高中物理電磁感應(yīng)教案

高二物理第三章電磁感應(yīng)導(dǎo)學(xué)案（帶答案）。

1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．大致了解電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過程。
2．理解什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
3．掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
自主學(xué)習(xí)
【問題1】誰發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)?誰利用對稱思維經(jīng)過10年的艱苦探索發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象？

【問題2】回憶初中所學(xué)的電磁感應(yīng)的定義及感應(yīng)電流產(chǎn)生的過程.

【問題3】什么是磁通量?怎樣形象表示磁通量的大小?

【問題4】如何改變一個(gè)閉合回路中的磁通量?具體有哪些方法?

【問題5】教材中圖3.1-2和圖3.1-3和圖3.1-5實(shí)驗(yàn)中改變的物理量是否相同?但改變的最終物理量是否相同?
合作探究
【問題1】用導(dǎo)體切割磁感線，探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件
導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向現(xiàn)象
切割感應(yīng)線
沿磁感應(yīng)線方向

(討論與交流)導(dǎo)體切做割感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中的磁通量是否發(fā)生變化?導(dǎo)體沿磁感應(yīng)線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)情況又是怎樣的?

【問題2】向線圈中插入和抽出磁鐵，探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件
磁鐵運(yùn)動(dòng)方向現(xiàn)象
插入
靜止不動(dòng)
抽出
(討論與交流)磁體插抽出時(shí)回路中的磁通量回路中的磁通量是否發(fā)生變化?怎樣變化的?

【問題3】模彷法拉第的實(shí)驗(yàn)，探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件
實(shí)驗(yàn)方法現(xiàn)象
開關(guān)接通/斷開
螺線管的插入/取出
滑動(dòng)變阻器移動(dòng)

(討論與交流)上述三種情況中回路中的磁通量回路中的磁通量是否發(fā)生變化?怎樣變化的?

【問題4】討論總結(jié)出電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件:

課堂檢測
A
1．如圖所示，矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，閉合線圈由位置1通過這個(gè)磁場運(yùn)動(dòng)到位置2．線圈在運(yùn)動(dòng)過程的哪幾個(gè)階段有感應(yīng)電流，哪幾個(gè)階段沒有感應(yīng)電流？為什么？

2．如圖15－13所示，線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈里是否有感應(yīng)電流？為什么？

3．把一個(gè)銅環(huán)放在勻強(qiáng)磁場中，使環(huán)的平面與磁場的方向垂直并使銅環(huán)沿著磁場的方向移動(dòng)(圖甲)，環(huán)中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？為什么？如果磁場是不均勻的(圖乙)，是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？為什么？
B
4.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在鐵芯F上繞著兩個(gè)線圈A、B．如果線圈A中的電流i和時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，在t1～t2這段時(shí)間內(nèi)，A、B、C、D四種情況中，哪種情況可以在線圈B中觀察到感應(yīng)電流？為什么？
學(xué)有所得

延伸閱讀

《3.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象》導(dǎo)學(xué)案

教案課件是老師上課中很重要的一個(gè)課件，大家靜下心來寫教案課件了。只有規(guī)劃好了教案課件新的工作計(jì)劃，這樣我們接下來的工作才會(huì)更加好！你們會(huì)寫教案課件的范文嗎？急您所急，小編為朋友們了收集和編輯了“《3.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象》導(dǎo)學(xué)案”，相信能對大家有所幫助。

課題：《3.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象》導(dǎo)學(xué)案
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]：
一、通過演示實(shí)驗(yàn)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；
1、磁通量：穿過閉合回路的磁感線的條數(shù)φ。φ=BS——不要求掌握

2、閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線，或穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。
3、電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

二、通過實(shí)驗(yàn)和探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
“Φ變”；“Φ變”的原因：可能是B變、S變、B與S間的夾角
【課堂點(diǎn)撥與交流】
奧斯特實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？
實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？
猜想：
1、既然電能生磁，那么，磁是否能生電呢？
2、如果磁能生電，那么，怎樣才能實(shí)現(xiàn)呢？
一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)
奧斯特在1820年發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng),使整個(gè)科學(xué)界受到了極大的震動(dòng)，它證實(shí)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。
英國科學(xué)家法拉第,他做了多次嘗試，經(jīng)歷了一次次失敗，經(jīng)十年努力，終于發(fā)現(xiàn):
磁能生電!——這是一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn).
二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
1、電磁感應(yīng)：回想初中研究的結(jié)論:
在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。
物理學(xué)中把這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng).由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流.
三、電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件
1回顧：在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。

2探究1：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如下：
3歸納：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，什么情況下能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流？

四、磁通量
引入：為了說清楚產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件，要用到一個(gè)物理量——磁通量φ。
1、定義：穿過閉合回路的的條數(shù)。
2、理解：兩個(gè)閉合回路的面積相同但穿過他們的磁通量并不同。

3思考與討論：利用磁通量的知識(shí)，我們是否可以把前面的探究中歸納的結(jié)論引申一步，想一想：“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”于“磁通量”之間有什么聯(lián)系？與同學(xué)、老師交流，并最后的觀點(diǎn)寫在下面的空欄中。
閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：

思考：由于其他原因引起磁通量的變化是否會(huì)產(chǎn)長生感應(yīng)電流？
4探究2：進(jìn)一步探究感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系

5【結(jié)論】
只有當(dāng)線圈A中電流發(fā)生變化，線圈B中才有感應(yīng)電流
只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流
【分析論證】

課堂小結(jié)
一、電磁感應(yīng)；
1、磁通量：穿過閉合回路的磁感線的條數(shù)φ。φ=BS——不要求掌握

2、閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線，
或穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象。
3、電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

二、產(chǎn)生感應(yīng)電流條件：
穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化?！唉底儭?br> “Φ變”的原因：可能是B變、S變、B與S間的夾角變

【課堂練習(xí)】課本50頁1234

【課后練習(xí)】新課堂52——55頁練習(xí)題

【課后反思】：
一、什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？

1、何為磁通量？

2、怎樣的電流叫做感應(yīng)電流？
二、通過實(shí)驗(yàn)和探究產(chǎn)明確生感應(yīng)電流條件是什么？

電磁感應(yīng)

一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé)，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境，使高中教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的電磁感應(yīng)，希望能為您提供更多的參考。

課題運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力課型
1．演示實(shí)驗(yàn)：觀察陰極射線在磁場中的偏轉(zhuǎn)
沒有磁場存在，電子束呈直線
有磁場存在，電子束偏轉(zhuǎn)，改變磁場方向，電子束偏轉(zhuǎn)方向改變
2．洛倫茲力
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力叫洛倫茲力。安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)。從這個(gè)角度分析洛倫茲力的方向和大小。
方向：左手定則（注意：四指為正電荷運(yùn)動(dòng)的方向，如果是負(fù)電荷，四指指向其反方向）F⊥V且F⊥B
大?。河砂才嗔=BIL和電流的微觀表達(dá)式I=nqsv推導(dǎo)。
F＝qvB
⑴在一般情況下，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)的方向與磁場的方向有夾角θ時(shí)，電荷所受的洛倫茲力為F＝qvBsinθ
⑵由左手定則判斷，洛倫茲力的方向總與電荷速度方向垂直，因此洛倫茲力只改變速度方向不改變速度大小。對電荷不做功。
⑶要格外注意，洛倫茲力是一種與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即速度）有關(guān)的力，這一點(diǎn)與其它力不同。電荷的速度變化了（大小或方向）洛倫茲力一定發(fā)生變化。

下列說法正確的是（D）
A、運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)不為零的地方，一定受洛倫茲力的作用
B、運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C、洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能，也不能改變帶電粒子的速度
D、洛倫茲力對帶電粒子不做功

如圖，沒有磁場時(shí)，顯像管內(nèi)電子束打在熒光屏正中的O點(diǎn)，加磁場后電子束打在熒光屏O點(diǎn)上方的P點(diǎn)，則所加磁場的方向可能是()
A．垂直于紙面向內(nèi)
B．垂直于紙面向外
C．平行于紙面向上
D．平行于紙面向下

第十三章　電磁感應(yīng)

