高中物理電磁感應(yīng)教案

高考物理電磁感應(yīng)電流條件基礎(chǔ)知識(shí)歸納。

第一課時(shí)電磁感應(yīng)電流條件楞次定律
基礎(chǔ)知識(shí)回顧：
1.不論用什么方法，只要穿過(guò)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，這種利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫；產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是。
2.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中與的乘積叫穿過(guò)這個(gè)面的磁通量。單位為，符號(hào)為。物理意義是；磁通量是量，但有正負(fù)之分，若有兩個(gè)磁場(chǎng)穿過(guò)某一面積，設(shè)某一方向的磁通量為正，另一方向的磁通量為負(fù)，它們的就為穿過(guò)這一面積的磁通量。
3.磁通量發(fā)生變化有如下三種情況：⑴，⑵，⑶。
4.楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是引起感應(yīng)電流的。應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向的具體步驟為（1）明確，（2）判斷，（3）確定的方向，（4）利用反推感應(yīng)電流的方向。
5.導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向用來(lái)判斷較為簡(jiǎn)便。其內(nèi)容是：伸開右手，讓大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入掌心，大拇指指向，其余四指所指的方向就是。
6.楞次定律中的“阻礙”作用正是的反映。愣次定律的另一種表述：感應(yīng)電流的效果總是反抗引起感應(yīng)電流的原因。當(dāng)問(wèn)題不涉及感應(yīng)電流的方向時(shí)，用這種表述判斷比較方便。
【要點(diǎn)講練】
1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象
［例１］線圈在長(zhǎng)直導(dǎo)線電流的磁場(chǎng)中，做如圖所示的運(yùn)動(dòng)，圖A向右平動(dòng)，圖B向下平動(dòng)，圖C繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，ad邊向外，圖D向紙外平動(dòng)（圖中線圈有個(gè)缺口），判斷線圈中有沒有感應(yīng)電流。（）

例2．在閉合鐵芯上繞有一組線圈，線圈與滑動(dòng)變阻器、電池構(gòu)成電路，假定線圈產(chǎn)生的磁感線全部集中在鐵芯內(nèi).a、b、c三個(gè)閉合金屬圓環(huán)，位置如圖所示.當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭左右滑動(dòng)時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流的圓環(huán)是（?）
A．a(chǎn)、b兩環(huán)B．b、c兩環(huán)
C．a(chǎn)、c兩環(huán)D．a(chǎn)、b、c三環(huán)

2．楞次定律?
［例3］如圖，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N極朝下。當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)（但未插入線圈內(nèi)部）（）
A．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引
B．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥
C.線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引
D．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥

［例4］兩圓環(huán)A、B置于同一水平面上，其中A為均勻帶電絕緣環(huán)，B為導(dǎo)體環(huán)．當(dāng)A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（）
A．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B．A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大
C．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小
D．A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大
［例5］如圖所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線框的中點(diǎn)聯(lián)結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0L．先將線框拉開到如圖所示位置，松手后讓線框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦。下列說(shuō)法正確的是
A．金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)?br> B．金屬線框離開磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)?br> C．金屬線框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開磁場(chǎng)的速度大小總是相等
D．金屬線框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
3.楞次定律的推廣含義
【例6】如圖9-1-6所示，光滑固定導(dǎo)軌M、N水平放置，兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()
A.P、Q將互相靠攏B.P、Q將互相遠(yuǎn)離C.磁鐵的加速度仍為gD.磁鐵的加速度小于g
【例7】如圖9-1-8（1）所示，當(dāng)磁鐵突然向銅環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅環(huán)的運(yùn)動(dòng)情況是()
A.向右擺動(dòng)B.向左擺動(dòng)
C.靜止D.不能判定

強(qiáng)化練習(xí)：

1．圖中MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體，有勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面，方向如圖。用I表示回路中的電流（）
A．當(dāng)AB不動(dòng)而CD向右滑動(dòng)時(shí)，I≠0且沿順時(shí)針方向
B．當(dāng)AB向左、CD向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0
C．當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)且速度大小相等時(shí)，I=0
D．當(dāng)AB、CD都向右滑動(dòng)，且AB速度大于CD時(shí)，I≠0且沿逆時(shí)針方向
2．如圖所示，在一很大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方有一閉合線圈，線圈平面始終與磁場(chǎng)垂直。當(dāng)閉合線圈從上方下落穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中（）
A．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度小于g，離開磁場(chǎng)時(shí)加速度可能大于g，也可能小于g
B．進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度大于g，離開時(shí)小于g
C．進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)，加速度都大于g
D．進(jìn)入磁場(chǎng)和離開磁場(chǎng)，加速度都小于g
3．如圖所示，AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根金屬直棒。它從靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中b端始終在OC上，a端始終在AO上，直到ab完全落在OC上。整個(gè)裝置放在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，則ab棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）
A．感應(yīng)電流方向始終是b→aB．感應(yīng)電流方向先是b→a，后變?yōu)閍→bC．所受磁場(chǎng)力方向與ab垂直，如圖中箭頭所示方向
D．所受磁場(chǎng)力方向與ab垂直，開始如圖中箭頭所示方向，后來(lái)變?yōu)榉捶较?br> 4．如圖所示，ef、gh為兩水平放置相互平衡的金屬導(dǎo)軌，ab、cd為擱在導(dǎo)軌上的兩金屬棒，與導(dǎo)軌接觸良好且無(wú)摩擦．當(dāng)一條形磁鐵向下靠近導(dǎo)軌時(shí)，關(guān)于兩金屬棒的運(yùn)動(dòng)情況的描述正確的是（）
A．如果下端是N極，兩棒向外運(yùn)動(dòng)；如果下端是S極，兩棒相向靠近
B．如果下端是S極，兩棒向外運(yùn)動(dòng)；如果下端是N極，兩棒相向靠近
C．不管下端是何極，兩棒均向外互相遠(yuǎn)離
D．不管下端是何極，兩棒均互相靠近
5．如圖所示，在兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線M、N中，通以同方向，同強(qiáng)度的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線問(wèn)勻速移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流的方向（）
A．沿abcda不變B．沿dcbad不變
C．由abcda變成dcbadD．由dcbad變成abcda
6．如圖所示，閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無(wú)初速滾下，又沿曲面的另一側(cè)上升，水平方向的磁場(chǎng)與光滑曲面垂直，則（）
A．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
B．若是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
C．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h
D．若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h
7．如圖甲所示,兩個(gè)閉合圓形線圈A、B的圓心重合,放在同一水平面內(nèi),線圈B中通以如圖乙所示的交變電流,設(shè)t=0時(shí)電流沿逆時(shí)針方向(圖中箭頭所示).對(duì)于線圈A,在t1—t2時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是（）
A.有順時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)
B.有順時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì)
C.有逆時(shí)針方向的電流,且有擴(kuò)張的趨勢(shì)
D.有逆時(shí)針方向的電流,且有收縮的趨勢(shì)
8．2000年底,我國(guó)宣布已研制成功一輛高溫超導(dǎo)磁懸浮高速列車的模型車,該車的速度已達(dá)到每小時(shí)500千米,可載5人.如圖所示就是磁懸浮的原理,圖中A是圓柱形磁鐵,B是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán),將超導(dǎo)圓環(huán)B水平地放在磁鐵A上,它就能在磁力作用下懸浮在磁鐵A的上方空中（）
A.在B放入磁場(chǎng)的過(guò)程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流消失
B.在B放入磁場(chǎng)的過(guò)程中,B中將產(chǎn)生感應(yīng)電流,當(dāng)穩(wěn)定后,感應(yīng)電流仍存在
C.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向如圖所示
D.若A的N極朝上,B中感應(yīng)電流的方向與圖中所示的方向相反
9．如圖,是生產(chǎn)中常用的一種延時(shí)繼電器的示意圖.鐵芯上有兩個(gè)線圈A和B,線圈A跟電源連接,線圈B的兩端接在一起,構(gòu)成一個(gè)閉合電路.在斷開開關(guān)S的時(shí)候,彈簧K并不能立即將銜鐵D拉起,使觸頭C立即離開,而是過(guò)一段時(shí)間后觸頭C才能離開,因此得名延時(shí)繼電器.為檢驗(yàn)線圈B中的電流,在電路中接入一個(gè)電流表G.關(guān)于通過(guò)電流表的電流方向,以下判斷正確的是（）
A.閉合S的瞬間,電流方向?yàn)閺淖蟮接?br> B.閉合S的瞬間,電流方向?yàn)閺挠业阶?br> C.斷開S的瞬間,電流方向?yàn)閺淖蟮接?br> D.斷開S的瞬間,電流方向?yàn)閺挠业阶?br>

