高中物理電磁感應(yīng)教案
發(fā)表時間:2021-04-06高三物理下冊電磁感應(yīng)知識點解析。
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時能夠胸有成竹,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?小編收集并整理了“高三物理下冊電磁感應(yīng)知識點解析”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
高三物理下冊電磁感應(yīng)知識點解析
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
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。
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,即ΔΦ≠0。
(2)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線路中就有感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。
(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,回路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流。
2.磁通量
(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量,定義式:Φ=BS。如果面積S與B不垂直,應(yīng)以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S′,即Φ=BS′,國際單位:Wb
求磁通量時應(yīng)該是穿過某一面積的磁感線的凈條數(shù)。任何一個面都有正、反兩個面;磁感線從面的正方向穿入時,穿過該面的磁通量為正。反之,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。
3.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。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)動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便。
(2)對楞次定律的理解
①誰阻礙誰---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,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反;當(dāng)原磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”。④阻礙的結(jié)果---阻礙并不是阻止,結(jié)果是增加的還增加,減少的還減少。
(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阻礙物體間的相對運(yùn)動;③阻礙原電流的變化(自感)。
4.法拉第電磁感應(yīng)定律
電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。表達(dá)式E=nΔΦ/Δt
當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時,其感應(yīng)電動勢的計算公式為E=BLvsinθ。當(dāng)B、L、v三者兩兩垂直時,感應(yīng)電動勢E=BLv。(1)兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計算的是在Δt時間內(nèi)的平均電動勢,只有當(dāng)磁通量的變化率是恒定不變時,它算出的才是瞬時電動勢。E=BLvsinθ中的v若為瞬時速度,則算出的就是瞬時電動勢:若v為平均速度,算出的就是平均電動勢。(2)公式的變形
①當(dāng)線圈垂直磁場方向放置,線圈的面積S保持不變,只是磁場的磁感強(qiáng)度均勻變化時,感應(yīng)電動勢:E=nSΔB/Δt。
②如果磁感強(qiáng)度不變,而線圈面積均勻變化時,感應(yīng)電動勢E=Nbδs/Δt。
5.自感現(xiàn)象
(1)自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
(2)自感電動勢:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的大小取決于線圈自感系數(shù)和本身電流變化的快慢,自感電動勢方向總是阻礙電流的變化。
6.日光燈工作原理
(1)起動器的作用:利用動觸片和靜觸片的接通與斷開起一個自動開關(guān)的作用,起動的關(guān)鍵就在于斷開的瞬間。
(2)鎮(zhèn)流器的作用:日光燈點燃時,利用自感現(xiàn)象產(chǎn)生瞬時高壓;日光燈正常發(fā)光時,利用自感現(xiàn)象,對燈管起到降壓限流作用。
7.電磁感應(yīng)中的電路問題
在電磁感應(yīng)中,切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源,將它們接上電容器,便可使電容器充電;將它們接上電阻等用電器,便可對用電器供電,在回路中形成電流。因此,電磁感應(yīng)問題往往與電路問題聯(lián)系在一起。解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本方法是:
(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向。(2)畫等效電路。
(3)運(yùn)用全電路歐姆定律,串并聯(lián)電路性質(zhì),電功率等公式聯(lián)立求解。
8.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的力學(xué)問題
(1)通過導(dǎo)體的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力作用,電磁感應(yīng)問題往往和力學(xué)問題聯(lián)系在一起,基本方法是:①用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向。②求回路中電流強(qiáng)度。
③分析研究導(dǎo)體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向)。④列動力學(xué)方程或平衡方程求解。
(2)電磁感應(yīng)力學(xué)問題中,要抓好受力情況,運(yùn)動情況的動態(tài)分析,導(dǎo)體受力運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而復(fù)始地循環(huán),循環(huán)結(jié)束時,加速度等于零,導(dǎo)體達(dá)穩(wěn)定運(yùn)動狀態(tài),抓住a=0時,速度v達(dá)最大值的特點。
