属棒保持静止．在t =t 1时刻，所施加的对金属棒的水平拉力大小是多大？⑵若从t =0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属棒以速度v 向右匀速运 动时，可以使金属棒中恰好不产生感应电流则磁感应强度B 应怎样随时间t 变化？写出B 与t 间的函数关系式． 解析： 规律总结： 题型3.（电磁感应中的能量问题）如图甲所示，相距为L 的光滑平行金属导轨水平放置，导轨一部分处在以OO ′为右边界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直导轨平面向下，导轨右侧接有定值电阻R ，导轨电阻忽略不计. 在距边界OO ′也为L 处垂直导轨放置一质量为m 、电阻r 的金属杆ab . B d c a b e f

高中物理电磁感应专题复习

电磁感应·专题复习 一. 知识框架： 二. 知识点考试要求： 知识点 要求 1. 右手定则 B 2. 楞次定律 B 3. 法拉第电磁感应定律 B 4. 导体切割磁感线时的感应电动势 B 5. 自感现象 A 6. 自感系数 A 7. 自感现象的应用 A 三. 重点知识复习： 1. 产生感应电流的条件 （1）电路为闭合回路 （2）回路中磁通量发生变化?φ≠0 2. 自感电动势 （1）E L I t 自=? ?? （2）L —自感系数，由线圈本身物理条件（线圈的形状、长短、匝数，有无铁芯等）决定。 （2）自感电动势的作用：阻碍自感线圈所在电路中的电流变化。 （4）应用：<1>日光灯的启动是应用E 自 产生瞬时高压 <2>双线并绕制成定值电阻器，排除E 自 影响。 3. 法拉第电磁感应定律 （1）表达式：E N t =??φ N —线圈匝数；?φ—线圈磁通量的变化量，?t —磁通量变化时间。

（2）法拉第电磁感应定律的几个特殊情况： i ）回路的一部分导体在磁场中运动，其运动方向与导体垂直，又跟磁感线方向垂直时，导体中的感应电动势为E B l v = 若运动方向与导体垂直，又与磁感线有一个夹角α时，导体中的感应电动势为：E B l v =s i n α ii ）当线圈垂直磁场方向放置，线圈的面积S 保持不变，只是磁场的磁感强度均匀变化时线圈中的感应电动势为E B t S = ?? iii ）若磁感应强度不变，而线圈的面积均匀变化时，线圈中的感应电动势为：E B S t =?? iv ）当直导线在垂直匀强磁场的平面，绕其一端作匀速圆周运动时，导体中的感应电动势为：E Bl =12 2ω 注意： （1）E B l v =s i n α用于导线在磁场中切割磁感线情况下，感应电动势的计算，计算的是切割磁感线的导体上产生的感应电动势的瞬时值。 （2）E N t =??φ ，用于回路磁通量发生变化时，在回路中产生的感应电动势的平均值。 （3）若导体切割磁感线时产生的感应电动势不随时间变化时，也可应用E N t =??φ ，计算E 的瞬时值。 4. 引起回路磁通量变化的两种情况： （1）磁场的空间分布不变，而闭合回路的面积发生变化或导线在磁场中转动，改变了垂直磁场方向投影面积，引起闭合回路中磁通量的变化。 （2）闭合回路所围的面积不变，而空间分布的磁场发生变化，引起闭合回路中磁通量的变化。 5. 楞次定律的实质：能量的转化和守恒。 楞次定律也可理解为：感应电流的效果总是要反抗（或阻碍）产生感应电流的原因。 （1）阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化 （2）阻碍相对运动，可理解为“来拒去留”。 （3）使线圈面积有扩大或缩小的趋势。 （4）阻碍原电流的变化（自感现象）。 6. 综合题型归纳 （1）右手定则和左手定则的综合问题 （2）应用楞次定律的综合问题 （3）回路的一部分导体作切割磁感线运动 （4）应用动能定理的电磁感应问题 （5）磁场均匀变化的电磁感应问题 （6）导体在磁场中绕某点转动 （7）线圈在磁场中转动的综合问题 （8）涉及以上题型的综合题 【典型例题】 例1. 如图12-9所示，平行导轨倾斜放置，倾角为θ=?37，匀强磁场的方向垂直于导轨平面，磁感强度B T =4，质量为m k g =10.的金属棒ab 直跨接在导轨上，ab 与导轨间的动摩擦因数μ=025.。ab 的电阻r =1Ω，平行导轨间的距离L m =05.，R R 1218== Ω，导轨电阻不计，求ab 在导轨上匀速下滑的速度多大？此时ab 所受