第十三章電磁感應(yīng)
第一單元電磁感應(yīng)現(xiàn)象法拉第電磁感應(yīng)定律
基礎(chǔ)知識(shí)
一、電磁感應(yīng)
1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象
只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流．
2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路中磁通量發(fā)生變化
3.引起磁通量變化的常見情況
①閉合電路中的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致Φ變化;
②線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致Φ變化
③磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間或位置變化,或閉合回路變化導(dǎo)致Φ變化
注意:磁通量的變化，應(yīng)注意方向的變化，如某一面積為S的回路原來的感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，如圖所示，后來磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向恰好與原來相反，則回路中磁通量的變化最為2BS，而不是零．
4.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的條件:
無論回路是否閉合,只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,如果回路不閉合，則只能出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢，而不會(huì)形成持續(xù)的電流．我們看變化是看回路中的磁通量變化，而不是看回路外面的磁通量變化
【例1】線圈在長直導(dǎo)線電流的磁場中，作如圖所示的運(yùn)動(dòng)：A向右平動(dòng)；B向下平動(dòng)，C、繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)（ad邊向外），D、從紙面向紙外作平動(dòng)，E、向上平動(dòng)（E線圈有個(gè)缺口），判斷線圈中有沒有感應(yīng)電流？
解析：A．向右平移，穿過線圈的磁通量沒有變化，故A線圈中沒有感應(yīng)電流；B．向下平動(dòng)，穿過線圈的磁通量減少，必產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流；C．繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)．穿過線圈的磁通量變化（開始時(shí)減少），必產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流；D．離紙面向外，線圈中磁通量減少，故情況同BC；E．向上平移，穿過線圈的磁通量增加，故產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，但由于線圈沒有閉合電路，因而無感應(yīng)電流
因此，判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流關(guān)鍵是分清磁感線的疏密分布，進(jìn)而判斷磁通量是否變化．
答案：BCD中有感應(yīng)電流
【例2】如圖所示，當(dāng)導(dǎo)線MN中通以向右方向電流的瞬間，則cd中電流的方向（B）
A．由C向d
B．由d向C
C．無電流產(chǎn)生
D．AB兩情況都有可能
解析：當(dāng)MN中通以如圖方向電流的瞬間，閉合回路abcd中磁場方向向外增加，則根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場的方向應(yīng)當(dāng)垂直紙面向里，再根據(jù)安培定則可知，cd中的電流的方向由d到C，所以B結(jié)論正確．
二、法拉第電磁感應(yīng)定律
(1)定律內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比．ε=nΔφ/Δt
(2)另一種特殊情況:回路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),其感應(yīng)電動(dòng)勢ε=BLvsinθ
(3)定律的幾種表示式ε=nΔφ/Δt，ε=BLvsinθ，ε=ΔB/ΔtS，ε=BL2ω；
(4)幾點(diǎn)說明:
①這里的變化率應(yīng)該同變化量區(qū)別開，變化量大變化率不一定大，主要是看變化量跟時(shí)間比值的大?。醋兓实拇笮。?br> ②ε=nΔφ/Δt是定律的表達(dá)式，在B不變而面積發(fā)生變化時(shí)推導(dǎo)出ε=BLvsinθ，當(dāng)B、l、v三者不垂直或其中的二者不垂直時(shí)，乘sinθ即是找出垂直的分量.公式ε=ΔB/ΔtS是在面積不變的情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化而推出的公式．
③導(dǎo)出式ε=BL2ω的推導(dǎo)如下：如圖所示，長為l的金屬棒在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞O點(diǎn)以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)在Δt時(shí)間內(nèi)棒的端點(diǎn)由P運(yùn)動(dòng)到Q，則OP兩點(diǎn)的電勢差ε=Δφ/Δt=BΔS/Δt=BLPQ/Δt=BL2ω,這實(shí)際上是B不變而面積發(fā)生變化的情況，
【例3】兩根平行的長直金屬導(dǎo)軌，其電阻不計(jì)，導(dǎo)線ab、cd跨在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好，如圖所示，ab的電阻大于cd的電阻，當(dāng)d在外力F1，（大?。┑淖饔孟?，勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab在外力F2（大小）作用下保持靜止，那么在不計(jì)摩擦力的情況下（Uab、Ucd是導(dǎo)線與導(dǎo)軌接觸處的電勢差）（D）
A．F1＞F2，Uab＞UcdB．F1＜F2，Uab＝Ucd
C．F1＝F2，Uab＞UcdD．F1＝F2，Uab=Ucd
解析：通過兩導(dǎo)線電流強(qiáng)度一樣，兩導(dǎo)線都處于平衡狀態(tài)，則F1＝BIL，F(xiàn)2＝BIL，所以F1＝F2，因而AB錯(cuò)．對于Uab與Ucd的比較，Uab=IRab，這里cd導(dǎo)線相當(dāng)于電源，所以Ucd是路端電壓，這樣很容易判斷出Ucd＝IRab即Uab＝Ucd．正確答案D
【例4】如圖所示，磁場方向與水平而垂直，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，質(zhì)量為m長為l，電阻為R的直導(dǎo)線AB可以在導(dǎo)軌上無摩擦滑動(dòng)從靜止開始下滑過程中，最大加速度為；最大速度為。
解析：ab開始運(yùn)動(dòng)的瞬間不受安培力的作用，因而加速度最大，為a=mgsinα/m=gsinα，AB從靜止開始運(yùn)動(dòng)，于是產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，從而就出現(xiàn)了安培力，當(dāng)安培力沿斜面分力等于mgsinα?xí)r．AB此時(shí)速度最大．
對棒受力分析，F(xiàn)cosα=mgsinα，此時(shí)，AB速度最大，而F＝BLI
I=BLvcosα/R，得：v=mgRtgα/B2L2cosα．
三、感應(yīng)電量的計(jì)算
(1)Q＝IΔt=εΔt/R＝ΔΦ/R
(2)當(dāng)線圈是N匝時(shí)則電量為：Q=NΔΦ/R
如圖所示，當(dāng)磁鐵完全插入時(shí)，假設(shè)線圈中磁通量變化為ΔΦ，通過每匝線圈磁通量變化與N匝線圈的磁通量變化一樣都為ΔΦ；通過每匝線圈磁通量的變化率都為ΔΦ/Δt，因?yàn)槭荖匝，相當(dāng)于N個(gè)相同電源串聯(lián)，所以線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢ε＝Nε0=NΔΦ/Δt．
(3)如圖所示，磁鐵快插與慢插兩情況通過電阻R的電量一樣，但兩情況下電流做功及做功功率不一樣．
【例5】.長L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場邊緣，線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場，求：①拉力F大?。虎诶Φ墓β蔖；③拉力做的功W；④線圈中產(chǎn)生的電熱Q；⑤通過線圈某一截面的電荷量q。
解析：特別要注意電熱Q和電荷q的區(qū)別，其中q與速度無關(guān)！
規(guī)律方法
1、Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt三個(gè)概念的區(qū)別
磁通量Ф=BScosθ，表示穿過這一平面的磁感線條數(shù)；磁通量的變化量△Ф=Ф2－Ф1表示磁通量變化的多少；磁通量的變化率ΔФ/Δt表示磁通量變化的快慢.Ф大,ΔФ及ΔФ/ΔT不一定大,ΔФ/ΔT大，Ф及ΔФ也不一定大．它們的區(qū)別類似于力學(xué)中的v.ΔV及a=ΔV/△t的區(qū)別.
【例6】長為a寬為b的矩形線圈，在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中垂直于磁場的OO′軸以恒定的角速度ω旋轉(zhuǎn)，設(shè)t=0時(shí)，線圈平面與磁場方向平行，則此時(shí)的磁通量和磁通量的變化率分別是[]