9.電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化問題
導(dǎo)體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,機(jī)械能或其他形式能量便轉(zhuǎn)化為電能,具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱,又可使電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或電阻的內(nèi)能,因此,電磁感應(yīng)過程總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化,用能量轉(zhuǎn)化觀點研究電磁感應(yīng)問題常是導(dǎo)體的穩(wěn)定運(yùn)動(勻速直線運(yùn)動或勻速轉(zhuǎn)動),對應(yīng)的受力特點是合外力為零,能量轉(zhuǎn)化過程常常是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,解決這類問題的基本方法是:
(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢的大小和方向。
(2)畫出等效電路,求出回路中電阻消耗電功率表達(dá)式。
(3)分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化,用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程。
10.電磁感應(yīng)中圖像問題
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問題的分析,要抓住磁通量的變化是否均勻,從而推知感應(yīng)電動勢(電流)大小是否恒定。用楞次定律判斷出感應(yīng)電動勢(或電流)的方向,從而確定其正負(fù),以及在坐標(biāo)中的范圍。
另外,要正確解決圖像問題,必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反映的規(guī)律對應(yīng)到實際過程中去,又能根據(jù)實際過程的抽象規(guī)律對應(yīng)到圖像中去,最終根據(jù)實際過程的物理規(guī)律進(jìn)行判斷。
練習(xí)題:
1824年,法國科學(xué)家阿拉果完成了著名的圓盤實驗()
A.圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢
B.圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動
C.在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中,磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化
D.圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動形成電流,此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動
相關(guān)知識
高考物理知識點積累:電磁感應(yīng)
高考物理知識點積累:電磁感應(yīng)
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。
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,即ΔΦ≠0。(2)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發(fā)生變化,線路中就有感應(yīng)電動勢。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。
(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,如果回路閉合,則有感應(yīng)電流,回路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢而無感應(yīng)電流。
2.磁通量
(1)定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量,定義式:Φ=BS。如果面積S與B不垂直,應(yīng)以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S′,即Φ=BS′,國際單位:Wb
求磁通量時應(yīng)該是穿過某一面積的磁感線的凈條數(shù)。任何一個面都有正、反兩個面;磁感線從面的正方向穿入時,穿過該面的磁通量為正。反之,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。
3.★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。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)動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便。
(2)對楞次定律的理解
①誰阻礙誰---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,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相反;當(dāng)原磁通量減少時,感應(yīng)電流的磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”。④阻礙的結(jié)果---阻礙并不是阻止,結(jié)果是增加的還增加,減少的還減少。
(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阻礙物體間的相對運(yùn)動;③阻礙原電流的變化(自感)。
★★★★4.法拉第電磁感應(yīng)定律
電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。表達(dá)式E=nΔΦ/Δt
當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時,其感應(yīng)電動勢的計算公式為E=BLvsinθ。當(dāng)B、L、v三者兩兩垂直時,感應(yīng)電動勢E=BLv。(1)兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計算的是在Δt時間內(nèi)的平均電動勢,只有當(dāng)磁通量的變化率是恒定不變時,它算出的才是瞬時電動勢。E=BLvsinθ中的v若為瞬時速度,則算出的就是瞬時電動勢:若v為平均速度,算出的就是平均電動勢。(2)公式的變形
①當(dāng)線圈垂直磁場方向放置,線圈的面積S保持不變,只是磁場的磁感強(qiáng)度均勻變化時,感應(yīng)電動勢:E=nSΔB/Δt。