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高考物理基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn)復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)

20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)全案：第五章電磁感應(yīng)單元復(fù)習(xí)（選修3-2）

【單元知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】
【單元?dú)w納整合】
一、電磁感應(yīng)中的“雙桿問(wèn)題”
電磁感應(yīng)中“雙桿問(wèn)題”是學(xué)科內(nèi)部綜合的問(wèn)題，涉及到電磁感應(yīng)、安培力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律等。要求學(xué)生綜合上述知識(shí)，認(rèn)識(shí)題目所給的物理情景，找出物理量之間的關(guān)系，因此是較難的一類問(wèn)題，也是近幾年高考考察的熱點(diǎn)。
下面對(duì)“雙桿”類問(wèn)題進(jìn)行分類例析
1、“雙桿”向相反方向做勻速運(yùn)動(dòng)：當(dāng)兩桿分別向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)電池正向串聯(lián)。
2.“雙桿”同向運(yùn)動(dòng)，但一桿加速另一桿減速
當(dāng)兩桿分別沿相同方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)電池反向串聯(lián)。

3.“雙桿”中兩桿都做同方向上的加速運(yùn)動(dòng)。
“雙桿”中的一桿在外力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，另一桿在安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩桿以同樣加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
4．“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)。
“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩桿所受的安培力不等大反向，所以不能利用動(dòng)量守恒定律解題。
【單元強(qiáng)化訓(xùn)練】
1、直導(dǎo)線ab放在如圖所示的水平導(dǎo)體框架上，構(gòu)成一個(gè)閉合回路．長(zhǎng)直導(dǎo)線cd和框架處在同一個(gè)平面內(nèi)，且cd和ab平行，當(dāng)cd中通有電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)ab向左滑動(dòng)．關(guān)于cd中的電流下列說(shuō)法正確的是()
A．電流肯定在增大，不論電流是什么方向
B．電流肯定在減小，不論電流是什么方向
C．電流大小恒定，方向由c到d
D．電流大小恒定，方向由d到c
解析：ab向左滑動(dòng)，說(shuō)明通過(guò)回路的磁通量在減小，通過(guò)回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度在減弱，通過(guò)cd的電流在減小，與電流方向無(wú)關(guān)．
答案：B
2、如圖所示，四根等長(zhǎng)的鋁管和鐵塊(其中C中鋁管不閉合，其他兩根鋁管和鐵管均閉合)豎直放置在同一豎直平面內(nèi)，分別將磁鐵和鐵塊沿管的中心軸線從管的上端由靜止釋放，忽略空氣阻力，則下列關(guān)于磁鐵和鐵塊穿過(guò)管的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的說(shuō)法正確的是()
A．tAtB＝tC＝tDB．tC＝tA＝tB＝tDC．tCtA＝tB＝tDD．tC＝tAtB＝tD
解析：A中閉合鋁管不會(huì)被磁鐵磁化，但當(dāng)磁鐵穿過(guò)鋁管的過(guò)程中，鋁管可看成很多圈水平放置的鋁圈，據(jù)楞次定律知，鋁圈將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；因C中鋁管不閉合，所以磁鐵穿過(guò)鋁管的過(guò)程不發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng)；鐵塊在B中鋁管和D中鐵管中均做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以磁鐵和鐵塊在管中運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足tAtC＝tB＝tD，A正確．
答案：A
3、
(20xx陜西省西安市統(tǒng)考)如圖所示，Q是單匝金屬線圈，MN是一個(gè)螺線管，它的繞線方法沒有畫出，Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，P是在MN的正下方水平放置的用細(xì)導(dǎo)線繞制的軟彈簧線圈．若在Q所處的空間加上與環(huán)面垂直的變化磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)在t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，則所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況可能是()
解析：在t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，說(shuō)明此段時(shí)間內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量變大，即穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，則螺線管中電流變大，單匝金屬線圈Q產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大，所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率變大，即B—t圖線的斜率變大，選項(xiàng)D正確．
答案：D
4、如圖9－2－16中半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過(guò)電阻R的電流的大小和方向是(金屬圓盤的電阻不計(jì))()
A．由c到d，I＝Br2ω/RB．由d到c，I＝Br2ω/R
C．由c到d，I＝Br2ω/(2R)D．由d到c，I＝Br2ω/(2R)
解析：金屬圓盤在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以等效為無(wú)數(shù)根長(zhǎng)為r的導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E＝Br2ω/2，由右手定則可知其方向由外指向圓心，故通過(guò)電阻R的電流I＝Br2ω/(2R)，方向由d到c，故選D項(xiàng)．
答案：D
5、（20xx山東省煙臺(tái)市一模）如圖甲所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為d，處在大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒ef與P、Q導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.質(zhì)量為M的正方形金屬框abcd，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，用細(xì)線懸掛在豎直平面內(nèi)，ab邊水平，線框的a、b兩點(diǎn)通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，金屬框上半部分處在大小為B、方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下半部分處在大小也為B，方向垂直框面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力.現(xiàn)用一電動(dòng)機(jī)以恒定功率沿導(dǎo)軌方向水平牽引導(dǎo)體棒ef向左運(yùn)動(dòng)，從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，懸掛線框的細(xì)線拉力T隨時(shí)間的變化如圖乙所示，求：
（1）t0時(shí)間以后通過(guò)ab邊的電流
（2）t0時(shí)間以后導(dǎo)體棒ef運(yùn)動(dòng)的速度
（3）電動(dòng)機(jī)的牽引力功率P
解：（1）以金屬框?yàn)檠芯繉?duì)象，從t0時(shí)刻開始拉力恒定，故電路中電流恒定，設(shè)ab邊中電流為I1，cd邊中電流為I2
由受力平衡：………（2分）
由圖象知……………………………（1分）
，I1=3I2……………………（1分）
由以上各式解得：………………（2分）
（2）設(shè)總電流為I，由閉合路歐姆定律得：
…………………………………（2分）
………………………………………（1分）
………………………………………（1分）
I=I1+I2=I1=…………………………（2分）
解得：…………………………（2分）
（3）由電動(dòng)機(jī)的牽引功率恒定P=Fv
對(duì)導(dǎo)體棒：……………（2分）
解得：……（2分）
6、（20xx山東省東營(yíng)市一模）如圖甲所示，兩平行金屬板的板長(zhǎng)不超過(guò)0.2m，板間的電壓u隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示，在金屬板右側(cè)有一左邊界的MN、右邊無(wú)界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T；方向垂直紙面向里?，F(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度，沿兩板間的中線平行金屬板射入電場(chǎng)中，磁場(chǎng)邊界MN與中線垂直。已知帶電粒子的比荷，粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計(jì)。
（1）在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場(chǎng)強(qiáng)度看作是恒定的。試說(shuō)明這種處理能夠成立的理由。
（2）設(shè)t=0.1S時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出，求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小。
（3）對(duì)于所有經(jīng)過(guò)電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，設(shè)其射入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和從磁場(chǎng)射出的出射點(diǎn)間的距離為d，試判斷d的大小是否隨時(shí)間而變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變，求出d的變化范圍。
（1）帶電粒子在金屬板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間①
得，（或t時(shí)間內(nèi)金屬板間電壓變化，變化很?。?br> …………2分
故t時(shí)間內(nèi)金屬板間的電場(chǎng)可以認(rèn)為是恒定的…………2分
（2）t=0.1s時(shí)刻偏轉(zhuǎn)電壓
帶電粒子沿兩板間的中線射入電場(chǎng)恰從平行金屬板邊緣飛出電場(chǎng)，電場(chǎng)力做功
③…………2分
由動(dòng)能定理：④…………2分
代入數(shù)據(jù)可得V=1.414×103m/s⑤…………2分
（3）設(shè)某一任意時(shí)刻射出電場(chǎng)的粒子速度為v，速度方向與水平方向的夾角為，則
⑥…………2分
粒子在磁場(chǎng)中有⑦…………2分
可得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
由幾何關(guān)系⑧…………2分
可得：d=20m，故d不隨時(shí)間而變化?！?分
7、（20xx天津市六校高三第三次聯(lián)考）如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，電阻不計(jì)，左端向上彎曲，其余水平，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I，右端有另一磁場(chǎng)II，其寬度也為d，但方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為B。有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，a和b在兩導(dǎo)軌間的電阻均為R，b棒置于磁場(chǎng)II中點(diǎn)C、D處，導(dǎo)軌除C、D兩處（對(duì)應(yīng)的距離極短）外其余均光滑，兩處對(duì)棒可產(chǎn)生總的最大靜摩擦力為棒重力的K倍，a棒從彎曲導(dǎo)軌某處由靜止釋放。當(dāng)只有一根棒作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它速度的減小量與它在磁場(chǎng)中通過(guò)的距離成正比，即∝。試求：
（1）若b棒保持靜止不動(dòng)，則a棒釋放的最大高度h0。
（2）若將a棒從高度小于h0的某處釋放，使其以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)I，結(jié)果a棒以的
速度從磁場(chǎng)I中穿出，求在a棒穿過(guò)磁場(chǎng)I過(guò)程中通過(guò)b棒的電量q和兩棒即將相碰時(shí)b棒上的電功率Pb。
（3）若將a棒從高度大于h0的某處釋放，使其以速度v1進(jìn)入磁場(chǎng)I，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后a棒從磁場(chǎng)I穿出時(shí)的速度大小為，求此時(shí)b棒的速度大小，在如圖坐標(biāo)中大致畫出t1時(shí)間內(nèi)兩棒的速度大小隨時(shí)間的變化圖像。
解：（1）a棒從h0高處釋放后在彎曲導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)機(jī)械守恒，有
………………2分
a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)…………1分
此時(shí)感應(yīng)電流大小…………2分
此時(shí)b棒受到的安培力大小…………1分
依題意，有F=Kmg…………2分
求得………………1分
（2）由于a棒從小于進(jìn)入h0釋放，因此b棒在兩棒相碰前將保持靜止。
流過(guò)電阻R的電量
又………………2分
所以在a棒穿過(guò)磁場(chǎng)I的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量
………………2分
將要相碰時(shí)a棒的速度…………2分
此時(shí)電流………………1分
此時(shí)b棒電功率………………1分
（3）由于a棒從高度大于h0處釋放，因此當(dāng)a棒進(jìn)入磁場(chǎng)I后，b棒開始向左運(yùn)動(dòng)。由于每時(shí)每刻流過(guò)兩棒的電流強(qiáng)度大小相等，兩磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小相等，所以兩棒在各自磁場(chǎng)中都做變加速運(yùn)動(dòng)，且每時(shí)每刻兩棒的加速大小均相同，