解析:線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生交變電動(dòng)勢e=εmcosωt=Babωcosωt。當(dāng)t=0時(shí)，cosωt=1，雖然磁通量Ф=0,但電動(dòng)勢有最大值,由法拉第電磁感應(yīng)定律ε=ΔФ/Δt可知當(dāng)電動(dòng)勢為最大值時(shí)，對應(yīng)的磁通量的變化率也最大，即ε=(ΔФ/Δt)max=Babω,正確選項(xiàng)B
2、公式E=BLVsinθ與E=nΔΦ/Δt的區(qū)別
(1)區(qū)別：一般來說，E=nΔΦ/Δt求出的是Δt時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢，E與某段時(shí)間或某個(gè)過程相對應(yīng);E=BLvsinθ求出的是瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢,E與某個(gè)時(shí)刻或某個(gè)位置相對應(yīng)．
另外,E=nΔΦ/Δt求得的電動(dòng)勢是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢，而不是回路中某部分導(dǎo)體的電動(dòng)勢，整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢為零時(shí)，其回路中某段導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢不一定為零．
如圖所示，正方形導(dǎo)線框abcd垂直于磁感線在勻強(qiáng)磁場中勻速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于ΔΦ/Δt=0，故整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢E=0，但是ad和bc邊由于做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，仍分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢Ead=Ebc=BLv,對整個(gè)回路來說，Ead和Ebc方向相反，所以回路的總電動(dòng)勢E=0，感應(yīng)電流也為零．雖然E=0，但仍存在電勢差，Uad=Ubc=BLv,相當(dāng)于兩個(gè)相同的電源ad和bc并聯(lián)．
(2)聯(lián)系：公式①E=nΔΦ/Δt和公式②E=BLVsinθ是統(tǒng)一的，當(dāng)①中的Δt→0時(shí)，則E為瞬間感應(yīng)電動(dòng)勢．只是由于高中數(shù)學(xué)知識(shí)所限我們還不能這樣求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢．公式②中的v若代入平均速度，則求出的E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢，實(shí)際上②式中的Lsinθ=△S/Δt，所以公式E=BLsinθ=B△S/Δt.只是一般來說用公式E=nΔΦ/Δt求平均感應(yīng)電動(dòng)勢更方便，用E=BLvsinθ求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢更方便．
【例7】如圖所示，AB是兩個(gè)同心圓，半徑之比RA∶RB=2∶1，AB是由相同材料，粗細(xì)一樣的導(dǎo)體做成的，小圓B外無磁場，B內(nèi)磁場的變化如圖所示，求AB中電流大小之比（不計(jì)兩圓中電流形成磁場的相互作用）．
解析：在ε=ΔB/ΔtS中，S是磁場變化的面積．所以IA=．IB=,所以IA∶IB＝1∶2
注意:IA的計(jì)算不可用做實(shí)際面積大小,寫成IA=,而得到IA∶IB＝2∶1的錯(cuò)誤結(jié)論
【例8】如圖所示，光滑導(dǎo)軌寬0.4m，ab金屬棒長0.5m，均勻變化的磁場垂直穿過其面，方向如圖，磁場的變化如圖所示，金屬棒ab的電阻為1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，自t＝0時(shí)，ab棒從導(dǎo)軌最左端，以v＝1m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，則（AB）
A．1s末回路中的電動(dòng)勢為1．6V
B．1s末棒ab受安培力大小為1．28N
C．1s末回路中的電動(dòng)勢為0．8V
D．1s末棒ab受安培力大小為0．64N
解析：這里的ΔΦ變化來自兩個(gè)原因，一是由于B的變化，二是由于面積S的變化，顯然這兩個(gè)因素都應(yīng)當(dāng)考慮在內(nèi)．，ΔB/Δt=2T/S，ΔS/Δt=VLΔt=2×1×0．4＝0.8m
1秒末B=2T，ΔS/Δt=0．4m2／s，所以ε＝（＋）=1.6V
回路中電流I＝ε/R=1.6／1A＝1.6A,安培力F＝BIl＝2×1.6×0．4N＝1.28N
3、力學(xué)與電磁磁應(yīng)的綜合應(yīng)用
解決這類問題一般分兩條途徑:一是注意導(dǎo)體或運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中的受力情況分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析;二是從動(dòng)量和功能方面分析,由有關(guān)的規(guī)律進(jìn)行求解
【例9】如圖所示，閉合金屬環(huán)從高h(yuǎn)的曲面滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，整個(gè)裝置處在磁場中，設(shè)閉合環(huán)初速為零，摩擦不計(jì)，則
A．若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾的高度小于h
B．若是勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾的高度等于h
C、若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾的高度小于h。
D、若是非勻強(qiáng)磁場，環(huán)滾的高度大于h。
解析：若是勻強(qiáng)磁場，當(dāng)閉合金屬環(huán)從高h(yuǎn)的曲面滾下時(shí)，無電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生．根據(jù)機(jī)械能守恒，環(huán)滾的高度等于h；若是非勻強(qiáng)磁場，當(dāng)閉合金屬環(huán)從高h(yuǎn)的曲面滾下時(shí)，有電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生，而產(chǎn)生電磁感應(yīng)的原因是環(huán)的運(yùn)動(dòng)，所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象所產(chǎn)生的結(jié)果是阻礙環(huán)的運(yùn)動(dòng)，所以環(huán)上升的高度小于h，故本題正確答案為B、C

【例10】如圖所示，光滑弧形軌道和一足夠長的光滑水平軌道相連，水平軌道上方有足夠長的光滑絕緣桿MN，上掛一光滑鋁環(huán)A,在弧形軌道上高為h的地方無初速度釋放磁鐵B（可視為質(zhì)點(diǎn)），B下滑至水平軌道時(shí)恰好沿A的中心軸線運(yùn)動(dòng)，設(shè)A,B的質(zhì)量為MA.MB，求A獲得的最大速度和全過程中A獲得的電能．（忽略B沿弧形軌道下滑時(shí)環(huán)A中產(chǎn)生的感應(yīng)電流）
解析：由B下落時(shí)只有重力做功可求得B滑至水平軌道的速度值,B沿A環(huán)軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),A內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，與B產(chǎn)生相互作用，進(jìn)入時(shí)相互排斥，故vB減小，vA增大，B的中點(diǎn)過A環(huán)后，AB相互吸引，vB仍減小，vA增大；當(dāng)兩者相對靜止時(shí)，相互作用消失，此時(shí)vA=vB,A其有最大速度．全過程能量守恒,B初態(tài)的重力勢能轉(zhuǎn)化為AB的動(dòng)能和A獲得的電能．
設(shè)B滑至水平軌道的速度為V1，由于B的機(jī)械能守恒，有MBgh=MBV12
所以
設(shè)AB最后的共同速度為V2，由于軌道鋁環(huán)和桿均光滑，對系統(tǒng)有：MBv1=(MA＋MB）v2
所以
V2即為所求的A獲得的最大速度．又根據(jù)能量守恒有：MBgh=(MA＋MB）v22＋E電
所以

【例11】.豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L，上端串有電阻R（其余電阻不計(jì)）。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向向外。金屬棒ab質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)摩擦，從靜止釋放后保持水平而下滑。求其下滑的最大速度。
分析：釋放后，隨著速度的增大，感應(yīng)電動(dòng)勢E、感應(yīng)電流I、安培力F都隨之增大，當(dāng)F=mg時(shí)，加速度變?yōu)榱?，達(dá)到最大速度。。
*注意該過程中的能量轉(zhuǎn)化：重力做功的過程是重力勢能向其他能轉(zhuǎn)化的過程；安培力做功的過程是機(jī)械能向電能轉(zhuǎn)化的過程；然后電流做功的過程是電能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化的過程。穩(wěn)定后重力的功率等于電功率也等于熱功率。
*如果在該圖上端電阻右邊安一只電鍵，讓ab下落一段距離后再閉合電鍵，那么閉合電鍵后ab的運(yùn)動(dòng)情況如何？（無論何時(shí)閉合電鍵，ab可能先加速后勻速，也可能先減速后勻速，但最終穩(wěn)定后的速度都一樣）。
【例12】如圖所示，質(zhì)量為100g的鋁環(huán)，用細(xì)線懸掛起來，環(huán)中央距地面h為0.8m.有一質(zhì)量200g的磁鐵以10m/s的水平速度射入并穿過鋁環(huán)，落在距鋁環(huán)原位置水平距離3.6m處，則在磁鐵與鋁環(huán)發(fā)生相互作用時(shí)：
（1)鋁環(huán)向哪邊偏斜？它能上升多高？
(2)在磁鐵穿過鋁環(huán)的整個(gè)過程中，環(huán)中產(chǎn)生了多少電能？
解析:（1)環(huán)向右偏斜，令鋁環(huán)質(zhì)量m1=0.1kg,磁鐵質(zhì)量m2=0.2kg
磁鐵做平拋運(yùn)動(dòng);s=3.6＝vt,又,v＝9m/s
又：磁鐵與鋁環(huán)作用時(shí)水平方向的動(dòng)量守恒m2v0=m2v＋m1v1,v1=2rn/s
則：環(huán)：m1gH＝m1v12;
(2）環(huán)中產(chǎn)生的電能為系統(tǒng)的機(jī)械能損失：E電＝△E＝m2v02一m2v2一m1v12=1.7（J)
試題展示
1．如圖所示，兩同心圓環(huán)a和b，處在同一平面內(nèi)，a的半徑小于b的半徑，條形磁鐵的軸線與圓環(huán)平面垂直．則穿過兩圓環(huán)的磁通量Φa與Φb的大小關(guān)系為?