②如果磁感強(qiáng)度不變,而線圈面積均勻變化時,感應(yīng)電動勢E=Nbδs/Δt。
5.自感現(xiàn)象
(1)自感現(xiàn)象:由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。(2)自感電動勢:在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的大小取決于線圈自感系數(shù)和本身電流變化的快慢,自感電動勢方向總是阻礙電流的變化。
《電磁感應(yīng)》知識點總結(jié)
《電磁感應(yīng)》知識點總結(jié)
1、磁通量的計算:
①根據(jù)定義,穿過閉合回路的磁感應(yīng)線的條數(shù)。
②回路處于足夠大的勻強(qiáng)磁場當(dāng)中,φ=Bscosθ計算
③磁場有界,按有效面積計算
④回路中有反向磁場,則兩部分相減
2、形成感應(yīng)電流的條件
3、感應(yīng)電流方向判斷-楞次定律、右手定則
①內(nèi)容
②使用步驟
③感應(yīng)電流受安培力的方向:阻礙相對運(yùn)動
④感應(yīng)電流受到的安培力產(chǎn)生的作用效果。運(yùn)動結(jié)果阻礙磁通量的變化。
4、感應(yīng)電動勢大小-法拉第電磁感應(yīng)定律
(1)會計算感應(yīng)電動勢大小
①通式:E=△φ/△t
②切割:E=BLv
③螺線管:E=ns△B/△t
④自感:E=L△讠/△t(高中不要求)
⑤交流電:e=nBsωcosωt
(2)結(jié)合閉合電路歐姆定律使用
①路端電壓
②干路電流
③相關(guān)動態(tài)分析
(3)進(jìn)一步結(jié)合力學(xué)
①安培力大小,方向
②安培力作用下的平衡、牛二。
③安培力做功與能量轉(zhuǎn)化。
(4)電磁感應(yīng)過程的圖像表示:電磁感應(yīng)中的轉(zhuǎn)折點
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)生們有一個良好的課堂環(huán)境,使高中教師有一個簡單易懂的教學(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)動電荷在磁場中受到的力課型
1.演示實驗: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)動的方向,如果是負(fù)電荷,四指指向其反方向)F⊥V且F⊥B
大小:由安培力F=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)動的方向與磁場的方向有夾角θ時,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)動狀態(tài)(即速度)有關(guān)的力,這一點與其它力不同。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,顯像管內(nèi)電子束打在熒光屏正中的O點,加磁場后電子束打在熒光屏O點上方的P點,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
高三物理教案:《電磁感應(yīng)》教學(xué)設(shè)計
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時能夠胸有成竹,作為高中教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師能夠井然有序的進(jìn)行教學(xué)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?下面是由小編為大家整理的“高三物理教案:《電磁感應(yīng)》教學(xué)設(shè)計”,僅供參考,希望能為您提供參考!
本文題目:高三物理教案:電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)學(xué)案
1、電磁感應(yīng)屬于每年重點考查的內(nèi)容之一,試題綜合程度高,難度較大。
2、本章的重點是:電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件、磁通量、應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向、感生、動生電動勢的計算。公式E=Blv的應(yīng)用,平動切割、轉(zhuǎn)動切割、單桿切割和雙桿切割,常與力、電綜合考查,要求能力較高。圖象問題是本章的一大熱點,主要涉及ф-t圖、B-t圖、和I-t圖的相互轉(zhuǎn)換,考查楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律的靈活應(yīng)用。
3、近幾年高考對本單元的考查,命題頻率較高的是感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件和方向的判定,導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算,電磁感應(yīng)現(xiàn)象與磁場、電路、力學(xué)等知識的綜合題,以及電磁感應(yīng)與實際相結(jié)合的問題,如錄音機(jī)、話筒、繼電器、日光燈的工作原理等.
第一課時 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 楞次定律
【教學(xué)要求】
1、通過探究得出感應(yīng)電流與磁通量變化的關(guān)系,并會敘述楞次定律的內(nèi)容。
2、通過實驗過程的回放分析,體會楞次定律內(nèi)容中“阻礙”二字的含義,感受“磁通量變化”的方式和途徑,并用來分析一些實際問題。
【知識再現(xiàn)】
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象—感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
1、內(nèi)容:只要通過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
2、條件: ①____________; ②____________.
二、感應(yīng)電流方向——楞次定律
1、感應(yīng)電流方向的判定:方法一:右手定則 ; 方法二:楞次定律。
2、楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
3、掌握楞次定律,具體從下面四個層次去理解:
①誰阻礙誰——感應(yīng)電流的磁通量阻礙原磁場的磁通量.
②阻礙什么——阻礙的是穿過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,感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相反;當(dāng)原磁通量減少時,感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”.
④阻礙的結(jié)果——阻礙并不是阻止,結(jié)果是增加的還增加,減少的還減少.