所以當(dāng)a棒在t1時(shí)間內(nèi)速度改變時(shí)，b棒速度大小也相應(yīng)改變了，即此時(shí)b棒速度大小為………………2分
兩棒的速度大小隨時(shí)間的變化圖像大致右圖所示…………2分
8、（20xx安徽省合肥市高三第一次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，大小為B0，用電阻率為ρ、橫截面積為S的導(dǎo)線做成的邊長(zhǎng)為的正方形線圈abcd水平放置，為過(guò)ad、bc兩邊中點(diǎn)的直線，線圈全部都位于磁場(chǎng)中?，F(xiàn)把線圈右半部分固定不動(dòng)，而把線圈左半部分以為軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)60°，如圖中虛線所示。
（1）求轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量；
（2）若轉(zhuǎn)動(dòng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B=B0+kt變化（k為常量），求出磁場(chǎng)對(duì)方框ab邊的作用力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式。
（1）線框在翻折過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
①1分
在線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電流②1分
③1分
翻折過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線某橫截面積的電量④1分
聯(lián)立①②③④解得：⑤1分
（2）若翻折后磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B=B0+kt變化，在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小
⑥1分
在線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流⑦1分
導(dǎo)線框ab邊所受磁場(chǎng)力的大小為⑧1分
聯(lián)立⑥⑦⑧解得：⑨1分20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)全案：第五章電磁感應(yīng)單元復(fù)習(xí)（選修3-2）

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一、電磁感應(yīng)中的“雙桿問(wèn)題”
電磁感應(yīng)中“雙桿問(wèn)題”是學(xué)科內(nèi)部綜合的問(wèn)題，涉及到電磁感應(yīng)、安培力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律等。要求學(xué)生綜合上述知識(shí)，認(rèn)識(shí)題目所給的物理情景，找出物理量之間的關(guān)系，因此是較難的一類問(wèn)題，也是近幾年高考考察的熱點(diǎn)。
下面對(duì)“雙桿”類問(wèn)題進(jìn)行分類例析
1、“雙桿”向相反方向做勻速運(yùn)動(dòng)：當(dāng)兩桿分別向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)電池正向串聯(lián)。
2.“雙桿”同向運(yùn)動(dòng)，但一桿加速另一桿減速
當(dāng)兩桿分別沿相同方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)電池反向串聯(lián)。