A．Φa＞ΦbB．Φa＜Φb?
C．Φa＝ΦbD．無法比較?
【解析】圓環(huán)b的半徑大于環(huán)a的半徑，由于Φ＝Φ內(nèi)－Φ外（其中Φ內(nèi)為磁鐵內(nèi)部的磁通量，Φ外為磁鐵外部穿過線圈的磁通量），故其包含磁鐵的外磁場范圍越大，則合磁通量越?。ù盆F內(nèi)部、外部的磁通量方向相反，可抵消）．?
【答案】A?
2．如圖所示，閉合矩形銅框的兩條長邊與一閉合圓環(huán)相切，環(huán)可沿矩形框的長邊滑動(dòng)，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)環(huán)沿框的長邊向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則?
A．因銅框所圍面積的磁通量不變化，銅框上無電流?
B．因圓環(huán)所圍面積的磁通量不變化，圓環(huán)上無電流?
C．各部分導(dǎo)線內(nèi)均有電流?
D．各部分導(dǎo)線內(nèi)均無電流?
【解析】由于閉合圓環(huán)向右移動(dòng)，egf和ehf等效為兩個(gè)并聯(lián)的電源，而eadf和ebcf為兩段并聯(lián)的電阻作為外電路，所以各部分都有電流．?
【答案】C
3．在勻強(qiáng)磁場中，a、b是兩條平行金屬導(dǎo)軌，而c、d為串有電流表、電壓表的兩金屬棒，如圖所示，兩棒以相同的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，則以下結(jié)論正確的是?
A．電壓表有讀數(shù)，電流表沒有讀數(shù)?
B．電壓表有讀數(shù)，電流表也有讀數(shù)?
C．電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù)?
D．電壓表無讀數(shù)，電流表也無讀數(shù)?
【解析】由于c、d以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)，穿過閉合電路的磁通量不變，在閉合電路中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以，沒有電流通過電流表和電壓表，故電流表和電壓表均無示數(shù)．
【答案】D
4、如圖所示，開始時(shí)矩形線框與勻強(qiáng)磁場的方向垂直，且一半在磁場內(nèi)，一半在磁場外，若要使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列辦法中可行的是?
①將線框向左拉出磁場?②以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于90°）③以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）?④以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）?以上判斷正確的是?
A．①②③B．②③④?C．①②④D．①②③④?
【解析】將線框向左拉出磁場的過程中，線框的bc部分做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，或者說穿過線框的磁通量減少，所以線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)①正確．?
當(dāng)線框以ab邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，或者說穿過線框的磁通量在發(fā)生變化，所以線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)②正確．?
當(dāng)線框以ad邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于60°）時(shí)，穿過線框的磁通量在減小，所以在這個(gè)過程中線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)③正確．如果轉(zhuǎn)過的角度超過60°，bc邊將進(jìn)入無磁場區(qū)，那么線框中將不產(chǎn)生感應(yīng)電流（60°～300°）．?
當(dāng)線框以bc邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，如果轉(zhuǎn)動(dòng)的角度小于60°，則穿過線框的磁通量始終保持不變（其值為磁感應(yīng)強(qiáng)度與矩形面積的一半的乘積），故選項(xiàng)④是錯(cuò)的．應(yīng)選A．
5．如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，將一水平放置的金屬棒ab以水平速度v0拋出，設(shè)整個(gè)過程中，棒的取向不變，且不計(jì)空氣阻力，則金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小變化情況應(yīng)是?A．越來越大B．越來越小?
C．保持不變D．無法判斷
【解析】金屬棒做平拋運(yùn)動(dòng)，水平切割磁感線的速度不變，故感應(yīng)電動(dòng)勢大小不變．?
【答案】C
6．如圖所示，金屬三角形導(dǎo)軌COD上放有一根金屬棒MN．拉動(dòng)MN，使它以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，如果導(dǎo)軌和金屬棒都是粗細(xì)相同的均勻?qū)w，電阻率都相同，那么在MN運(yùn)動(dòng)的過程中，閉合回路的?

①感應(yīng)電動(dòng)勢保持不變?
②感應(yīng)電流保持不變?
③感應(yīng)電動(dòng)勢逐漸增大?
④感應(yīng)電流逐漸增大?
以上判斷正確的是?A．①②B．③④C．②③D．①④?
【解析】由E＝BLv判知在MN運(yùn)動(dòng)過程中，L逐漸增大，故E增大；而該閉合回路的周長也在增大，故R在增大，可算得I不變．?
【答案】C?
7．如圖所示，U形線框abcd處于勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向內(nèi)．長度為L的直導(dǎo)線MN中間串有一個(gè)電壓表跨接在ab與cd上且與ab垂直，它們之間的接觸是完全光滑的．R為電阻，C為電容器．現(xiàn)令MN以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，用U表示電壓表的讀數(shù)，q表示電容器所帶電量，C表示電容器電容，F(xiàn)表示對MN的拉力．設(shè)電壓表體積很小，其中線圈切割磁感線對MN間的電壓的影響可以忽略不計(jì)．則
A．U＝BLv0F＝v0B2L2／R?B．U＝BLv0F＝0?
C．U＝0F＝0?D．U＝q／CF＝v0B2L2／R?
【解析】MN之間有一電壓表，因電壓表本身內(nèi)阻過大，可視為斷路，故無I，則F＝0；MN可視為電源，因電壓表內(nèi)無電流通過，故無電壓示數(shù)．（據(jù)電壓表工作原理），則U＝0．?
【答案】C?
8．圖中PQRS是一個(gè)正方形的閉合導(dǎo)線框，MN為一個(gè)勻強(qiáng)磁場的邊界，磁場方向垂直于紙面向里，如果線框以恒定的速度沿著PQ方向向右運(yùn)動(dòng)，速度方向與MN邊界成45°角，在線框進(jìn)入磁場的過程中?

A．當(dāng)Q點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框的磁通量為零，感應(yīng)電流最大?
B．當(dāng)S點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)，線框的磁通量最大，感應(yīng)電流最大?
C．P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)跟F點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)相比較，線框的磁通量小，感應(yīng)電流大
D．P點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)跟F點(diǎn)經(jīng)過邊界MN時(shí)相比較，線框的磁通量小，感應(yīng)電流也小
【解析】P點(diǎn)經(jīng)過MN時(shí)，正方形閉合導(dǎo)線框切割磁感線的導(dǎo)線有效長度最大，感應(yīng)電流最大．?
【答案】C
9．一個(gè)閉合線圈處在如圖所示的正弦變化的磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)線圈平面，則?
①在1s末線圈中感應(yīng)電流最大?
②在2s末線圈中感應(yīng)電流最大?
③1～2s內(nèi)的感應(yīng)電流方向和2～3s內(nèi)相同?
④在1～2s內(nèi)的感應(yīng)電流方向和3～4s內(nèi)的相同?
以上說法正確的是?
A．①④B．②③C．①③D．②④?
【解析】1s末＝0，2s末最大，結(jié)合楞次定律判定．?
【答案】B?
10．如圖所示，MN和PQ為相距L＝30cm的平行金屬導(dǎo)軌，電阻R＝0.3Ω的金屬棒ab可緊貼平行導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)．相距d＝20cm、水平放置的兩平行金屬板E和F分別與金屬棒的a、b兩端相連．圖中R0＝0.1Ω，金屬棒ac＝cd＝bd，導(dǎo)軌和連線的電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)金屬棒ab以速率v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，恰能使一帶電粒子以速率v在兩金屬板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．在磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可根據(jù)需要而變化的情況下，試求金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的最大速度．?
【解析】帶電粒子qE＝mg，r＝，U＝BLv＋BLv＋，則有?
v2＝rgd／L［2＋R0／（R0＋R／3）］?
當(dāng)r＝時(shí)，v＝vm＝m/s?
【答案】（或0.52）m/s