知識點一磁通量及磁通量的變化
磁通量變化△ф=ф2-ф1,一般存在以下幾種情形:
①投影面積不變,磁感強(qiáng)度變化,即△ф=△B?S;
②磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,投影面積發(fā)生變化,即△ф=B?△S。其中投影面積的變化又有兩種形式:
A.處在磁場的閉合回路面積發(fā)生變化,引起磁通量變化;
B.閉合回路面積不變,但與磁場方向的夾角發(fā)生變化,從而引起投影面積變化.
③磁感應(yīng)強(qiáng)度和投影面積均發(fā)生變化,這種情況少見。此時,△ф=B2S2-B1S1;注意不能簡單認(rèn)為△ф=△B?△S。
【應(yīng)用1】如圖所示,平面M的面積為S,垂直于勻強(qiáng)磁場B,求水平面M由此位置出發(fā)繞與B垂直的軸轉(zhuǎn)過60°和轉(zhuǎn)過180°時磁通量的變化量。
導(dǎo)示:初位置時穿過M的磁通量為:ф1=B?S;
當(dāng)平面M轉(zhuǎn)過60°后,磁感線仍由下向上穿過平面,且θ=60°所以ф2=B?S cos 60°=BS/2。
當(dāng)平面轉(zhuǎn)過180°時,原平面的“上面”變?yōu)椤跋旅妗?,而“下面”則成了“上面”,所以對平面M來說,磁感線穿進(jìn)、穿出的順序剛好顛倒,為了區(qū)別起見,我們規(guī)定M位于起始位置時其磁通量為正值,則此時其磁通量為負(fù)值,即:ф3=-BS
由上述得,平面M轉(zhuǎn)過60°時其磁通量變化為:
△ф1=│ф2-ф1│=BS/2
平面M轉(zhuǎn)過180°時其磁通量變化為:
△ф2=│ф3-ф1│=2BS。
1、必須明確S的物理意義。
2、必須明確初始狀態(tài)的磁通量及其正負(fù)(一定要注意在轉(zhuǎn)動過程中,磁感線相對于面的穿入方向是否發(fā)生變化)。
3、注意磁通量與線圈匝數(shù)無關(guān)。
知識點二安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較
(1)應(yīng)用現(xiàn)象
(2)應(yīng)用區(qū)別:關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系
①因電而生磁(I→B) →安培定則
②因動而生電(v、B→I安)→右手定則
③因電而受力(I、B→F安)→左手定則
【應(yīng)用2】兩個線圈套在同一個鐵芯上,線圈的繞向在圖中已經(jīng)表示.左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N,導(dǎo)軌電阻不計,在導(dǎo)軌垂直方向上放著金屬棒ab,金屬棒處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中,下列說法中正確的是 ( )
A.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動時,a點電勢高于b點,c點電勢高于d點
B.當(dāng)金屬棒向右勻速運(yùn)動時,b點電勢高于a點,c點與d點為等電勢
C.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動時,b點電勢高于a點,c點電勢高于d點
D.當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動時,b點電勢高于a點,d點電勢高于c點
導(dǎo)示:選擇BD。在圖中ab棒和右線圈相當(dāng)于電源。當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動時,根據(jù)右手定則,可以判斷b點電勢高于a點,此時通過右線圈在磁通量沒有變化,所以,右線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流,c點與d點為等電勢。
當(dāng)金屬棒向右加速運(yùn)動時,b點電勢高于a點,此時通過右線圈在磁通量逐漸增大,根據(jù)楞次定律可以判定d點電勢高于c點。
類型一探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
【例1在通電直導(dǎo)線A、B周圍有一個矩形線圈abcd,要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,你認(rèn)為有哪些方法?
導(dǎo)示: 當(dāng)AB中電流大小、方向發(fā)生變化、abcd線圈左右、上下平移、或者繞其中某一邊轉(zhuǎn)動等都可以使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
類型二感應(yīng)電流方向的判定
判定感應(yīng)電流方向的步驟:
①首先明確引起感應(yīng)電流的原磁場方向.