3.“雙桿”中兩桿都做同方向上的加速運(yùn)動(dòng)。
“雙桿”中的一桿在外力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，另一桿在安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩桿以同樣加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
4．“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)。
“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩桿所受的安培力不等大反向，所以不能利用動(dòng)量守恒定律解題。
【單元強(qiáng)化訓(xùn)練】
1、直導(dǎo)線ab放在如圖所示的水平導(dǎo)體框架上，構(gòu)成一個(gè)閉合回路．長(zhǎng)直導(dǎo)線cd和框架處在同一個(gè)平面內(nèi)，且cd和ab平行，當(dāng)cd中通有電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)ab向左滑動(dòng)．關(guān)于cd中的電流下列說(shuō)法正確的是()
A．電流肯定在增大，不論電流是什么方向
B．電流肯定在減小，不論電流是什么方向
C．電流大小恒定，方向由c到d
D．電流大小恒定，方向由d到c
解析：ab向左滑動(dòng)，說(shuō)明通過(guò)回路的磁通量在減小，通過(guò)回路的磁感應(yīng)強(qiáng)度在減弱，通過(guò)cd的電流在減小，與電流方向無(wú)關(guān)．
答案：B
2、如圖所示，四根等長(zhǎng)的鋁管和鐵塊(其中C中鋁管不閉合，其他兩根鋁管和鐵管均閉合)豎直放置在同一豎直平面內(nèi)，分別將磁鐵和鐵塊沿管的中心軸線從管的上端由靜止釋放，忽略空氣阻力，則下列關(guān)于磁鐵和鐵塊穿過(guò)管的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的說(shuō)法正確的是()
A．tAtB＝tC＝tDB．tC＝tA＝tB＝tDC．tCtA＝tB＝tDD．tC＝tAtB＝tD
解析：A中閉合鋁管不會(huì)被磁鐵磁化，但當(dāng)磁鐵穿過(guò)鋁管的過(guò)程中，鋁管可看成很多圈水平放置的鋁圈，據(jù)楞次定律知，鋁圈將發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；因C中鋁管不閉合，所以磁鐵穿過(guò)鋁管的過(guò)程不發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng)；鐵塊在B中鋁管和D中鐵管中均做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以磁鐵和鐵塊在管中運(yùn)動(dòng)時(shí)間滿足tAtC＝tB＝tD，A正確．
答案：A
3、
(20xx陜西省西安市統(tǒng)考)如圖所示，Q是單匝金屬線圈，MN是一個(gè)螺線管，它的繞線方法沒有畫出，Q的輸出端a、b和MN的輸入端c、d之間用導(dǎo)線相連，P是在MN的正下方水平放置的用細(xì)導(dǎo)線繞制的軟彈簧線圈．若在Q所處的空間加上與環(huán)面垂直的變化磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)在t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，則所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化情況可能是()
解析：在t1至t2時(shí)間段內(nèi)彈簧線圈處于收縮狀態(tài)，說(shuō)明此段時(shí)間內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量變大，即穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，則螺線管中電流變大，單匝金屬線圈Q產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變大，所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率變大，即B—t圖線的斜率變大，選項(xiàng)D正確．
答案：D
4、如圖9－2－16中半徑為r的金屬圓盤在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，繞O軸以角速度ω沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則通過(guò)電阻R的電流的大小和方向是(金屬圓盤的電阻不計(jì))()
A．由c到d，I＝Br2ω/RB．由d到c，I＝Br2ω/R
C．由c到d，I＝Br2ω/(2R)D．由d到c，I＝Br2ω/(2R)
解析：金屬圓盤在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以等效為無(wú)數(shù)根長(zhǎng)為r的導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E＝Br2ω/2，由右手定則可知其方向由外指向圓心，故通過(guò)電阻R的電流I＝Br2ω/(2R)，方向由d到c，故選D項(xiàng)．
答案：D
5、（20xx山東省煙臺(tái)市一模）如圖甲所示，P、Q為水平面內(nèi)平行放置的金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為d，處在大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.一根質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒ef與P、Q導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.質(zhì)量為M的正方形金屬框abcd，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，用細(xì)線懸掛在豎直平面內(nèi)，ab邊水平，線框的a、b兩點(diǎn)通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，金屬框上半部分處在大小為B、方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下半部分處在大小也為B，方向垂直框面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力.現(xiàn)用一電動(dòng)機(jī)以恒定功率沿導(dǎo)軌方向水平牽引導(dǎo)體棒ef向左運(yùn)動(dòng)，從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，懸掛線框的細(xì)線拉力T隨時(shí)間的變化如圖乙所示，求：
（1）t0時(shí)間以后通過(guò)ab邊的電流
（2）t0時(shí)間以后導(dǎo)體棒ef運(yùn)動(dòng)的速度
（3）電動(dòng)機(jī)的牽引力功率P
解：（1）以金屬框?yàn)檠芯繉?duì)象，從t0時(shí)刻開始拉力恒定，故電路中電流恒定，設(shè)ab邊中電流為I1，cd邊中電流為I2
由受力平衡：………（2分）
由圖象知……………………………（1分）
，I1=3I2……………………（1分）
由以上各式解得：………………（2分）
（2）設(shè)總電流為I，由閉合路歐姆定律得：
…………………………………（2分）
………………………………………（1分）
………………………………………（1分）
I=I1+I2=I1=…………………………（2分）
解得：…………………………（2分）
（3）由電動(dòng)機(jī)的牽引功率恒定P=Fv
對(duì)導(dǎo)體棒：……………（2分）
解得：……（2分）
6、（20xx山東省東營(yíng)市一模）如圖甲所示，兩平行金屬板的板長(zhǎng)不超過(guò)0.2m，板間的電壓u隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示，在金屬板右側(cè)有一左邊界的MN、右邊無(wú)界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T；方向垂直紙面向里。現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度，沿兩板間的中線平行金屬板射入電場(chǎng)中，磁場(chǎng)邊界MN與中線垂直。已知帶電粒子的比荷，粒子所受的重力和粒子間的相互作用力均忽略不計(jì)。
（1）在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場(chǎng)強(qiáng)度看作是恒定的。試說(shuō)明這種處理能夠成立的理由。
（2）設(shè)t=0.1S時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子恰能從平行金屬板邊緣射出，求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小。
（3）對(duì)于所有經(jīng)過(guò)電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，設(shè)其射入磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和從磁場(chǎng)射出的出射點(diǎn)間的距離為d，試判斷d的大小是否隨時(shí)間而變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變，求出d的變化范圍。
（1）帶電粒子在金屬板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間①
得，（或t時(shí)間內(nèi)金屬板間電壓變化，變化很?。?br> …………2分
故t時(shí)間內(nèi)金屬板間的電場(chǎng)可以認(rèn)為是恒定的…………2分
（2）t=0.1s時(shí)刻偏轉(zhuǎn)電壓
帶電粒子沿兩板間的中線射入電場(chǎng)恰從平行金屬板邊緣飛出電場(chǎng)，電場(chǎng)力做功
③…………2分
由動(dòng)能定理：④…………2分
代入數(shù)據(jù)可得V=1.414×103m/s⑤…………2分
（3）設(shè)某一任意時(shí)刻射出電場(chǎng)的粒子速度為v，速度方向與水平方向的夾角為，則
⑥…………2分
粒子在磁場(chǎng)中有⑦…………2分
可得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
由幾何關(guān)系⑧…………2分
可得：d=20m，故d不隨時(shí)間而變化?！?分
7、（20xx天津市六校高三第三次聯(lián)考）如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，電阻不計(jì)，左端向上彎曲，其余水平，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I，右端有另一磁場(chǎng)II，其寬度也為d，但方向豎直向下，磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為B。有兩根質(zhì)量均為m的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，a和b在兩導(dǎo)軌間的電阻均為R，b棒置于磁場(chǎng)II中點(diǎn)C、D處，導(dǎo)軌除C、D兩處（對(duì)應(yīng)的距離極短）外其余均光滑，兩處對(duì)棒可產(chǎn)生總的最大靜摩擦力為棒重力的K倍，a棒從彎曲導(dǎo)軌某處由靜止釋放。當(dāng)只有一根棒作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它速度的減小量與它在磁場(chǎng)中通過(guò)的距離成正比，即∝。試求：
（1）若b棒保持靜止不動(dòng)，則a棒釋放的最大高度h0。
（2）若將a棒從高度小于h0的某處釋放，使其以速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)I，結(jié)果a棒以的
速度從磁場(chǎng)I中穿出，求在a棒穿過(guò)磁場(chǎng)I過(guò)程中通過(guò)b棒的電量q和兩棒即將相碰時(shí)b棒上的電功率Pb。
（3）若將a棒從高度大于h0的某處釋放，使其以速度v1進(jìn)入磁場(chǎng)I，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后a棒從磁場(chǎng)I穿出時(shí)的速度大小為，求此時(shí)b棒的速度大小，在如圖坐標(biāo)中大致畫出t1時(shí)間內(nèi)兩棒的速度大小隨時(shí)間的變化圖像。
解：（1）a棒從h0高處釋放后在彎曲導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)機(jī)械守恒，有
………………2分
a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)I時(shí)…………1分
此時(shí)感應(yīng)電流大小…………2分
此時(shí)b棒受到的安培力大小…………1分
依題意，有F=Kmg…………2分
求得………………1分
（2）由于a棒從小于進(jìn)入h0釋放，因此b棒在兩棒相碰前將保持靜止。
流過(guò)電阻R的電量
又………………2分
所以在a棒穿過(guò)磁場(chǎng)I的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量
………………2分
將要相碰時(shí)a棒的速度…………2分
此時(shí)電流………………1分
此時(shí)b棒電功率………………1分
（3）由于a棒從高度大于h0處釋放，因此當(dāng)a棒進(jìn)入磁場(chǎng)I后，b棒開始向左運(yùn)動(dòng)。由于每時(shí)每刻流過(guò)兩棒的電流強(qiáng)度大小相等，兩磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小相等，所以兩棒在各自磁場(chǎng)中都做變加速運(yùn)動(dòng)，且每時(shí)每刻兩棒的加速大小均相同，

所以當(dāng)a棒在t1時(shí)間內(nèi)速度改變時(shí)，b棒速度大小也相應(yīng)改變了，即此時(shí)b棒速度大小為………………2分
兩棒的速度大小隨時(shí)間的變化圖像大致右圖所示…………2分
8、（20xx安徽省合肥市高三第一次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上，大小為B0，用電阻率為ρ、橫截面積為S的導(dǎo)線做成的邊長(zhǎng)為的正方形線圈abcd水平放置，為過(guò)ad、bc兩邊中點(diǎn)的直線，線圈全部都位于磁場(chǎng)中?，F(xiàn)把線圈右半部分固定不動(dòng)，而把線圈左半部分以為軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)60°，如圖中虛線所示。
（1）求轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量；
（2）若轉(zhuǎn)動(dòng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B=B0+kt變化（k為常量），求出磁場(chǎng)對(duì)方框ab邊的作用力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式。
（1）線框在翻折過(guò)程中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
①1分
在線框產(chǎn)生的平均感應(yīng)電流②1分
③1分
翻折過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線某橫截面積的電量④1分
聯(lián)立①②③④解得：⑤1分
（2）若翻折后磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按B=B0+kt變化，在線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小
⑥1分
在線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流⑦1分
導(dǎo)線框ab邊所受磁場(chǎng)力的大小為⑧1分
聯(lián)立⑥⑦⑧解得：⑨1分