高三物理一轮复习教案设计(精品)

第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1单元 直线运动的基本概念 1、 机械运动：一个物体相对于另一物体位置的改变（平动、转动、直线、曲线、圆周） 参考系：假定为不动的物体 （1） 参考系可以任意选取,一般以地面为参考系 （2） 同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果可能不同 （3） 一切物体都在运动，运动是绝对的，而静止是相对的 2、 质点：在研究物体时，不考虑物体的大小和形状，而把物体看成是有质量的点，或者 说用一个有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。 （1） 质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观 上不存在。 （2） 大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。 直 线 运 动 直线运动的条件：a 、v 0共线 参考系、质点、时间和时刻、位移和路程 速度、速率、平均速度 加速度 运动的描述 典型的直线运动 匀速直线运动 s=v t ，s-t 图，（a ＝0） 匀变速直线运动 特例 自由落体（a ＝g ） 竖直上抛（a ＝g ） v - t 图 规律 at v v t +=0,2021at t v s + =as v v t 2202=-,t v v s t 2 0+=

（3） 转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。 （4） 某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程 度。 3、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末。 时间：前后两时刻之差。时间坐标轴线段表示时间，第n 秒至第n+3秒的时间为3秒 （对应于坐标系中的线段） 4、位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。 路程：物体运动轨迹之长，是标量。路程不等于位移大小 （坐标系中的点、线段和曲线的长度） 5、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量， 是矢量。 平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，υ=s/t （方向为位移的方向） 平均速率：为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同（粗略描述运动的快慢） 即时速度：对应于某一时刻（或位置）的速度，方向为物体的运动方向。（t s v t ??=→?0lim ） 即时速率：即时速度的大小即为速率； 【例1】物体M 从A 运动到B ，前半程平均速度为v 1，后半程平均速度为v 2，那么全程的平均速度是：（ D ） A ．（v 1+v 2）/2 B ．21v v ? C ．212221v v v v ++ D ．21212v v v v +

电磁感应教学设计.

电磁也应现象 本％内容足电船学的快心内容Z .在性个岛中物理中占有相％。要的地位.它 揭求了嫌和电的内在联札 教材先an r 解r 法拘弟发现电破也应现欢的眼难 历阳 后通过实淼探究的方法闩纳出了 “磴生电”的垸律.在教材中起到了承询 启后的作用.足学生今后学习法按第电磴盛戍定忡,捞次定冲和女变电流产牛?的 学牛己知道电流的mw.—奥斯特实驶.掌押r 磁场的禁本知识.卯解r 磁通 祖的幔念.粉中时也已经学习r 闭合电路的部分导体做切削猊蛾线遥动产生蛤应 电流的知识. n 然会激发起他们继续探究壤成电流产生的条件的兴鲤和热情.iftj ti 同学们u 前己经“ ?定的电学实轸裸件机岫和 定的探究.分析与归纳的能 力.对木n 课设计探究实脸 经教的指亍和小组合作.应该能够顺利完成， 析如此 学情分析 教学 II 标 W g 「.拘■"现电磁蛾应现象的的折妨村 用i 八"仅此 知谄什久是电破墙应现象,理解螃阿电检产生的条件. 过程与方法 情蛾、态度与 价值观 学会通过实心祝察.记京实於结果?分析论证?得出结论的科学探 究方法? I:通过对电磴博应现望的发现历程的学习，体会人类探索自然规伸 的科学态反和科学粘神. 2,逸过学习产生“嫉生电”的条件.斥成探宛物理岫I 的R 好习虬 提高自身的素养. 学点点 学法F 教垂推 教方及段 页点：通过实睑探究博应电流的产生条（1. 难点：加织学生完成他磁￥成现纹的实我.”纳忌结出产4一蛾成电流的条件. （1） 教帅启发.引轩孕牛先ni 很读法拉第发现电破壕应现象的眼燃为程?后认亭 生经历 探究'.愣应电流产生的条件”的过程.叩提出何迷——役订实验——采址数揖一 交流反愦-一分析队纳一行出结论一实践应川.学生在教帅的指导卜I ：动思号.I ； 动探索,亲身体/.从而体会科孚探索中的艰松 衡》其中的方法.激发学生的求知 砍.捉研生的科学案养? （2） 以探究实较为*线.结合演示实轮.设置1站的问题教学.以多媒体课件,电 『白板辅助教学. 教学 条形破轶.灵故电液计.演示电衣.线Nk JMNWh 滑动变RIH..蹄形磁铁. 媒体 电W. ［电池、微电流放人样.奥斯， ?" ? ITM）.媒线管.PPT 课件 教学 流程 图 教学过程设计 教学渔群 ?）新课引入 【演示I 】演示生活中的瞥通F 电简和尹压武「电筒发光 丁Ik 式T 电筒没仃电池，伊傩式发光,它的电是从哪来的？要 蜉决这个轲题，我们需要学习新的，八电磁骆 洁 今天我们学习第 W 电陋感应现象， 学生活动 设 旋察现象 以生活中的现 象 为切入点?创 i 殳情境，迅速吸 引学生的注意 力.井设置慈