第二單元楞次定律自感現(xiàn)象
基礎(chǔ)知識(shí)
一、楞次定律
(1)楞次定律:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化．
磁場阻礙變化
主語謂語賓語
主語磁場的定語是“感應(yīng)電流的”；謂語的狀語是“總是”；賓語的定語是“引起感應(yīng)電流的磁通量的”．
(2)對“阻礙”的理解
這里的“阻礙”不可理解為“相反”，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向，當(dāng)原磁場增加時(shí)，則與原磁場方向相反，當(dāng)原磁場減弱時(shí)，則與原磁場方向相同；也不可理解為“阻止”，這里是阻而未止．
(3)楞次定律的另一種表達(dá):感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因.
即由電磁感應(yīng)現(xiàn)象而引起的一些受力、相對運(yùn)動(dòng)、磁場變化等都有阻礙原磁通量變化的趨勢。
(4)楞次定律應(yīng)用時(shí)的步驟
①先看原磁場的方向如何．②再看原磁場的變化（增強(qiáng)還是減弱）．
③根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流磁場的方向．
④再利用安培定則，根據(jù)感應(yīng)電流磁場的方向來確定感應(yīng)電流方向．
【例1】如圖所示，小金屬環(huán)靠近大金屬環(huán)，兩環(huán)互相絕緣，且在同一平面內(nèi)，小圓環(huán)有一半面積在大圓環(huán)內(nèi)，當(dāng)大圓環(huán)接通電源的瞬間，小圓環(huán)中感應(yīng)電流的情況是（C）
A.無感應(yīng)電流B.有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
C.有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流D.無法確定
解析:在接通電源后，大環(huán)內(nèi)的磁感線分布比大環(huán)外的磁感線分布要密．所以小環(huán)在大環(huán)內(nèi)部分磁通量大于環(huán)外部分磁通量．所以小環(huán)內(nèi)總磁通量向里加強(qiáng)，則小環(huán)中的感應(yīng)電方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向．
【例2】如圖所示，閉合線框ABCD和abcd可分別繞軸線OO/，轉(zhuǎn)動(dòng)．當(dāng)abcd繞OO/軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)〔俯視圖），問ABCD如何轉(zhuǎn)動(dòng)？
解析：由于abcd旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)使ABCD中產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律中“感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的相對運(yùn)動(dòng)．”ABCD中的感應(yīng)電流將阻礙abcd的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，兩線框間有吸引力作用，因此線框ABCD也隨abtd逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，只不過稍微慢了些
思考：(1)阻礙相對運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)了怎樣的能量關(guān)系？
(2)楞次定律所反映的實(shí)際是對原磁通量的補(bǔ)償效果．根據(jù)實(shí)際情況，這種補(bǔ)償可分為哪幾種？（運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、面積、電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度、力等的補(bǔ)償效果）
【例3】如圖所示，用一種新材料制成一閉合線圈，當(dāng)它浸入液氮中時(shí)，會(huì)成為超導(dǎo)體，這時(shí)手拿一永磁體，使任一磁極向下，放在線圈的正上方，永磁體便處于懸浮狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)體磁懸浮，可以用電磁感應(yīng)及有關(guān)知識(shí)來解釋這一現(xiàn)象．
解析：當(dāng)磁體放到線圈上方的過程中．穿過線圈的磁通量由無到有發(fā)生變化．于是超導(dǎo)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于超導(dǎo)線圈中電阻幾乎為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電流極大，相應(yīng)的感應(yīng)磁場也極大；由楞次定律可知感應(yīng)電流的磁場相當(dāng)于永磁體，與下方磁極的極性相同，永磁體將受到較大的向上的斥力，當(dāng)永磁體重力與其受到磁場力相平衡時(shí)，永滋體處于懸浮狀態(tài)．
【例4】在光滑水平面上固定一個(gè)通電線圈，如圖所示，一鋁塊正由左向右滑動(dòng)穿過線圈，那么下面正確的判斷是（）
A.接近線圈時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)，離開時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)
B.接近和離開線圈時(shí)都做減速運(yùn)動(dòng)
C.一直在做勻速運(yùn)動(dòng)
D.在線圈中運(yùn)動(dòng)時(shí)是勻速的
解析:把鋁塊看成由無數(shù)多片橫向的鋁片疊成，每一鋁片又由可看成若干閉合鋁片框組成；如圖。當(dāng)它接近或離開通電線圈時(shí)，由于穿過每個(gè)鋁片框的磁通量發(fā)生變化，所以在每個(gè)閉合的鋁片框內(nèi)都要產(chǎn)生感應(yīng)電流。．產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因是它接近或離開通電線圈，產(chǎn)生感應(yīng)電流的效果是要阻礙它接近或離開通電線圈，所以在它接近或離開時(shí)都要作減速運(yùn)動(dòng)，所以A,C錯(cuò)，B正確。由于通電線圈內(nèi)是勻強(qiáng)磁場，所以鋁塊在通電線圈內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)無感應(yīng)電流產(chǎn)生，故作勻速運(yùn)動(dòng),D正確。故答案為BD.
二、自感現(xiàn)象
1.自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
2.自感電動(dòng)勢:自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢．
①自感電動(dòng)勢ε＝L
②L是自感系數(shù)：
a．L跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)等因素有關(guān)系．
線圈越粗，越長、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)越大，另外有鐵芯的線圈自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多．
b．自感系數(shù)的單位是亨利，國際符號(hào)是h，1亨=103毫亨=106微亨3、關(guān)于自感現(xiàn)象的說明
①如圖所示，當(dāng)合上開關(guān)后又?jǐn)嚅_開關(guān)瞬間，電燈L為什么會(huì)更亮，當(dāng)合上開關(guān)后，由于線圈的電阻比燈泡的電阻小，因而過線圈的電流I2較過燈泡的電流I1大，當(dāng)開關(guān)斷開后，過線圈的電流將由I2變小，從而線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢，于是電流由c→b→a→d流動(dòng)，此電流雖然比I2小但比I1還要大．因而燈泡會(huì)更亮．假若線圈的電阻比燈泡的電阻大，則I2＜I1，那么開關(guān)斷開后瞬間燈泡是不會(huì)更亮的．
②．開關(guān)斷開后線圈是電源，因而C點(diǎn)電勢最高，d點(diǎn)電勢最低
③過線圈電流方向與開關(guān)閉合時(shí)一樣，不過開關(guān)閉合時(shí)，J點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢，當(dāng)斷開開關(guān)后瞬間則相反，C點(diǎn)電勢高于J點(diǎn)電勢．
④過燈泡的電流方向與開關(guān)閉合時(shí)的電流方向相反，a、b兩點(diǎn)電勢，開關(guān)閉合時(shí)Ua＞Ub，開關(guān)斷開后瞬間Ua＜Ub．
規(guī)律方法
1、楞次定律的理解與應(yīng)用
理解楞次定律要注意四個(gè)層次:①誰阻礙誰?是感應(yīng)電流的磁通量阻礙原磁通量;②阻礙什么?阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;③如何阻礙?當(dāng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反,當(dāng)磁通量減小時(shí),感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同,即”增反減同”;④結(jié)果如何?阻礙不是阻止,只是延緩了磁通量變化的快慢,結(jié)果是增加的還是增加,減少的還是減少.
另外①”阻礙”表示了能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系,正因?yàn)榇嬖谧璧K作用,才能將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能;②感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的相對運(yùn)動(dòng).