高考物理基礎(chǔ)知識(shí)歸納:電磁感應(yīng)現(xiàn)象　楞次定律

第1課時(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律

基礎(chǔ)知識(shí)歸納
1.磁通量
(1)定義：磁感應(yīng)強(qiáng)度與面積的乘積，叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量.
(2)定義式：Φ＝BS.
說(shuō)明：該式只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的情況，且式中的S是跟磁場(chǎng)方向垂直的面積；若不垂直，則需取平面在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積，即Φ＝BS⊥＝BSsinθ，θ是S與磁場(chǎng)方向的夾角.
(3)磁通量Φ是標(biāo)量，但有正負(fù).Φ的正負(fù)意義是：從正、反兩面哪個(gè)面穿入，若從一面穿入為正，則從另一面穿入為負(fù).
(4)單位：韋伯，符號(hào)：Wb.
(5)磁通量的意義：指穿過(guò)某個(gè)面的磁感線的條數(shù).
(6)磁通量的變化：ΔΦ＝Φ2－Φ1，即末、初磁通量之差.
①磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化時(shí)，則
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝BΔS
②磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線穿過(guò)的有效面積S不變時(shí)，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝ΔBS
③磁感應(yīng)強(qiáng)度B和有效面積S同時(shí)變化時(shí)，則ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B2S2－B1S1
2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
利用磁場(chǎng)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.
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，即ΔΦ≠0.
(2)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件：無(wú)論回路是否閉合，只要穿過(guò)線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
3.楞次定律
(1)楞次定律：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.楞次定律適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定，而右手定則只適用于導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡(jiǎn)便.
(2)右手定則
①適用范圍：導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
②判定方法：伸開右手，讓大拇指與四指垂直，并與手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過(guò)掌心，大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向，其余四指所指方向即為感應(yīng)電流的方向.
(3)楞次定律的另一種表述
感應(yīng)電流總是阻礙產(chǎn)生它的那個(gè)原因，表現(xiàn)形式有三種：
①阻礙原磁通量的變化；
②阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；
③阻礙原電流的變化(自感).
重點(diǎn)難點(diǎn)突破
一、產(chǎn)生感應(yīng)電流和產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件是否相同
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果回路閉合，則有感應(yīng)電流，回路不閉合，則有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而無(wú)感應(yīng)電流.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源.
二、磁通量是標(biāo)量,為什么有正負(fù)
任何一個(gè)面都有正、反兩個(gè)面，磁感線從面的正方向穿入時(shí)，穿過(guò)該面的磁通量為正.反之，則磁通量為負(fù).所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數(shù)和.
三、如何理解楞次定律中“阻礙”一詞
1.誰(shuí)阻礙誰(shuí)——感應(yīng)電流的磁通量阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量.
2.阻礙什么——阻礙的是穿過(guò)回路的磁通量的變化，而不是磁通量本身.
3.如何阻礙——原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即“增反減同”.
4.阻礙的結(jié)果——阻礙并不是阻止，結(jié)果是增加的最終還得增加，減少的最終還得減少.
典例精析
1.楞次定律阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)
【例1】如圖甲所示，光滑固定導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，兩根導(dǎo)體棒a、b平行放于導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路.當(dāng)條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)()
A.導(dǎo)體棒a、b將互相靠攏
B.導(dǎo)體棒a、b將互相遠(yuǎn)離
C.磁鐵的加速度仍為g
D.磁鐵的加速度小于g
【解析】以N極向下為例：
第一步，原磁場(chǎng)方向：向下(如圖乙所示).
第二步，原磁通量變化：增加.
第三步，判斷感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反(向上).
第四步，判斷感應(yīng)電流的方向：利用安培定則確定，俯視為逆時(shí)針.
知道了導(dǎo)體棒a、b中的電流方向，就可根據(jù)左手定則判斷受力方向：a受力向右下方，b受力向左下方，所以導(dǎo)體棒a、b將互相靠攏，同時(shí)對(duì)導(dǎo)軌的壓力增加.根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵受到向上的阻力作用，則加速度小于g.所以選項(xiàng)A、D正確.
【答案】AD
【思維提升】此題若直接利用“阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”容易錯(cuò)誤判斷為導(dǎo)體棒a、b將互相遠(yuǎn)離.但仍可用阻礙磁通量變化判斷，即磁鐵下落，閉合回路磁通量增加，故a、b棒會(huì)靠攏.
【拓展1】如圖所示，一水平放置的圓形通電線圈1固定，從上向下看電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，另一較小的圓形線圈2從線圈1的正上方下落.在下落過(guò)程中兩線圈平面始終保持平行且共軸，則線圈2從線圈1的正上方下落至線圈1的正下方過(guò)程中，從上往下看線圈2(BD)
A.有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B.先是順時(shí)針方向，后是逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
C.先是逆時(shí)針方向，后是順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
D.在線圈1的上、下兩邊的加速度都小于g
【解析】線圈1中電流(恒定)建立的磁場(chǎng)方向如圖所示.線圈2下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)線圈1正上方時(shí)，磁場(chǎng)向上，且磁通量正在增大，由楞次定律可知，線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電流建立的磁場(chǎng)方向應(yīng)向下，由安培定則可知線圈2中的電流應(yīng)沿順時(shí)針方向(俯視)；當(dāng)線圈2在線圈1正下方下落時(shí)，穿過(guò)線圈2中的磁場(chǎng)方向向上，且磁通量正在減小，由楞次定律可知，此時(shí)，線圈2中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)應(yīng)與原磁場(chǎng)同向，即向上，再根據(jù)安培定則可知，線圈2中的感應(yīng)電流應(yīng)沿逆時(shí)針方向(俯視)，如圖所示.當(dāng)線圈中有感應(yīng)電流時(shí)就會(huì)受到力的作用，此作用力向上，要“阻礙”線圈的下降，但不能“阻止”，也就是說(shuō)磁場(chǎng)力始終小于重力(兩線圈位于同一水平面時(shí)等于重力)，所以線圈2在線圈1的上、下兩邊時(shí)都向下加速，但加速度都小于g，所以選項(xiàng)B、D正確.
2.楞次定律阻礙磁通量的變化
【例2】如圖所示，一水平放置的矩形閉合線圈abcd，在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落，保持bc邊在紙外，ad邊在紙內(nèi)，從圖中位置Ⅰ經(jīng)過(guò)位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在這個(gè)過(guò)程中，線圈中感應(yīng)電流()
A.沿abcd方向
B.沿dcba方向
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向
【解析】由條形磁鐵的磁場(chǎng)(如圖所示)可知，線圈在位置Ⅱ時(shí)穿過(guò)矩形閉合線圈的磁通量最少.當(dāng)線圈從位置Ⅰ到Ⅱ，穿過(guò)abcd自下而上的磁通量減少，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙其減少，則在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向?yàn)閍bcd；當(dāng)線圈從位置Ⅱ到Ⅲ，穿過(guò)abcd自上而下的磁通量增加，由楞次定律可知感應(yīng)電流的方向是abcd.故此題的答案為A.
【答案】A
【思維提升】應(yīng)熟悉幾種常見磁體的磁感線分布情況，這樣才能判斷磁通量變化情況.
【拓展2】如圖所示，兩條互相平行的導(dǎo)線M、N中通過(guò)大小相等、方向相同的電流，導(dǎo)線框abcd和兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線框沿著與兩導(dǎo)線垂直的方向，自右向左在兩導(dǎo)線間勻速移動(dòng)，則在移動(dòng)過(guò)程中線框中的感應(yīng)電流的方向?yàn)?C)
A.先順時(shí)針后逆時(shí)針B.先逆時(shí)針后順時(shí)針
C.一直是逆時(shí)針D.一直是順時(shí)針
【解析】M、N之間的磁場(chǎng)是兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加，可以以M、N兩導(dǎo)線之間的中心面OO′為界，在OO′右邊合磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，在OO′左邊，合磁場(chǎng)的方向垂直紙面向內(nèi).線框從右向左移動(dòng)到OO′中間以前，垂直紙面向外穿過(guò)線框的磁通量減少；移動(dòng)到中間時(shí)磁通量為零；越過(guò)中間向左時(shí)，垂直紙面向內(nèi)穿過(guò)線框的磁通量增加.由楞次定律可以判斷感應(yīng)電流的方向始終為逆時(shí)針方向.
3.楞次定律的綜合應(yīng)用
【例3】如圖所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線OO′與磁場(chǎng)邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(ab向紙外，cd向紙內(nèi)).若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，并規(guī)定電流方向沿a→b→c→d→a為正方向，則線圈內(nèi)感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象是()