高三物理电磁感应

高三物理电磁感应 （时间：60分钟总分：100分） 一、选择题（每小题5分，共35分） 1.要使b线圈中产生图示I方向的电流，可采用的办法有 [ ] A.闭合K瞬间 B.K闭合后把R的滑动片向右移 C.闭合K后把b向a靠近 D.闭合K后把a中铁芯从左边抽出 2.如图所示，一个闭合线圈放在匀强磁场中，线圈的轴线与磁场方向成30°角，磁感应强度B，随时间均匀变化，线圈导线电阻率不变，用下述哪个方法可使线圈上感应电流增加一倍[ ] A.把线圈匝数增加一倍 B.把线圈面积增加一倍 C.把线圈的半径增加一倍 D.改变线圈轴线对于磁场的方向 3.如图，与直导线AB共面的轻质闭合金属圆环竖直放置，两者彼此绝缘，环心位于AB的上方.当AB中通有由A至B的电流且强度不断增大的过程中，关于圆环运动情况以下叙述正确的是[ ]

A.向下平动 B.向上平动 C.转动：上半部向纸内，下半部向纸外 D.转动：下半部向纸内，上半部向纸外 4.如图所示，两个相互连接的金属环，已知大环电阻是小环电阻的1/4;当通过大环的磁通量变化率为△φ／△t时，大环的路端电压为U.，当通过小环的磁通量的变化率为△φ／△t时，小环的路端电压为(两环磁通的变化不同时发生）[ ] 5 如图所示，把线圈从匀强磁场中匀速拉出来，第一次以速率v拉出，第二 次以2v的速率拉出.如果其它条件都相同.设前后两次外力大小之比F1:F2=K；产生的热量之比Q1:Q2=M；通过线框导线截面的电量之比q1:q2=N.则 [ ] A. K=2:1，M=2:1，N=1:1 B. K=1:2，M=1:2，N=1:2 C. K=1:1，M=1:2，N=1:1 D. 以上结论都不正确 6 如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线AB在金属导轨上应 [ ]

高三物理电磁感应知识点

2019届高三物理电磁感应知识点物理二字出现在中文中，是取格物致理四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。小编准备了高三物理电磁感应知识点，具体请看以下内容。 1.电磁感应现象 电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 (1)产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，即0。 (2)产生感应电动势的条件：无论回路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。 (3)电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果回路闭合，则有感应电流，回路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。 2.磁通量 (1)定义：磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，定义式：=BS。如果面积S与B不垂直，应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S，即=BS，国际单位：Wb 求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面；磁感线从面的正方向穿入时，穿过

该面的磁通量为正。反之，磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。 3.楞次定律 (1)楞次定律：感应电流的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定，而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况，此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。 (2)对楞次定律的理解 ①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。 ②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化，而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反；当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，即增反减同。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止，结果是增加的还增加，减少的还减少。(3)楞次定律的另一种表述：感应电流总是阻碍产生它的那个原因，表现形式有三种： ①阻碍原磁通量的变化；②阻碍物体间的相对运动；③阻碍原电流的变化(自感)。 4.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变化率成正比。表达式E=n/t

电磁感应教学设计

电磁感应教学设计 (一)教学目的 1.知道电磁感应现象及其产生的条件。 2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。 3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。 (二)教具 蹄形磁铁4～6块，漆包线，演示用电流计，导线若干，开关一只。 (三)教学过程 1.由实验引入新课 重做奥斯特实验，请同学们观察后回答： 此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象? (奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场) 进一步启发引入新课： 奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么，我们可不可以反过来进行逆向思索：磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验，进行探索研究。 2.进行新课 (1)通过实验研究电磁感应现象 板书：〈一、实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。〉 提问：根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材?为什么?