②確定原磁場的磁通量是如何變化的.
③根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場方向——“增反減同”.
④利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向.
【例2導(dǎo)線框abcd與導(dǎo)線在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線通有恒定電流I,當(dāng)線圈由左向右勻速通過直導(dǎo)線時,線圈中感應(yīng)電流的方向是( )
A.先abcd后dcba,再abcd
B.先abcd,后dcba
C.始終dcba
D.先dcba,后abcd,再dcba
導(dǎo)示:選擇D。當(dāng)線圈由左向右勻速通過直導(dǎo)線時,穿過線圈的磁通量先向外增大,當(dāng)導(dǎo)線位于線圈中間時磁通量減小為O;然后磁通量先向里增大,最后又減小到O。
類型三楞次定律推論的應(yīng)用
楞次定律的“阻礙”含義,可以推廣為下列三種表達(dá)方式:
①阻礙原磁通量(原電流)變化.(線圈的擴(kuò)大或縮小的趨勢)—“增反減同”
②阻礙(磁體的)相對運(yùn)動,(由磁體的相對運(yùn)動而引起感應(yīng)電流).—“來推去拉”
③從能量守恒角度分析:能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來量度的,這一點正是楞次定律的根據(jù)所在,楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體體現(xiàn)。
【例3光滑固定導(dǎo)體M、N水平放置,兩根導(dǎo)體捧P、Q平行放于導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路.當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時( )
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g
D、磁鐵的加速度小于g
導(dǎo)示: 方法一:設(shè)磁鐵下端為N極,如圖所示,根據(jù)楞次定律可判斷P、Q中的感應(yīng)電流方向。根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向??梢奝、Q將互相靠攏。由于回路所受安培力的合力向下,由牛頓第三定律,磁鐵將受到反作用力,從而加速度小于g。當(dāng)磁鐵下端為S極時,根據(jù)類似的分析可得到相同的結(jié)果。所以,本題應(yīng)選A、D。
方法二:根據(jù)楞次定律知:“感應(yīng)電流的磁場總要阻礙原磁通量的變化”,為阻礙原磁通量的增加,P、Q只有互相靠攏來縮小回路面積,故A正確,B錯。楞次定律可以理解為感應(yīng)電流的磁場總要阻礙導(dǎo)體間的相對運(yùn)動,可把PQMN回路等看為一個柱形磁鐵,為了阻礙磁鐵向下運(yùn)動,等效磁鐵的上面必產(chǎn)生一個同名磁極來阻礙磁鐵的下落,故磁鐵的加速度必小于g,故C錯D正確。
1、如圖是某同學(xué)設(shè)計的用來測量風(fēng)速的裝置。請解釋這個裝置是怎樣工作的。
2、已知一靈敏電流計,當(dāng)電流從正接線柱流入時,指針向正接線柱一側(cè)偏轉(zhuǎn),現(xiàn)把它與線圈串聯(lián)接成圖示電路,當(dāng)條形磁鐵按如圖所示情況運(yùn)動時,以下判斷正確的是( )
A.甲圖中電流表偏轉(zhuǎn)方向向右
B.乙圖中磁鐵下方的極性是N極
C.丙圖中磁鐵的運(yùn)動方向向下
D.丁圖中線圈的繞制方向與前面三個相反
3、(贛榆縣教研室2008年期末調(diào)研)如甲圖所示,
光滑的水平桌面上固定著一根絕緣的長直導(dǎo)線,可以自由移動的矩形導(dǎo)線框abcd靠近長直導(dǎo)線放在桌面上。當(dāng)長直導(dǎo)線中的電流按乙圖所示的規(guī)律變化時(甲圖中電流所示的方向為正方向),則()
A.在t2時刻,線框內(nèi)沒有電流,線框不受力
B.t1到t2時間內(nèi),線框內(nèi)電流的方向為abcda
C.t1到t2時間內(nèi),線框向右做勻減速直線運(yùn)動
D.t1到t2時間內(nèi),線框受到磁場力對其做負(fù)功
高三物理教案:電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)學(xué)案答案:1.略 2.ABD 3.BD