【解析】在第一個(gè)14周期內(nèi)，由圖可看出磁場(chǎng)的方向，容易得到感應(yīng)電流方向與規(guī)定的正方向相反；在第二個(gè)14周期內(nèi)，雖然磁場(chǎng)方向不變，但線圈平面已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，ab離開磁場(chǎng)，cd進(jìn)入磁場(chǎng)，與第一個(gè)14周期相比，磁感線是從線圈的不同“面”進(jìn)入線圈平面，由楞次定律可判斷電流方向仍與正方向相反；同理，可判斷后半個(gè)周期電流的方向與正方向相同.所以選項(xiàng)A正確.
【答案】A
【思維提升】此題需一定的情景想象力，很多同學(xué)誤以為ab邊轉(zhuǎn)出磁場(chǎng)后電流方向會(huì)發(fā)生改變，其實(shí)cd邊馬上進(jìn)入磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流方向與未進(jìn)入前一致，剛進(jìn)入時(shí)感應(yīng)電流最大.
【拓展3】如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN，當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，MN在磁場(chǎng)的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是(BC)
A.向右加速運(yùn)動(dòng)B.向左加速運(yùn)動(dòng)
C.向右減速運(yùn)動(dòng)D.向左減速運(yùn)動(dòng)
【解析】要使金屬棒MN在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，必須使其中有電流流過(guò)，這只能是線圈L1產(chǎn)生感應(yīng)電流.根據(jù)題意，引起線圈L1產(chǎn)生感應(yīng)電源的磁場(chǎng)應(yīng)是線圈L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)應(yīng)由線圈L2中的電流產(chǎn)生.當(dāng)PQ向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，用右手定則可判斷出PQ中感應(yīng)電流的方向是由Q→P，由安培定則可判斷出穿過(guò)L2、L1的磁場(chǎng)方向是自下而上的；若PQ向右加速運(yùn)動(dòng)，則穿過(guò)L2、L1的磁通量增加，用楞次定律可判斷出流過(guò)MN的感應(yīng)電流從M→N，用左手定則可判斷出MN受到向左的安培力，將向左運(yùn)動(dòng)，可見選項(xiàng)A不正確.若PQ向右減速運(yùn)動(dòng)，流過(guò)MN的感應(yīng)電流方向、感應(yīng)電流所受的安培力的方向均將反向，MN向右運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)C是正確的.同理可判斷出選項(xiàng)B是正確的，而D不正確.
易錯(cuò)門診
4.電磁感應(yīng)的現(xiàn)象
【例4】如圖，CDEF為閉合線圈，AB為電阻絲.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向下滑動(dòng)時(shí)，線圈CDEF中的感應(yīng)電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是“”時(shí)，電源的哪一端是正極？
【錯(cuò)解】當(dāng)變阻器的滑動(dòng)頭在最上端時(shí)，電阻絲AB因被短路而無(wú)電流通過(guò).由此可知，滑動(dòng)頭下移時(shí)，流過(guò)AB中的電流是增加的.當(dāng)線圈CDEF中的電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是“”時(shí)，由楞次定律可知AB中逐漸增加的電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是×”，再由右手定則可知，AB中的電流方向是從A流向B，從而判定電源的上端為正極.
【錯(cuò)因】楞次定律中“感生電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”，所述的“磁通量”是指穿過(guò)線圈內(nèi)部磁感線的條數(shù)，因此判斷感應(yīng)電流方向的位置一般應(yīng)該選在線圈的內(nèi)部，而不是選在線圈的外部.
【正解】當(dāng)線圈CDEF中的感應(yīng)電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是“”時(shí)，它在線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度方向應(yīng)是“×”，AB中增強(qiáng)的電流在線圈內(nèi)部產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度方向是“”，所以，AB中電流的方向是由B流向A，故電源的下端為正極.
【思維提升】分析電學(xué)問(wèn)題也要注意正確選取研究對(duì)象.

《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》說(shuō)課稿

《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》說(shuō)課稿

各位評(píng)委老師：大家好！我今天說(shuō)課的題目是《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》，下面我將從教材分析、學(xué)情分析、教法和學(xué)法、過(guò)程分析和預(yù)期效果五個(gè)方面對(duì)本節(jié)課進(jìn)行說(shuō)明。

一、教材分析

《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》是高中物理新課程（選修3-2）第四章第二節(jié)的內(nèi)容，是電磁學(xué)的核心內(nèi)容之一，在整個(gè)高中物理中占有相當(dāng)重要的地位。本節(jié)內(nèi)容揭示了磁和電的內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)的方法歸納出了“磁生電”的規(guī)律，在教材中起到了承前啟后的作用，是學(xué)生今后學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和交變電流產(chǎn)生的基礎(chǔ)。

在教材的編排上本節(jié)從初中知識(shí)點(diǎn)閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電流入手，再設(shè)計(jì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納，最后總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，這樣的編排符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

二、學(xué)情分析

學(xué)生對(duì)閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線能產(chǎn)生電流，在初中已有一定的認(rèn)識(shí)，但在空間想象、問(wèn)題本質(zhì)的分析等方面還較為薄弱。因此，在教學(xué)中從學(xué)生的已有知識(shí)出發(fā)，通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)生問(wèn)題、協(xié)作交流等學(xué)習(xí)方法，從而解決問(wèn)題得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的結(jié)論。

本節(jié)重點(diǎn)是：引導(dǎo)學(xué)生做好教材中三個(gè)實(shí)驗(yàn).

本節(jié)難點(diǎn)是：組織學(xué)生完成電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，從觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推出電磁感應(yīng)產(chǎn)生的一般條件。

知識(shí)與技能

1、觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象，理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件；

2、進(jìn)一步認(rèn)識(shí)磁通量的概念，能結(jié)合實(shí)例對(duì)磁通量的變化進(jìn)行定性和定量的判斷。

過(guò)程與方法

1、通過(guò)探究過(guò)程，提高學(xué)生的分析論證能力。

2、在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)的科學(xué)思想方法。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀

1、通過(guò)對(duì)本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí)，體會(huì)探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。

2、培養(yǎng)學(xué)生的建模能力，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

三、教法與學(xué)法

教法：為了讓學(xué)生加深對(duì)本節(jié)內(nèi)容的理解，在教學(xué)中我采用講述、對(duì)比、探究，討論等方法進(jìn)行教學(xué)．

學(xué)法：為體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，我引導(dǎo)學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，在討論中突破難點(diǎn)。

四、教學(xué)過(guò)程分析

為了達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，解決教學(xué)重點(diǎn)突破教學(xué)難點(diǎn)，我對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：

（一）復(fù)習(xí)舊課

磁通量（φ）的概念：

什么叫磁通量？它是如何定義的？公式是怎樣的？通常情況下如何表示？

磁通量就是表示穿過(guò)這個(gè)面的磁感線條數(shù)。

（二）引入課題

請(qǐng)一位學(xué)生拿一個(gè)金屬探測(cè)器檢查一下其他同學(xué)身上有沒有金屬，如果學(xué)生身上帶有硬幣、手表、金屬框的眼鏡等金屬物體時(shí)，金屬探測(cè)器上蜂鳴器就會(huì)報(bào)警，說(shuō)明有電流流過(guò)蜂鳴器，那電流是怎樣產(chǎn)生的呢？（設(shè)計(jì)意圖）：迅速吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)一個(gè)問(wèn)題引入本節(jié)主題。

（三）探究實(shí)驗(yàn)：

器材：靈敏電流計(jì)、螺線管（粗細(xì)各一個(gè)）、條形磁鐵、蹄形磁鐵、電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)體、導(dǎo)線若干。

接下來(lái)我分以下幾個(gè)環(huán)節(jié)去做：（板書）猜想-實(shí)驗(yàn)-分析討論-得出結(jié)論。

讓學(xué)生開始猜想如何利用這些器材設(shè)計(jì)出磁生電的實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)討論，最終確定三種方案。由于時(shí)間有限，每組做一種方案，將這幾個(gè)方案分配給不同組。

甲組：利用蹄形磁鐵磁場(chǎng)中的導(dǎo)體連接靈敏電流計(jì)。

乙組：螺線管連接靈敏電流計(jì)，利用條形磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)。

丙組：粗細(xì)螺線管各一個(gè)，粗螺線管連接靈敏電流計(jì)，細(xì)螺線管連接電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器。

根據(jù)學(xué)生所設(shè)計(jì)的方案，讓學(xué)生組裝器材，開始實(shí)驗(yàn)。注意引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

分析討論根據(jù)學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，給出充分的討論時(shí)間，讓他們通過(guò)討論得出一定的結(jié)論。每一組派一個(gè)代表說(shuō)明本組觀察到的現(xiàn)象以及得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

各組做的實(shí)驗(yàn)不同，結(jié)論也會(huì)不同。

甲組做導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，可能得出結(jié)論是：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中前后或斜方向運(yùn)動(dòng)會(huì)有電流產(chǎn)生

乙組做磁鐵在螺線管中運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，可能得出結(jié)論是：當(dāng)磁鐵插入或拔出螺線管時(shí)有電流產(chǎn)生。

丙組通過(guò)實(shí)驗(yàn)可能得出的結(jié)論是：當(dāng)小螺線管中的電流發(fā)生變化時(shí)，大螺線管中有電流。若小螺線管中的電流不變化，大螺線管中沒有電流產(chǎn)生。

這幾結(jié)論雖不盡相同，但都可以在一定條件下產(chǎn)生電流，那么到底它們有什么共性呢？接下來(lái)要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析。

對(duì)于乙組的結(jié)論，放這樣一張圖（示圖）給學(xué)生觀察。學(xué)生會(huì)觀察到磁鐵插入或拔出螺線管的過(guò)程中，螺線管中的磁感線條數(shù)在變化。

