2017教科版高中物理选修（3-2）第一章《电磁感应》word学案

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1、四川省广安市岳池县第一中学高中物理《第一章电磁感应》学案教科版选修3-2请同学们自己梳理本章知识点一、对楞次定律的理解与应用楞次定律反映这样一个物理过程：原磁通量变化时(Φ原变)，产生感应电流(I感)，这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场(Φ感)，这就是电流的磁效应问题；而且I感的方向决定了Φ感的方向(用右手螺旋定则判定)；Φ感阻碍Φ原的变化——这正是楞次定律所解决的问题．这样一个复杂的过程，可以用图表理顺如下：1．感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反，只在磁通量增大时两者才相反，而在磁通量减少时两者是同向的．2．“阻碍

2、”并不是“阻止”，而是“延缓”，电路中的磁通量还是在变化，只不过变化得慢了．3．楞次定律的阻碍的表现有这几种形式：增反减同、增缩减扩、增离减靠、来拒去留．例1　圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(　　)图1A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力N将增大二、电磁感应中的图像问题1．图像问题有两种：一是给出电磁感应过程，选出或画出正确图像；

3、二是由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量．2．基本思路：(1)利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小．(2)利用楞次定律或右手定则判定感应电流的方向．例2　将一段导线绕成如图2甲所示的闭合电路，并固定在纸面内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示．用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是(　　)图2三、电磁感应中的电路问题1．求解电磁感应中电路问题的关键是分清楚内电路和外电路．“切割

4、”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体的电阻相当于内电阻，而其余部分的电路则是外电路．2．路端电压、电动势和某导体两端的电压三者的区别：(1)某段导体作为外电路时，它两端的电压就是电流与其电阻的乘积．(2)某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压，当其内阻不计时路端电压等于电源电动势．(3)某段导体作为电源时，电路断路时导体两端的电压等于电源电动势．例3　如图3所示，光滑金属导轨PN与QM相距1m，电阻不计，两端分别接有电阻R1和R2，且R1＝6Ω，R2＝3Ω，ab导体棒的电阻

5、为2Ω.垂直穿过导轨平面的匀强磁场的磁感应强度为1T．现使ab以恒定速度v＝3m/s匀速向右移动，求：图3(1)导体棒上产生的感应电动势E.(2)R1与R2消耗的电功率分别为多少？(3)拉ab棒的水平向右的外力F为多大？四、电磁感应中的动力学问题解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等．1．做好受力情况、运动情况的动态分析：导体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，最终加速度等于零，导体达到稳定运动状态．

6、2．利用好导体达到稳定状态时的平衡方程，往往是解答该类问题的突破口．例4　如图4所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列选项正确的是(　　)图4A．P＝2mgvsinθB．P＝3mgvsinθC．当导体棒速度达到时加速度大小为sinθD．在导

7、体棒速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功五、电磁感应中的能量问题1．用能量观点解决电磁感应问题的基本思路首先做好受力分析和运动分析，明确哪些力做功，是做正功还是负功，再明确有哪些形式的能量参与转化，如何转化(如滑动摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功，可能有机械能参与转化；安培力做负功的过程中有其他形式能转化为电能，安培力做正功的过程中有电能转化为其他形式的能)．2．电能求解方法主要有三种(1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功．(2)利用能量守恒求解：其他形式的能的减少量等于产生的电能．

8、(3)利用电路特征来求解．例5　如图5所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l＝0.5m，