龙门学校和县分校教学区个性化教育教案标题电磁感应复习授课教师:学生签字:上课时间:年月日至段(次)学生评价:特别满意()满意()基本满意()不满意()一、考点分析电磁感应是电与磁的结合考察,属于难点,同时也是高考的重点与必考点。二、授课重点一、电磁感应现象1、产生感应电流的条件感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。2、感应电动势产生的条件。感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。3、关于磁通量变化在匀强磁场中,磁通量Φ=BSsinα(α是B与S的夹角),磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:①S、α不变,B改变,这时ΔΦ=ΔBSsinα②B、α不变,S改变,这时ΔΦ=ΔSBsinα③B、S不变,α改变,这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)二、楞次定律1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。A、从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。B、从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。C、从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。2、实质:能量的转化与守恒.3、应用:对阻碍的理解:(1)顺口溜“你增我反,你减我同”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。“你减我同”的意思是如果磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。用以判断感应电流的方向,其步骤如下:1)确定穿过闭合电路的原磁场方向;2)确定穿过闭合电路的磁通量是如何变化的(增大还是减小);3)根据楞次定律,确定闭合回路中感应电流的磁场方向;4)应用安培定则,确定感应电流的方向.三、法拉第电磁感应定律龙门学校和县分校教学区个性化教育教案1、定律内容:感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小,与穿过这一电路磁通量的变化率成正比。A、决定感应电动势大小因素:穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢B、注意区分磁通量中,磁通量的变化量,磁通量的变化率的不同—磁通量,—磁通量的变化量,tt212、导体切割磁感线:ε=BLv.应用该式应注意:(1)只适于导体切割磁感线的情况,求即时感应电动势(若v是平均速度则ε为平均值);(2)B,L,v三者相互垂直;(3)对公式ε=BLvsinθ中的θ应理解如下:1)当B⊥L,v⊥L时,θ为B和v间夹角,如图(a);2)当v⊥L,B⊥v时,θ为L和B间夹角;3)当B⊥L,v⊥B时,θ为v和L间夹角.上述1),2),3)三条均反映L的有效切割长度。3、回路闭合式中ΔΦ为回路中磁通量变化,Δt为发生这段变化所需的时间,n为匝数.四、自感现象1、自感现象是指由于导体本身的电流发生变、化而产生的电磁感应现象。由于线圈(导体)本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势。自感电动势总量阻碍线圈(导体)中原电流的变化。2、自感系数简称自感或电感,它是反映线圈特性的物理量。线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。另外,有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。自感现象分通电自感和断电自感两种。3、自感电动势的大小跟电流变化率成正比tIL自。L是线圈的自感系数,是线圈自身性质,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,有铁芯则线圈的自感系数L越大。单位是亨利(H)。五、主要的计算式1、感应电动势大小的计算式:线圈匝数————nvEstWbtnE注:a、若闭合电路是一个n匝的线圈,线圈中的总电动势可看作是一个线圈感应电动势的n倍。E是t时间内的平均感应电动势2、几种题型①线圈面积S不变,磁感应强度均匀变化:EBStnBts龙门学校和县分校教学区个性化教育教案②磁感强度不变,线圈面积均匀变化:EnBStnBSt③B、S均不变,线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时,计算式为:EnBSBStnBStcoscoscoscos21213、导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算式(1).公式:EBlvBTlmvmsEV/(2).题型:a若导体变速切割磁感线,公式中的电动势是该时刻的瞬时感应电动势。b若导体不是垂直切割磁感线运动,v与B有一夹角,如右图b:EBlvBlv1sinc若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时,导体上各点的线速度不同,不能用EBlv计算,而应根据法拉第电磁感应定律变成“感应电动势大小等于直线导体在单位时间内切割磁感线的条数”来计算,如下图c:从图示位置开始计时,经过时间t,导体位置由oa转到oa1,转过的角度t,则导体扫过的面积Sllt121222切割的磁感线条数(即磁通量的变化量)BSBlt122tBlttBl121222,单位时间内切割的磁感线条数为:单位时间内切割的磁感线条数(即为磁通量的变化率)等于感应电动势的大小:即:EtBl122计算时各量单位:BTlmradsEV/d.转动产生的感应电动势①转动轴与磁感线平行。如图d,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外,长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度ω逆时针匀速转动。求金ωoavθv2v1v××××××××××××××××a1ωθOabcd龙门学校和县分校教学区个性化教育教案属棒中的感应电动势。在应用感应电动势的公式时,必须注意其中的速度v应该指导线上各点的平均速度,在本题中应该是金属棒中点的速度,因此有2212LBLBLE。②线圈的转动轴与磁感线垂直。