從丙組得出的結(jié)論可這樣問(wèn)學(xué)生：當(dāng)小螺線管中的電流發(fā)生變化時(shí)，什么在變？學(xué)生根據(jù)前面所學(xué)的知識(shí)知道電流變化時(shí)，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)也在變。所以當(dāng)小螺線管中的電流變化時(shí)，大螺線管所處的磁場(chǎng)也在變，此時(shí)穿過(guò)的磁感線條數(shù)也在變。

對(duì)于甲組的結(jié)論，啟發(fā)學(xué)生：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中前后或斜方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，都是導(dǎo)體在切割磁感線，然后引導(dǎo)學(xué)生思考：其切割的實(shí)質(zhì)是什么？此時(shí)放這樣一張圖（示圖）給學(xué)生看，讓學(xué)生仔細(xì)觀察。學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)，電流計(jì)和導(dǎo)體所在的閉合回路中磁感線的條數(shù)在變化。

這時(shí)學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生電流時(shí)磁感線條數(shù)都在變化。此時(shí)老師可提示學(xué)生：我們把磁場(chǎng)中穿過(guò)某一面積的磁感線條數(shù)用磁通量表示。因此學(xué)生自然而然地得出結(jié)論:當(dāng)磁通量變化時(shí)，會(huì)有電流產(chǎn)生。然后老師進(jìn)行完善：要有電流產(chǎn)生回路必須閉合。從而得到本次實(shí)驗(yàn)的結(jié)論:磁生電的條件就是穿過(guò)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路就會(huì)產(chǎn)生電流。

科學(xué)探究后回到新課引入所提出的問(wèn)題：金屬探測(cè)器是怎樣探測(cè)金屬的？讓學(xué)生通過(guò)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行解釋，老師加以補(bǔ)充。既鞏固了新知識(shí)又與生活聯(lián)系起來(lái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

(四)、當(dāng)堂訓(xùn)練，鞏固提高

設(shè)計(jì)適量的練習(xí)題，并且將練習(xí)題分兩組供不同層次的學(xué)生使用。

設(shè)計(jì)意圖：充分體現(xiàn)新課標(biāo)的教學(xué)理念，因材施教，分層教學(xué)。

（五）、課堂小結(jié)和作業(yè)

讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容，構(gòu)建知識(shí)框架，作業(yè)布置要有針對(duì)性，梯度。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)學(xué)生自己的體驗(yàn)，自己的總結(jié)，真正達(dá)到了檢驗(yàn)學(xué)生課堂效果的目的。

作業(yè)課后作業(yè)題；

板書設(shè)計(jì)我分兩部分，主板書寫在黑板，體現(xiàn)本節(jié)課的主干知識(shí)，副板書在課件上，主要用來(lái)教學(xué)輔助說(shuō)明的草圖。

四、效果分析

通過(guò)以上的過(guò)程設(shè)計(jì)我預(yù)計(jì)可達(dá)到以下效果:

1.能夠使學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主體，從而實(shí)現(xiàn)本節(jié)課的知識(shí)目標(biāo)。

2.能夠充分培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

3.變規(guī)律的傳授過(guò)程為規(guī)律的探究過(guò)程能夠培養(yǎng)學(xué)生思維能力。

當(dāng)然本節(jié)課的設(shè)計(jì)還存在著許多的缺點(diǎn)和不足，請(qǐng)各位老師給予批評(píng)和指正。

探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件

俗話說(shuō)，居安思危，思則有備，有備無(wú)患。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?；钴S，幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力，提高教學(xué)質(zhì)量。那么，你知道高中教案要怎么寫呢？下面是小編幫大家編輯的《探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件》，相信能對(duì)大家有所幫助。

4.1劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)、4.2探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件學(xué)案（人教版選修3-2）
1．法拉第把引起電流的原因概括為五類，它們都與變化和運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系，即：變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體．
2．感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件：只要穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體回路中就有感應(yīng)電流．
3．關(guān)于磁通量，下列說(shuō)法中正確的是()
A．磁通量不僅有大小，而且有方向，所以是矢量
B．磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大
C．通過(guò)某一面的磁通量為零，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零
D．磁通量就是磁感應(yīng)強(qiáng)度
答案C
解析磁通量是標(biāo)量，故A不對(duì)；由Φ＝BS⊥可知Φ由B和S⊥兩個(gè)因素決定，Φ較大，有可能是由于S⊥較大造成的，所以磁通量越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大是錯(cuò)誤的，故B不對(duì)；由Φ＝BS⊥可知，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，S⊥＝0，Φ＝0，但磁感應(yīng)強(qiáng)度B不為零，故C對(duì)；磁通量和磁感應(yīng)強(qiáng)度是兩個(gè)不同的物理量，故D不對(duì)．
4．如圖所示，用導(dǎo)線做成圓形或正方形回路，這些回路與一直導(dǎo)線構(gòu)成幾種位置組合(彼此絕緣)，下列組合中，切斷直導(dǎo)線中的電流時(shí)，閉合回路中會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生的是()
答案CD
解析利用安培定則判斷直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，其磁感線是一些以直導(dǎo)線為軸的無(wú)數(shù)組同心圓，即磁感線所在平面均垂直于導(dǎo)線，且直線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情況是：靠近直導(dǎo)線處磁場(chǎng)強(qiáng)，遠(yuǎn)離直導(dǎo)線處磁場(chǎng)弱．所以，A中穿過(guò)圓形線圈的磁場(chǎng)如圖甲所示，其有效磁通量為ΦA(chǔ)＝Φ出－Φ進(jìn)＝0，且始終為0，即使切斷導(dǎo)線中的電流，ΦA(chǔ)也始終為0，A中不可能產(chǎn)生感應(yīng)電流．B中線圈平面與導(dǎo)線的磁場(chǎng)平行，穿過(guò)B的磁通量也始終為0，B中也不能產(chǎn)生感應(yīng)電流．C中穿過(guò)線圈的磁通量如圖乙所示，Φ進(jìn)Φ出，即ΦC≠0，當(dāng)切斷導(dǎo)線中電流后，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，穿過(guò)線圈的磁通量ΦC減小為0，所以C中有感應(yīng)電流產(chǎn)生；D中線圈的磁通量ΦD不為0，當(dāng)電流切斷后，ΦD最終也減小為0，所以D中也有感應(yīng)電流產(chǎn)生．