【例5】如圖所示，一個(gè)電感很大的線圈通過電鍵與電源相連，在其突出部分的鐵芯上套有一個(gè)很輕的鋁環(huán)，關(guān)于打開和閉合電鍵時(shí)將會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象，有以下幾種說法：①閉合電鍵瞬間，鋁環(huán)會(huì)豎直向上跳起；②打開電鍵瞬間，鋁環(huán)會(huì)增大對線圈的壓力；③閉合電鍵瞬間，鋁環(huán)會(huì)增大對線圈的壓力；④打開電鍵瞬間，鋁環(huán)會(huì)豎直向上跳起。其中判斷正確的是()
A.①②;B.①③;C.①④;D.②③;
解析:此線圈通電后是一電磁鐵，由安培定則可判定，通電后線圈中的磁場方向是豎直向下的，線圈上端為S極、下端為N極。由楞次定律可知閉合電鍵瞬間，鋁環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向向上，要阻礙穿過環(huán)的磁通量的增加，因此環(huán)的上端面呈N極、下端面呈S極，同極性相對，環(huán)和線圈互相排斥，由于電流變化率大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流磁場也較強(qiáng)、，相互間瞬間排斥力大到可知較輕的鋁環(huán)向上跳起。同樣分析可知，打開電鍵瞬間,環(huán)和線圈是兩個(gè)異種極性相時(shí)，鋁環(huán)會(huì)增大對線圈的壓力。因此，只有①②正確，應(yīng)選A.
【例6】磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場僅存在于邊長為2l的正方形范圍內(nèi)，有一個(gè)電阻為R、邊長為l的正方形導(dǎo)線框abcd，沿垂直于磁感線方向，以速度v勻速通過磁場，如圖所示，從ab邊進(jìn)入磁場算起．
（1）畫出穿過線框的磁通量隨時(shí)間變化的圖象
（2）線框中感應(yīng)電流的方向
解析：線框穿過磁場的過程可分為三個(gè)階段．進(jìn)入磁場階段（只有ab邊在磁場中），在磁場中運(yùn)動(dòng)階段（ab、cd兩邊都在磁場中），離開磁場階段（只有cd邊在磁場中）．
（1）①線框進(jìn)入磁場階段：t為O——l/v．線框進(jìn)入磁場中的面積線性增加，S=lvt，最后為φ＝BS=Bl2．
②線框在磁場中運(yùn)動(dòng)階段：t為l/v——2l/v，線框磁通量為φ＝BS=Bl2，保持不變．
③線框離開磁場階段，t為2l/v——3l/v，線框磁通量線性減少，最后為零．
（2）線框進(jìn)入磁場階段，穿過線框的磁通量增加，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向．
線框在磁場中運(yùn)動(dòng)階段，穿過線框的磁通量保持不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生．
線框離開磁場階段，穿過線框的磁通量減少，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向．
【例7】如圖所示，導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線AB在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中通有恒定電流I，當(dāng)線框由左向右勻速通過直導(dǎo)線過程中，線框中感應(yīng)電流的方向是
A．先abcda，再dcbad，后abcda
B．先abcda，再dcbad
C．始終是dcbad
D．先dcbad，再abcda，后dcbad
解析：通電導(dǎo)線AB產(chǎn)生的磁場，在AB左側(cè)是穿出紙面為“”，在AB右側(cè)是穿入紙面的“×”，線框由左向右運(yùn)動(dòng)至dc邊與AB重合過程中，線框回路中“”增加，由楞次定律判定感應(yīng)電流方向?yàn)閐cbad；現(xiàn)在看線框面積各有一半在AB左、右兩側(cè)的一個(gè)特殊位置，如圖所示，此位置上線框回路中的合磁通量為零．從dc邊與AB重合運(yùn)動(dòng)至圖的位置，是“”減少（或“×”增加）．由初位置運(yùn)動(dòng)至ab邊與AB重合位置，是“”繼續(xù)減少（或“×”繼續(xù)增加）．所以從dc邊與AB重合運(yùn)動(dòng)至ab與AB重合的過程中，感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcda；線框由ab與AB重合的位置向右運(yùn)動(dòng)過程中，線圈回路中“×”減少，感應(yīng)電流方向由楞次定律判定為dcbad，
【例8】如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈1固定，另一較小的圓形線圈2從1的正上方下落，在下落過程中兩線圈平面始終保持平行且共軸，則在線圈2從正上方下落至l的正下方過程中，從上往下看，線圈2中的感應(yīng)電流應(yīng)為（）
A．無感應(yīng)電流B．有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
C、先是順時(shí)針方向，后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
D、先是逆時(shí)針方向，后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
解析：圓形線圈1通有逆時(shí)針方向的電流（從下往上看），它相當(dāng)于是環(huán)形電流，環(huán)形電流的磁場由安培定則可知，環(huán)內(nèi)磁感線的方向是向上的，在線圈2從線圈1的正上方落到正下方的過程中，線圈內(nèi)的磁通量先是增加的，當(dāng)兩線圈共面時(shí)，線圈2的磁通量達(dá)最大值，然后再繼續(xù)下落，線圈2中的磁通量是減少的．由楞次定律可以判斷：在線圈2下落到與線圈1共面的過程中，線圈2中感應(yīng)電流的磁場方向與線圈1中的磁場方向相反，故電流方向與線圈1中的電流方向相反，為順時(shí)針方向；當(dāng)線圈2從與線圈1共面后繼續(xù)下落時(shí)，線圈2中的感應(yīng)電流的磁場方向與線圈1中的磁場方向相同，電流方向與線圈1中電流方向相同，為逆時(shí)針方向，所以C選項(xiàng)正確．
感應(yīng)電流在原磁場所受到的作用力總是阻礙它們的相對運(yùn)動(dòng)．利用這種阻礙相對運(yùn)動(dòng)的原則來判斷則更為簡捷：線圈2在下落的過程中，線圈2中的感應(yīng)電流應(yīng)與線圈l中的電流反向，因?yàn)榉聪螂娏飨喑?，故線圈2中的電流是順時(shí)針方向；線圈2在離開線圈1的過程中，線圈2中的感應(yīng)電流方向應(yīng)與線圈1中電流方向相同，因?yàn)橥螂娏飨辔€圈2中的電流是逆時(shí)針方向．
【例9】如圖所示，AOC是光滑的金屬軌道，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金屬直桿如圖立在導(dǎo)軌上,OP＞OQ，直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中QO端始終在OC上，P端始終在AO上，直到完全落在OC上，空間存在著垂直紙面向外
的勻強(qiáng)磁場，則在PQ棒滑動(dòng)的過程中，下列判斷正確的是（BD）
A.感應(yīng)電流的方向始終由P→Q
B.感應(yīng)電流的方向先由P→Q，再是Q→P
C.PQ受磁場力的方向垂直于棒向左
D.PQ受磁場力的方向垂直于棒先向左，再向右
解析:在PQ滑動(dòng)的過程中，OPQ的面積先變大后變小，穿過回路
的磁通量先變大后變小，則電流方向先是P→Q后Q→P.選BD.
2、鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的線圈，起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生高電壓點(diǎn)燃日光燈，目光燈發(fā)光以后，線圈中的自感電動(dòng)勢阻礙電流變化，起著降壓限流作用，保證日光燈正常工作．
【例10】在圖中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，其直流電阻可以忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)相同的燈泡，若將電鍵K閉合，待燈泡亮度穩(wěn)定后再斷開電鍵K，則(AC)
A．電鍵K閉合時(shí)，燈泡D1和D2同時(shí)亮，然后D1會(huì)變暗直到不亮，D2更亮
B．電鍵K閉合時(shí)，燈泡D1很亮，D2逐漸變亮，最后一樣亮亮亮
C．電鍵K斷開時(shí)，燈泡D2隨之熄滅。而D1會(huì)更下才熄滅
D．電鍵K斷開時(shí)，燈泡D1隨之熄滅，而D2會(huì)更下才熄滅
解析：電鍵K閉合時(shí)，L會(huì)產(chǎn)生ε自從而阻礙電流增大，D1和D2同時(shí)亮，隨著電流趨于穩(wěn)定，L中的ε自逐漸減小，最后L會(huì)把D1短路，D1不亮，而D2兩端電壓會(huì)增大而更亮．當(dāng)K斷開時(shí)，D2中因無電流會(huì)隨之熄滅，而L中會(huì)產(chǎn)生ε自，與D1構(gòu)成閉合回路，D1會(huì)亮一下．再者L中的電流是在I=的基礎(chǔ)上減小的．會(huì)使D1中的電流在K斷開的瞬間與K閉合時(shí)相比要大，因而D1會(huì)更亮．
【例11】如圖所示是演示自感現(xiàn)象的電路圖．L是一個(gè)電阻很小的帶鐵芯的自感線圈，A是一個(gè)標(biāo)有“6V，4w”的小燈泡，電源電動(dòng)勢為6V，內(nèi)阻為3Ω，在實(shí)驗(yàn)中（ABD）
A．S閉合的瞬間燈泡A中有電流通過，其方向是從a→b
B．S閉合后，燈泡A不能正常工作
C．S由閉合而斷開瞬間，燈A中無電流
D．S由閉合而斷開瞬間，燈A中有電流通過，其方向?yàn)閺腷→a
解析：S閉合瞬間，L的阻抗很大，對燈泡A來講在S閉合瞬間L可視為斷路．由于如圖電源左正右負(fù)，所以此刻燈泡中電流由a到b，選項(xiàng)A正確；S閉合后電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，L的阻抗為零，又L上純電阻極小，所以燈泡A不能正常發(fā)光，故選項(xiàng)B正確．S斷開前L上的電流由左向右，S斷開瞬間，燈泡A上原有電流即刻消失，但L和A組成閉合回路，L上的電流仍從左向右，所以回路中電流方向是逆時(shí)針的，燈泡A上電流從b到a，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．

