高中物理 第四章 电磁感应学案新人教版选修3-2.doc

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1、电磁感应班级姓名组号评价【学习目标】1．巩固电磁感应中的电路问题知识2．强化电磁感应与动力学问题的解题策略3.分析电磁感应中能量问题的基本方法【重点、难点】重点：电磁感应与动力学问题难点：电磁感应中能量问题【导学流程】【了解感知】求解电磁感应中的电路问题的关键(1)哪部分导体(或回路)是电源；(2)理清外电路的结构．【例1】如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k＞0)．回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，

2、定值电阻R1＝R0、R2＝.闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则()A．R2两端的电压为B．电容器的a极板带正电C．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍D．正方形导线框中的感应电动势为kL2电磁感应与动力学问题的解题策略此类问题中力现象和电磁现象相互联系、相互制约，解决问题前首先要建立“动→电→动”的思维顺序，可概括为：(1)找准主动运动者，用法拉第电磁感应定律和楞次定律求解感应电动势的大小和方向．(2)根据等效电路图，求解回路中感应电流的大小及方向．(3)分析安培力对导体棒运动速

3、度、加速度的影响，从而推理得出对电路中的感应电流有什么影响，最后定性分析导体棒的最终运动情况．(4)列牛顿第二定律或平衡方程求解．【例2】如图所示，在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场，磁感应强度大小B均随y坐标按B＝B0＋ky(k为正的常量)的规律变化．两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直，甲的初始位置高于乙的初始位置，两线框平面均与磁场垂直．现同时分别给甲、乙竖直向下的初速度v1和v2，且v1>v2，若磁场的范围足够大，不计甲、乙间的相互作用，以下说法正确的是()A．开始时线框中感应

4、电流甲比乙大B．开始时线框所受磁场的作用力甲比乙小C．运动中两线框所受磁场的作用力方向相反D．最终两线框以相同的速度匀速下落【例3】如图甲所示，空间存在一宽度为2L的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框，其质量m＝1kg，电阻R＝4Ω，在水平向左的外力F作用下，以初速度v0＝4m/s匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示．以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小．(2)线框进入磁场的过程中，通过线框的

5、电荷量q.(3)判断线框能否从右侧离开磁场？说明理由．分析电磁感应中能量问题的基本方法：(1)明确安培力做的功是电能和其他形式的能之间相互转化的“桥梁”，用框图表示如下：(2)明确功能关系，确定有哪些形式的能量发生了转化．如有摩擦力做功，必有内能产生；有重力做功，重力势能必然发生变化；安培力做负功，必然有其他形式的能转化为电能．(3)根据不同物理情景选择动能定理、能量守恒定律或功能关系列方程求解问题．【例4】在如图所示倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上，区

6、域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下，磁场的宽度均为L.一质量为m、电阻为R、边长为的正方形导体线圈，在沿平行斜面向下的拉力F作用下由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ时，恰好做匀速直线运动，下列说法中正确的有(重力加速度为g)()A．从线圈的ab边刚进入磁场Ⅰ到线圈dc边刚要离开磁场Ⅱ的过程中，线圈ab边中产生的感应电流先沿b→a方向再沿a→b方向B．线圈进入磁场Ⅰ过程和离开磁场Ⅱ过程所受安培力方向都平行斜面向上C．线圈ab边刚进入磁场Ⅰ时的速度大小为D．线圈进入磁场Ⅰ做匀速运动的过程中，拉力F所做的功等于

7、线圈克服安培力所做的功审题突破：①判断感应电流方向利用右手定则或楞次定律，判断感应电流受力用左手定则．②在线圈进入磁场Ⅰ的过程中，对线圈做功的力有拉力F、安培力F安和重力G.【深入学习】【例5】如图所示，在一个光滑倾斜绝缘板的上方，有垂直板面的等间距的a、b、c三条边界线隔成了Ⅰ、Ⅱ两区，分别加有垂直纸面方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B.另有一半径为R的导体圆环从a边界上方某处沿板面开始自由向下运动，一直加速穿过该磁场区域，已知环的直径等于每一磁场区的宽度，圆环电阻为r，圆环运动到直径刚好与边界线b重合时

8、的速度为v，下列分析正确的是()A．圆环穿过磁场区域的过程中，环中感应电流方向先顺时针又逆时针再顺时针B．圆环直径刚好与边界线b重合时圆环中的电功率为C．圆环通过边界线b的过程中流过圆环截面的电荷量为D．整个运动过程中，圆环重力势能的减少量等于产生的热量【迁移运用】【例6】如图所示，两根质量同为m、电阻同为R、长度同为l的导体棒，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的长直导线