【概念規(guī)律練】
知識(shí)點(diǎn)一磁通量的理解及其計(jì)算
1．如圖1所示，有一個(gè)100匝的線圈，其橫截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.20m的正方形，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直．若將這個(gè)線圈橫截面的形狀由正方形改變成圓形(橫截面的周長(zhǎng)不變)，在這一過(guò)程中穿過(guò)線圈的磁通量改變了多少？
圖1
答案5.5×10－3Wb
解析線圈橫截面為正方形時(shí)的面積
S1＝L2＝(0.20)2m2＝4.0×10－2m2.
穿過(guò)線圈的磁通量
Φ1＝BS1＝0.50×4.0×10－2Wb＝2.0×10－2Wb
橫截面形狀為圓形時(shí)，其半徑r＝4L/2π＝2L/π.
截面積大小S2＝π(2L/π)2＝425πm2[
穿過(guò)線圈的磁通量
Φ2＝BS2＝0.50×4/(25π)Wb≈2.55×10－2Wb.
所以，磁通量的變化
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝(2.55－2.0)×10－2Wb＝5.5×10－3Wb
點(diǎn)評(píng)磁通量Φ＝BS的計(jì)算有幾點(diǎn)要注意：
(1)S是指閉合回路中包含磁場(chǎng)的那部分有效面積；
B是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度．
(2)磁通量與線圈的匝數(shù)無(wú)關(guān)，也就是磁通量大小不受線圈匝數(shù)的影響．同理，磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1也不受線圈匝數(shù)的影響．所以，直接用公式求Φ、ΔΦ時(shí)，不必去考慮線圈匝數(shù)n.
2．如圖2所示，線圈平面與水平方向成θ角，磁感線豎直向下，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線圈面積為S，則穿過(guò)線圈的磁通量Φ＝________.
圖2
答案BScosθ
解析線圈平面abcd與磁場(chǎng)不垂直，不能直接用公式Φ＝BS計(jì)算，可以用不同的分解方法進(jìn)行．可以將平面abcd向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向投影，使用投影面積；也可以將磁感應(yīng)強(qiáng)度沿垂直于平面和平行于平面正交分解，使用磁感應(yīng)強(qiáng)度的垂直分量．
解法一：把面積S投影到與磁場(chǎng)B垂直的方向，即水平方向a′b′cd，則S⊥＝Scosθ，故Φ＝BS⊥＝BScosθ.
解法二：把磁場(chǎng)B分解為平行于線圈平面的分量B∥和垂直于線圈平面的分量B⊥，顯然B∥不穿過(guò)線圈，且B⊥＝Bcosθ，故Φ＝B⊥S＝BScosθ.
點(diǎn)評(píng)在應(yīng)用公式Φ＝BS計(jì)算磁通量時(shí)，要特別注意B⊥S的條件，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的方法，千萬(wàn)不要亂套公式．
知識(shí)點(diǎn)二感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
3．下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()
圖3
A．如圖甲所示，導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)
B．如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時(shí)
C．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開關(guān)S一直接通時(shí)
D．如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)
答案BD
解析A中導(dǎo)體棒順著磁感線運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)閉合電路的磁通量沒有發(fā)生變化無(wú)感應(yīng)電流，故A錯(cuò)；B中條形磁鐵插入線圈時(shí)線圈中的磁通量增加，拔出時(shí)線圈中的磁通量減少，都有感應(yīng)電流，故B正確；C中開關(guān)S一直接通，回路中為恒定電流，螺線管A產(chǎn)生的磁場(chǎng)穩(wěn)定，螺線管B中的磁通量無(wú)變化，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)；D中開關(guān)S接通，滑動(dòng)變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化，螺線管A的磁場(chǎng)變化，螺線管B中磁通量變化，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確．
點(diǎn)評(píng)電路閉合，磁通量變化，是產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩個(gè)必要條件，缺一不可．電路中有沒有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，如果穿過(guò)電路的磁通量盡管很大但不變化，那么無(wú)論有多大，都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．
4．如圖4所示，線圈Ⅰ與電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器相連，線圈Ⅱ與電流計(jì)G相連，線圈Ⅰ與線圈Ⅱ繞在同一個(gè)鐵芯上，在下列情況下，電流計(jì)G中有示數(shù)的是()
圖4
A．開關(guān)閉合瞬間
B．開關(guān)閉合一段時(shí)間后
C．開關(guān)閉合一段時(shí)間后，來(lái)回移動(dòng)變阻器滑動(dòng)端
D．開關(guān)斷開瞬間
答案ACD
解析A中開關(guān)閉合前，線圈Ⅰ、Ⅱ中均無(wú)磁場(chǎng)，開關(guān)閉合瞬間，線圈Ⅰ中電流從無(wú)到有形成磁場(chǎng)，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量從無(wú)到有，線圈Ⅱ中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)G有示數(shù)．故A正確．B中開關(guān)閉合一段時(shí)間后，線圈Ⅰ中電流穩(wěn)定不變，電流的磁場(chǎng)不變，此時(shí)線圈Ⅱ雖有磁通量但磁通量穩(wěn)定不變，線圈Ⅱ中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)G中無(wú)示數(shù)．故B錯(cuò)誤．C中開關(guān)閉合一段時(shí)間后，來(lái)回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端，電阻變化，線圈Ⅰ中的電流變化，電流形成的磁場(chǎng)也發(fā)生變化，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也發(fā)生變化，線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)G中有示數(shù)．故C正確．D中開關(guān)斷開瞬間，線圈Ⅰ中電流從有到無(wú)，電流的磁場(chǎng)也從有到無(wú)，穿過(guò)線圈Ⅱ的磁通量也從有到無(wú)發(fā)生變化，線圈Ⅱ中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流計(jì)G中有示數(shù)．故D正確．
點(diǎn)評(píng)變化的電流引起閉合線圈中磁通量的變化，是產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況．
【方法技巧練】
一、磁通量變化量的求解方法
5．面積為S的矩形線框abcd，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面成θ角(如圖5所示)，當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90°時(shí)，穿過(guò)abcd面的磁通量變化量ΔΦ＝________.
圖5
答案－BS(cosθ＋sinθ)
解析磁通量由磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量在垂直于線框面上的分量決定．
開始時(shí)B與線框面成θ角，磁通量為Φ＝BSsinθ；線框面按題意方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁通量減少，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)90°時(shí)，磁通量變?yōu)椤柏?fù)”值，Φ2＝－BScosθ.可見，磁通量的變化量為
ΔΦ＝Φ2－Φ1＝－BScosθ－BSsinθ
＝－BS(cosθ＋sinθ)
實(shí)際上，在線框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量是由正向BSsinθ減小到零，再由零增大到負(fù)向BScosθ.
方法總結(jié)磁通量雖是標(biāo)量，但有正、負(fù)，正、負(fù)號(hào)僅表示磁感線從不同的方向穿過(guò)平面，不表示大?。?br> 6．如圖6所示，通電直導(dǎo)線下邊有一個(gè)矩形線框，線框平面與直導(dǎo)線共面．若使線框逐漸遠(yuǎn)離(平動(dòng))通電導(dǎo)線，則穿過(guò)線框的磁通量將()
圖6
A．逐漸增大B．逐漸減小
C．保持不變D．不能確定
答案B
解析當(dāng)矩形線框在線框與直導(dǎo)線決定的平面內(nèi)逐漸遠(yuǎn)離通電導(dǎo)線平動(dòng)時(shí)，由于離開導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，而線框的面積不變，則穿過(guò)線框的磁通量將減小，所以B正確．
方法總結(jié)引起磁通量變化一般有四種情況
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化，則ΔΦ＝Φt－Φ0＝BΔS(如知識(shí)點(diǎn)一中的1題)
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線穿過(guò)的有效面積S不變，
則ΔΦ＝Φt－Φ0＝ΔBS(如此題)
(3)線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角θ發(fā)生變化時(shí)，即線圈在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積S⊥＝Ssinθ發(fā)生變化，從而引起穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，即B、S不變，θ變化．(如此欄目中的5題)
(4)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化的情況，則ΔΦ＝Φt－Φ0≠ΔBΔS

二、感應(yīng)電流有無(wú)的判斷方法
7．如圖7所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框，在下列四種情況下，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()
圖7
A．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)
B．線框平面始終與磁感線平行，線框在磁場(chǎng)中上下運(yùn)動(dòng)
C．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線垂直的軸線AB轉(zhuǎn)動(dòng)
D．線框繞位于線框平面內(nèi)且與磁感線平行的軸線CD轉(zhuǎn)動(dòng)
答案C
解析四種情況中初始位置線框均與磁感線平行，磁通量為零，按A、B、D三種情況線圈移動(dòng)后，線框仍與磁感線平行，磁通量保持為零不變，線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流．C中線圈轉(zhuǎn)動(dòng)后，穿過(guò)線框的磁通量不斷發(fā)生變化，所以產(chǎn)生感應(yīng)電流，C項(xiàng)正確．
方法總結(jié)(1)判斷有無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生的關(guān)鍵是抓住兩個(gè)條件：①電路是否為閉合電路；②穿過(guò)電路本身的磁通量是否發(fā)生變化，其主要內(nèi)涵體現(xiàn)在“變化”二字上．電路中有沒有磁通量不是產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，如果穿過(guò)電路的磁通量很大但不變化，那么不論有多大，也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．
(2)分析磁通量是否變化時(shí)，既要弄清楚磁場(chǎng)的磁感線分布，又要注意引起磁通量變化的三種情況：①由于線框所在處的磁場(chǎng)變化引起磁通量變化；②由于線框所在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積變化引起磁通量變化；③有可能是磁場(chǎng)及其垂直于磁場(chǎng)的面積都發(fā)生變化．[
8．下列情況中都是線框在磁場(chǎng)中切割磁感線運(yùn)動(dòng)，其中線框中有感應(yīng)電流的是()
答案BC
解析A中雖然導(dǎo)體“切割”了磁感線，但穿過(guò)閉合線框的磁通量并沒有發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流．B中導(dǎo)體框的一部分導(dǎo)體“切割”了磁感線，穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)越來(lái)越少，線框中有感應(yīng)電流．C中雖然與A近似，但由于是非勻強(qiáng)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁感線條數(shù)增加，線框中有感應(yīng)電流．D中線框盡管是部分切割，但磁感線條數(shù)不變，無(wú)感應(yīng)電流，故選B、C.
方法總結(jié)在利用“切割”來(lái)討論和判斷有無(wú)感應(yīng)電流時(shí)，應(yīng)該注意：
①導(dǎo)體是否將磁感線“割斷”，如果沒有“割斷”就不能說(shuō)切割．如下圖所示，甲、乙兩圖中，導(dǎo)線是真“切割”，而圖丙中，導(dǎo)體沒有切割磁感線．
②即使導(dǎo)體真“切割”了磁感線，也不能保證就能產(chǎn)生感應(yīng)電流．例如上題中A、D選項(xiàng)情況，如果由切割不容易判斷，還是要回歸到磁通量是否變化上去．