試題展示
1.如圖所示，同一平面內(nèi)的三條平行導(dǎo)線串有兩個(gè)最阻R和r，導(dǎo)體棒PQ與三條導(dǎo)線接觸良好；勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里。導(dǎo)體棒的電阻可忽略。當(dāng)導(dǎo)體棒向左滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是
A.流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由b到a
B.流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由b到a
C.流過R的電流為由d到c，流過r的電流為由a到b
D.流過R的電流為由c到d，流過r的電流為由a到b

2.矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是D

3．如圖，一個(gè)邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場；一個(gè)邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直；虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框。在t＝0時(shí)，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動(dòng)，直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域。以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時(shí)針方向?yàn)檎?。下列表示i—t關(guān)系的圖示中，可能正確的是C
4．在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)線圈靜止，線圈平面與磁場方向既不平行也不垂直，所成的銳角為α。在磁場開始增強(qiáng)后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)，線圈平面
A．維持不動(dòng)
B．將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C．將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
D．將轉(zhuǎn)動(dòng)，因不知磁場方向，不能確定α?xí)龃筮€是會(huì)減小
答案：B
解析：由楞次定律可知，當(dāng)磁場開始增強(qiáng)時(shí)，線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是為了減小線圈磁通量的增加，而線圈平面與磁場間的夾角越小時(shí)，通過的磁通量越小，所以將向使減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)．
5．如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的有
A.a先變亮，然后逐漸變暗
B.b先變亮，然后逐漸變暗
C.c先變亮，然后逐漸變暗
D.b、c都逐漸變暗
答案：AD
解析：考查自感現(xiàn)象。電鍵K閉合時(shí)，電感L1和L2的電流均等于三個(gè)燈泡的電流，斷開電鍵K的瞬間，電感上的電流i突然減小，三個(gè)燈泡均處于回路中，故b、c燈泡由電流i逐漸減小，B、C均錯(cuò)，D對；原來每個(gè)電感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗，A對。本題涉及到自感現(xiàn)象中的“亮一下”現(xiàn)象，平時(shí)要注意透徹理解。
6.在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場中，有一圓形金屬線圈可繞沿其直徑的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)線圈靜止，線圈平面與磁場方向既不平行也不垂直，所成的銳角為α。在磁場開始增強(qiáng)后的一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)，線圈平面
A．維持不動(dòng)
B．將向使α減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
C．將向使α增大的方向轉(zhuǎn)動(dòng)
D．將轉(zhuǎn)動(dòng)，因不知磁場方向，不能確定α?xí)龃筮€是會(huì)減小
答案：B
解析：由楞次定律可知，當(dāng)磁場開始增強(qiáng)時(shí)，線圈平面轉(zhuǎn)動(dòng)的效果是為了減小線圈磁通量的增加，而線圈平面與磁場間的夾角越小時(shí)，通過的磁通量越小，所以將向使減小的方向轉(zhuǎn)動(dòng)．
7.如圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢的正確判斷是
A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢向左
B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢向左
C.FN先大于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢向右
D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢向右
答案：D
解析：本題考查電磁感應(yīng)有關(guān)的知識(shí)，本題為中等難度題目。條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過時(shí)，通過線圈的磁通量先增加后又減小。當(dāng)通過線圈磁通量增加時(shí)，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢，當(dāng)通過線圈的磁通量減小時(shí)，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運(yùn)動(dòng)趨勢總是向右。
8．如圖所示的電路中，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電感L1、L2與直流電源連接，電感的電阻忽略不計(jì)．電鍵K從閉合狀態(tài)突然斷開時(shí)，下列判斷正確的有
A.a先變亮，然后逐漸變暗
B.b先變亮，然后逐漸變暗
C.c先變亮，然后逐漸變暗
D.b、c都逐漸變暗
答案：AD
解析：考查自感現(xiàn)象。電鍵K閉合時(shí)，電感L1和L2的電流均等于三個(gè)燈泡的電流，斷開電鍵K的瞬間，電感上的電流i突然減小，三個(gè)燈泡均處于回路中，故b、c燈泡由電流i逐漸減小，B、C均錯(cuò)，D對；原來每個(gè)電感線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢均加載于燈泡a上，故燈泡a先變亮，然后逐漸變暗，A對。本題涉及到自感現(xiàn)象中的“亮一下”現(xiàn)象，平時(shí)要注意透徹理解。
9.老師做了一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察：一輕質(zhì)橫桿兩側(cè)各固定一金屬環(huán)，橫桿克繞中心點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，老師拿一條形磁鐵插向其中一個(gè)小環(huán)，后又取出插向另一個(gè)小環(huán)，同學(xué)們看到的現(xiàn)象是（）
A.磁鐵插向左環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
B.磁鐵插向右環(huán)，橫桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
C.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
D.無論磁鐵插向左環(huán)還是右環(huán)，橫桿都發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
答案：B
解析：左環(huán)沒有閉合，在磁鐵插入過程中，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故橫桿不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。右環(huán)閉合，在磁鐵插入過程中，產(chǎn)生感應(yīng)電流，橫桿將發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
10．如圖所示，平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度v向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過半徑為R、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢ε與導(dǎo)體棒位置x關(guān)系的圖像是
答案：A
解析：在x=R左側(cè)，設(shè)導(dǎo)體棒與圓的交點(diǎn)和圓心的連線與x軸正方向成θ角，則導(dǎo)體棒切割有效長度L=2Rsinθ，電動(dòng)勢與有效長度成正比，故在x=R左側(cè)，電動(dòng)勢與x的關(guān)系為正弦圖像關(guān)系，由對稱性可知在x=R右側(cè)與左側(cè)的圖像對稱。
12．如圖所示，一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外．一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運(yùn)動(dòng)到位置2(右)．則D
A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→b→c→d→a
B.導(dǎo)線框離開磁場時(shí)，感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d→c→b→a
C.導(dǎo)線框離開磁場時(shí)，受到的安培力方向水平向右
D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時(shí)．受到的安培力方向水平向左
13.兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直，如圖所示。除電阻R外其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放．則
A．釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g
B．金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過電阻R的電流方向?yàn)閍→b
C．金屬棒的速度為v時(shí)．所受的安培力大小為F=
D．電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少
答案：AC
解析：在釋放的瞬間，速度為零，不受安培力的作用，只受到重力，A對。由右手定則可得，電流的方向從b到a，B錯(cuò)。當(dāng)速度為時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢為，受到的安培力為，計(jì)算可得,C對。在運(yùn)動(dòng)的過程中，是彈簧的彈性勢能、重力勢能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，D錯(cuò)。
【高考考點(diǎn)】電磁感應(yīng)
【易錯(cuò)提醒】不能理解瞬間釋放的含義，考慮受到安培力。
【備考提示】電磁感應(yīng)是電場和磁場知識(shí)的有機(jī)結(jié)合，所以難度相對也會(huì)大一些，現(xiàn)在高考要求不是很高，一般不出大型計(jì)算題，但在選擇題中，以最后一個(gè)題出現(xiàn)。
14.如圖所示，在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于
xy平面（紙面）向里。具有一定電阻的矩形線框abcd位于xy
平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合。令線框從t=0的時(shí)刻起由靜
止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，則線框中的感應(yīng)電流I（取
逆時(shí)針方向的電流為正）隨時(shí)間t的變化圖線I—t圖可能是下
圖中的哪一個(gè)？D

電磁感應(yīng)現(xiàn)象

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，成功是留給有準(zhǔn)備的人。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?；钴S，減輕高中教師們在教學(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？以下是小編為大家收集的“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1、知道磁通量的定義，公式的適用條件，會(huì)用這一公式進(jìn)行簡單的計(jì)算．
2、知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
3、理解“不論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生”．
4、知道能量守恒定律依然適用于電磁感應(yīng)現(xiàn)象．