师生讨论认同：根据研究的对象，需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。 教师展示以上实验器材，注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按课本图12—1的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。 进一步提问：如何做实验?其步骤又怎样呢? 我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?斜放?导体在磁场中是静止?还是运动?怎样运动?磁场的强弱对实验有没有影响?下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。 用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。 教师按实验步骤进行演示，学生仔细观察，每完成一个实验步骤后，请学生将观察结果填写在上面表格里。 实验完毕，提出下列问题让学生思考： 上述实验说明磁能生电吗?(能) 在什么条件下才能产生磁生电现象?(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时) 为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢? (师生讨论分析：左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。) 通过此实验可以得出什么结论? 学生归纳、概括后，教师板书： 〈实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。〉

高中物理一轮复习全套教案(上册)

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 第1单元直线运动的基本概念 1、机械运动：一个物体相对于另一物体位置的改变（平动、转动、直线、曲线、圆周） 参考系：假定为不动的物体 （1）参考系可以任意选取,一般以地面为参考系 （2）同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果可能不同 （3）一切物体都在运动，运动是绝对的，而静止是相对的 2、质点：在研究物体时，不考虑物体的大小和形状，而把物体看成是有质量的点，或者说用一个 有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。 （1）质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观上不存在。 （2）大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。 （3）转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。 （4）某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程度。 3、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末。 时间：前后两时刻之差。时间坐标轴线段表示时间，第n秒至第n+3秒的时间为3秒（对应于坐标系中的线段） 4、位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。 路程：物体运动轨迹之长，是标量。路程不等于位移大小 （坐标系中的点、线段和曲线的长度） 5、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是矢量。 平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，υ=s/t（方向为位移的方向） 平均速率：为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同（粗略描述运动的快慢） 即时速度：对应于某一时刻（或位置）的速度，方向为物体的运动方向。（ t s v t? ? = → ?0 lim）即时速率：即时速度的大小即为速率； 【例1】物体M从A运动到B，前半程平均速度为v1，后半程平均速度为v2，那么全程的平均速度是：（ D ） A．（v1+v2）/2 B． 2 1 v v?C． 2 1 2 2 2 1 v v v v + + D． 2 1 2 1 2 v v v v + 【例2】某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才发现，便立即返航追赶，当他返航经过1小时追上小木块时，发现小木块距离桥有5400米远，若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。试求河水的流速为多大？ 解析：选水为参考系，小木块是静止的；相对水，船以恒定不变的速度运动，到船“追上”小木块，船往返运动的时间相等，各为 1 小时；小桥相对水向上游运动，到船“追上”小木块，小桥向上游运动了位移5400m，时间为2小时。易得水的速度为0.75m/s。 6、平动：物体各部分运动情况都相同。转动：物体各部分都绕圆心作圆周运动。 7、加速度：描述物体速度变化快慢的物理量，a=△v/△t（又叫速度的变化率），是矢量。a的方 向只与△v的方向相同（即与合外力方向相同）。 （1）加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）； （2）加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”——表示变化的快慢，不表示变化的大小。 （3）当加速度方向与速度方向相同时，物体作加速运动，速度增大；若加速度增大，速度增大得越来越快；若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）。当加速度方向与速度方向相反时，物体作减速运动，速度减小；若加速度增大，速度减小得越来越快；若加速度减小，速度减小得越来越慢（仍然减小）。 8 匀速直线运动和匀变速直线运动 【例3】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，经过1s后的速度的大小为10m/s，那么在这1s内，物体的加速度的大小可能为(6m/s或14m/s) 【例4】关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（B） A．速度变化越大，加速度就越大B．速度变化越快，加速度越大 C．加速度大小不变，速度方向也保持不变 D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小 9、匀速直线运动： t s v=，即在任意相等的时间内物体的位移相等．它 是速度为恒矢量的运动，加速度为零的直线运动． 匀速s - t图像为一直线：图线的斜率在数值上等于物体的速度。 直 线运动直线运动的条件：a、v0共线 参考系、质点、时间和时刻、位移和路程 速度、速率、平均速度 加速度 运动的描述 典型的直线运动 匀速直线运动s=v t ，s-t图，（a＝0） 匀变速直线运动 特例 自由落体（a＝g） 竖直上抛（a＝g） v - t图 规律 at v v t + = ,2 02 1 at t v s+ = as v v t 2 2 2= -,t v v s t 2 + =