如图,矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线圈绕图e示的轴以角速度ω匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线,产生的感应电动势相加可得E=BSω。如果线圈由n匝导线绕制而成,则E=nBSω。从图16-8示位置开始计时,则感应电动势的瞬时值为e=nBSωcosωt。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与B垂直)。实际上,这就是交流发电机发出的交流电的瞬时电动势公式。一、选择题1.关于电磁感应,下列说法中正确的是()A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C.穿过线圈的磁通量的变化越大,感应电动势越大D.空过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大2.如图所示电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,D1和D2是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法中正确的是()A.K闭合瞬间,两灯同时亮,以后D1熄灭,D2变亮B.K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样C.K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭D.K断开时,D2立即熄灭,D1亮一下再慢慢熄灭3.在竖直向下的匀强磁场中,有一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出,初速度方向与棒垂直,则棒产生的感应电动势将()A.随时间增大B.随时间减小C.不变化D.难以确定4.如图所示的匀强磁场中放置有固定的金属框架,导体棒DE在框架上沿图示方向匀速直线运动,框架和棒所用金属材料相同,截面积相等,如果接触电阻忽略不计,那么在DE脱离框架前,保持一定数值的是()A.电路中磁通量的变化率B.电路中感应电动势的大小C.电路中感应电流的大小D.DE杆所受的磁场力的大小5.日光灯镇流器的作用是()A.起动时限制灯管中的电流;B.起动时产生瞬间高压,点燃灯管;C.工作时降压限流,使灯管在较低的电压下工作;D.工作时维持灯管两端有高于电源的电压,使灯管正常工作。D.日光灯正常工作时,取下起动器,日光灯仍正常工作。6.材料、粗细相同,长度不同的电阻丝做成ab、cd、ef三种形状的导线,分别放在电阻可忽略的光滑金属导轨上,并与导轨垂直,如图所示,匀强磁场方向垂直导轨平面向内.外力使导线水平向右做匀速运动,且每次外力所做功的功率相同,已知三根导线在导轨间的长度关系是Lab<Lcd<Lef,则()A.ab运动速度最大;B.ef运动速度最大;C.因三根导线切割磁感线的有效长度相同,故它们产生的感应电动势相同;D.忽略导体内能变化,三根导线每秒产生的热量相同。7.如图所示,矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表,整个装置处于adbcL1L2Bω龙门学校和县分校教学区个性化教育教案匀强磁场中,磁场的方向与线框平面垂直,当线框向右匀速平动时,以下说法正确的是()A.穿过线框的磁通量不变化,MN间无感应电动势;B.MN这段导体做切割磁力线运动,MN间有电势差;C.MN间有电势差,所以电压表有读数;D.因为无电流通过电压表,所以电压表无读数。8.如图所示,在两根平行长直导线M、N中,通入同方向同大小的电流,导线框abcd和两导线在同一平面内,线框沿着与两导线垂直的方向,自右向左在两导线间匀速移动,在移动过程中,线框中感应电流的方向为()A.沿abcda不变B.沿adcba不变C.由abcda变成adcbaD.由adcba变成abcda9.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法中正确的是()A.合上开关K接通电路时,A2始终比A1亮B.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮C.断开开关K切断电路时,A2先熄灭,A1过一会儿才熄灭D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭10.如图(甲)所示,单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中,线圈轴线OO/与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时,并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向,则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图(乙)中的哪一个?()11.关于磁通量的概念,以下说法正确的是()A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大B.磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大C.穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零D.磁通量发生变化时,磁通密度也一定发生变化12.如图所示,光滑的水平桌面上放着两个完全相同的环形金属圈,原来均静止、且彼此绝缘。当一条形磁铁的N极由上向它们运动时,a、b两线圈将()A.均静止不动B.彼此靠近C.相互远离D.都向上跳起;13.在赤道上空,一根沿东西方向的水平导线自由下落,则导线上各点的电势正确的说法是()A东端高B.西端高C.中点高D.各点电势相同14.穿过一个电阻为1的单匝闭合线圈的磁通量始终是每秒均匀的减少2Wb,则()A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2vB.线圈中的感应电动势一定是2vC.线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD.线圈中的感应电流一定是2A15.闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中,ad边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab、ad边长分别用L1、L2表示,若把线圈沿v方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过线框导线截面的电量是()A.B.C.D.BL1L216.如图,在条形磁铁N极附近,将闭合线圈abcd由