能力目標(biāo)
1、通過實(shí)驗(yàn)的觀察和分析，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析問題的能力．

情感目標(biāo)
1、學(xué)生認(rèn)識(shí)“從個(gè)性中發(fā)現(xiàn)共性，再從共性中理解個(gè)性，從現(xiàn)象認(rèn)識(shí)本質(zhì)以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點(diǎn)．

教學(xué)建議

關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué)分析
1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象
利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件
①當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。
②當(dāng)磁體相對靜止的閉合電路運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流．
③當(dāng)磁體和閉合電路都保持靜止，而使穿過閉合電路的磁通量發(fā)生改變時(shí)，電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流．
其實(shí)上述①、②兩種情況均可歸結(jié)為穿過閉合電路的磁通量發(fā)生改變，所以，不論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有電流產(chǎn)生．
3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量守恒
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能不是憑空產(chǎn)生的，它們或者是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，或者是電能在不同電路中的轉(zhuǎn)移，電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵循能量守恒定律．

教法建議
1、課本中得出結(jié)論后的思考與討論，是一個(gè)進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生手腦并用、獨(dú)立思考，全面認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的題目，教師可根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況引導(dǎo)學(xué)生思考和討論．
2、本節(jié)課文的最后分析了兩種情況下電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化，這不但能從能量的觀點(diǎn)讓學(xué)生對電磁感應(yīng)有明確的認(rèn)識(shí)，而且進(jìn)一步強(qiáng)化了能量守恒定律的普遍意義．有條件的，可以由教師引導(dǎo)學(xué)生自行分析，以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析問題的能力．

教學(xué)重點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)，而正確理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn)．由于學(xué)生在初中時(shí)已經(jīng)接觸過相關(guān)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此在講解電流的產(chǎn)生時(shí)可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)加深對現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，如果條件允許可以讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并在教師引導(dǎo)下進(jìn)行分組討論，教師可以通過問題的設(shè)計(jì)來引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，例如：對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格的設(shè)計(jì)以及相關(guān)問題的探討，讓學(xué)生明白感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件．正確理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件．

電磁感應(yīng)現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計(jì)方案

教學(xué)目的：

1、知道磁通量的定義，知道磁通量的國際單位，知道公式的適用條件，會(huì)用公式計(jì)算．

2、啟發(fā)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從中分析歸納通過磁場產(chǎn)生電流的條件．

3、通過實(shí)驗(yàn)的觀察和分析，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析問題的能力．

教學(xué)重點(diǎn)：感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

教學(xué)難點(diǎn)：正確理解感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．

教學(xué)儀器：電池組，電鍵，導(dǎo)線，大磁針，矩形線圈，碲形磁鐵，條形磁鐵，原副線圈，演示用電流表等．

教學(xué)過程：

一、教學(xué)引入：

在磁可否生電這個(gè)問題上，英國物理學(xué)家法拉第堅(jiān)信，電與磁決不孤立，有著密切的聯(lián)系．為此，他做了許多實(shí)驗(yàn)，把導(dǎo)線放在各種磁場中想得到電流需要一定的條件，他以堅(jiān)韌不拔的意志歷時(shí)10年，終于找到了這個(gè)條件，從而開辟了物理學(xué)又一嶄新天地．

電磁感應(yīng)現(xiàn)象：

二、教學(xué)內(nèi)容

1、磁通量（）

復(fù)習(xí)：磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念

引入：教師：我們知道，磁場的強(qiáng)弱（即磁感應(yīng)強(qiáng)度）可以用磁感線的疏密來表示．如果一個(gè)面積為的面垂直一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場放置，則穿過這個(gè)面的磁感線的條數(shù)就是確定的．我們把與的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量．

（1）定義：面積為，垂直勻強(qiáng)磁場放置，則與乘積,叫做穿過這個(gè)面的磁通量，用Φ表示．

（2）公式：

（3）單位：韋伯（Wb）1Wb=1T·m2

磁通量就是表示穿過這個(gè)面的磁感線條數(shù)．

注意強(qiáng)調(diào)：

①只要知道勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和所討論面的面積，在面與磁場方向垂直的條件下（不垂直可將面積做垂直磁場方向上的投影．）磁通量是表示穿過討論面的磁感線條數(shù)的多少．在今后的應(yīng)用中往往根據(jù)穿過面的凈磁感線條數(shù)的多少定性判斷穿過該面的磁通量的大?。绻霉絹碛?jì)算磁通量，但是只適合于勻強(qiáng)磁場．

②磁通量是標(biāo)量，但是有正負(fù)之分，磁感線穿過某一個(gè)平面，要注意是從哪一面穿入，哪一面穿出．

2、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：

內(nèi)容引入：奧斯特實(shí)驗(yàn)架起了一座連通電和磁的橋梁，此后人們對電能生磁已深信不疑，但磁能否生電呢？

在磁可否生電這個(gè)問題上，英國物理學(xué)家法拉第堅(jiān)信，電與磁決不孤立，有著密切的聯(lián)系．為此，他做了許多實(shí)驗(yàn)，把導(dǎo)線放在各種磁場中想得到電流需要一定的條件，他以堅(jiān)韌不拔的意志歷時(shí)10年，終于找到了這個(gè)條件，從而開辟了物理學(xué)又一嶄新天地．

3、實(shí)驗(yàn)演示

實(shí)驗(yàn)1：學(xué)生實(shí)驗(yàn)——導(dǎo)體在磁場中切割磁力線的運(yùn)動(dòng)

觀察現(xiàn)象：AB做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，可見電流表指針偏轉(zhuǎn)．

學(xué)生得到初步結(jié)論：當(dāng)閉合回路中的部分導(dǎo)體做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有了電流．

現(xiàn)象分析：如圖1導(dǎo)體不切割磁力線時(shí)，電路中沒有電流；而切割磁力線時(shí)閉合電路中有電流．回憶磁通量定義（師生討論）對閉合回路而言，所處磁場未變，僅因?yàn)锳B的運(yùn)動(dòng)使回路在磁場中部分面積變了，使穿過回路的磁通變化，故回路中產(chǎn)生了電流．

設(shè)問：那么在其它情況下磁通變化是否也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？

實(shí)驗(yàn)2：演示實(shí)驗(yàn)——條形磁鐵插入線圈

觀察提問：

A、條形磁鐵插入或取出時(shí)，可見電流表的指針偏轉(zhuǎn)．

B、磁鐵與線圈相對靜止時(shí)，可見電流表指針不偏轉(zhuǎn)．

現(xiàn)象分析：（師生討論）對線圈回路，當(dāng)線圈與磁鐵有沿軸線的相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，所處磁場因磁鐵的遠(yuǎn)離和靠近而變化，而未變，故穿過線圈的磁通變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，而當(dāng)磁鐵不動(dòng)時(shí)，線圈處，不變，故無感應(yīng)電流．

實(shí)驗(yàn)3：演示實(shí)驗(yàn)——關(guān)于原副線圈的實(shí)驗(yàn)演示

實(shí)驗(yàn)觀察：移動(dòng)變阻器滑片（或通斷開關(guān)），電流表指針偏轉(zhuǎn)．當(dāng)A中電流穩(wěn)定時(shí)，電流表指針不偏轉(zhuǎn)．

現(xiàn)象分析：對線圈，滑片移動(dòng)或開關(guān)通斷，引起A中電流變，則磁場變，穿過B的磁通變，故B中產(chǎn)生感應(yīng)電流．當(dāng)A中電流穩(wěn)定時(shí)，磁場不變，磁通不變，則B中無感應(yīng)電流．

教師總結(jié)：不同的實(shí)驗(yàn)，其共同處在于：只要穿過閉合回路的磁通量的變化，不管引起磁通量變化的原因是什么，閉合電路中都有感應(yīng)電流產(chǎn)生．

結(jié)論：

無論用什么方法，只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流．

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化：

引導(dǎo)學(xué)生討論分析上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化情況．

3、例題講解

4、教師總結(jié)：

能量守恒定律是一個(gè)普遍定律，同樣適合于電磁感應(yīng)現(xiàn)象．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電能不是憑空產(chǎn)生的，它們或者是其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，或者是電能在不同電路中的轉(zhuǎn)移．

5、布置作業(yè)