電磁感應(yīng)導(dǎo)學(xué)案

1、第四章 電磁感應(yīng)第一節(jié) 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn) 第二節(jié) 探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件老河口一中物理組 嚴(yán)華學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過(guò)程2.了解奧斯特、法拉第等科學(xué)家的科學(xué)思維方法3.理解磁通量的概念，會(huì)用公式計(jì)算穿過(guò)某一面積的磁通量和該公式中每一個(gè)物理量的物理意義4.知道磁通量的變化等于末磁通量與初磁通量的差，即重點(diǎn)：.理解產(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。難點(diǎn)：.知道穿過(guò)某一面積的磁通量大小也可以用穿過(guò)這一面積的磁感線多少來(lái)表示，且與磁感線怎樣穿過(guò)（垂直該面或傾斜該面穿過(guò)）無(wú)關(guān)，如果有一條磁感線穿過(guò)某一面積但又穿過(guò)來(lái)一條，則穿過(guò)這一面積的磁通量為零。使用說(shuō)明學(xué)法指導(dǎo)1. 根據(jù)教材助

2、讀所設(shè)置的問(wèn)題通讀教材，理解并熟記本節(jié)基本知識(shí)，并完成預(yù)習(xí)自測(cè)2. 獨(dú)立完成，限時(shí)15分鐘。知識(shí)準(zhǔn)備 穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，有兩個(gè)要點(diǎn)，一是閉合電路，二是磁通量變化；與穿過(guò)閉合電路的磁通量有無(wú)，多少無(wú)關(guān)，只要磁通量變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流，不變就沒(méi)有。如圖1所示，閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大，但此時(shí)磁通量不變，線圈中無(wú)感應(yīng)電流（可用示波器觀察）。教材助讀1、定義： 的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中所產(chǎn)生的電流稱為 。2、到了18世紀(jì)末，人們開(kāi)始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，一些科學(xué)家相信電與磁之間存在著某種聯(lián)系，

3、經(jīng)過(guò)艱苦細(xì)致地分析、試驗(yàn)， 發(fā)現(xiàn)了電生磁，即電流的磁效應(yīng)； 發(fā)現(xiàn)了磁生電，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3、 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為 ，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那段導(dǎo)體相當(dāng)于 ； 4、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是： 。5、判斷感應(yīng)電流的方向利用 或 ，但前者應(yīng)用于閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，后者可應(yīng)用于一切情況。預(yù)習(xí)自測(cè)學(xué)習(xí)建議 自測(cè)題體現(xiàn)一定的基礎(chǔ)性，又有一定的思維含量，只有“細(xì)心才對(duì)，思考才會(huì)”。1、1831年8月29日，法拉第終于取得突破性進(jìn)展。這次他用一個(gè)軟鐵圓環(huán)，環(huán)上繞兩個(gè)互相絕緣的線圈a和b，如圖4所示，他在日記中寫道：“使一個(gè)有10對(duì)極板，每板面積為4平方英寸的電池充電。用一根銅導(dǎo)

4、線將一個(gè)線圈，或更確切地說(shuō)把b邊的線圈的兩個(gè)端點(diǎn)連接，讓銅線通過(guò)一個(gè)距離，恰好經(jīng)過(guò)一根磁針的上方（距鐵環(huán)3英尺遠(yuǎn)）然后把電池連接在a邊線圈的兩端；這時(shí)立即觀察到磁針的效應(yīng)，它振蕩起來(lái)，最后又停在原先的位置上，一旦斷開(kāi)a邊與電池的連接，磁針再次被擾動(dòng)?！?在法拉第的這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，（1）電路的連接是：a線圈與 ，b線圈 。法拉第觀察到的現(xiàn)象是： （2）線圈與電源接通時(shí)，小磁針 ，說(shuō)明另一個(gè)線圈中產(chǎn)生了 。并且最后小磁針又 。我的疑惑 請(qǐng)將預(yù)習(xí)中不能解決的問(wèn)題寫下來(lái)，供課堂解決。探究案學(xué)始于疑我思考，我收獲1.怎樣判斷磁通量的變化？2.怎樣才能產(chǎn)生感應(yīng)電流？它產(chǎn)生的條件是什么？學(xué)習(xí)建議 請(qǐng)同學(xué)們用3分

5、鐘時(shí)間認(rèn)真思考這類問(wèn)題，并結(jié)合預(yù)習(xí)中自己的疑惑開(kāi)始下面的探究學(xué)習(xí)。.質(zhì)疑探究質(zhì)疑解疑、合作探究探究點(diǎn)一 磁通量的變化問(wèn)題：如圖所示，框架的面積為s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。試求：框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度b垂直時(shí)，穿過(guò)框架平面的磁通量為多少？若框架繞oo轉(zhuǎn)過(guò)60°，則穿過(guò)框架平面的磁通量為多少？若從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°，則穿過(guò)框架平面的磁通量的變化量為多少？oobs若從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°，則穿過(guò)框架平面的磁通量的變化量為多少？針對(duì)訓(xùn)練1. 如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)邊長(zhǎng)為a的正三角形線圈（磁場(chǎng)的邊界也為正三角形，面積與線圈的面積相等）。試求在將線圈

6、繞其重心逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量的變化量為多少？2. 邊長(zhǎng)為10cm、匝數(shù)為10的正方形線圈，垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度b的方向置于0.2t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。試求：（1）圖示位置時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為多少？（2）若將線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)60°，則穿過(guò)線圈的磁通量為多少？（3）若將線圈以一邊為軸轉(zhuǎn)過(guò)180°，則穿過(guò)線圈的磁通量為多少？歸納總結(jié)探究點(diǎn)二 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 實(shí)驗(yàn)探究：、探究實(shí)驗(yàn)1：部分導(dǎo)體切割磁感線探究實(shí)驗(yàn)2：條形磁鐵與線圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向磁鐵的運(yùn)動(dòng)表針的擺動(dòng)方向n極插入線圈s極插入線圈n極停在線圈中s極停在線圈中n極從線圈中抽出

7、s極從線圈中抽出結(jié)論：磁鐵相對(duì)線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)，有電流產(chǎn)生。磁鐵相對(duì)線圈靜止時(shí)，沒(méi)有電流產(chǎn)生。探究實(shí)驗(yàn)3：模仿法拉第的實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象開(kāi)關(guān)閉合瞬間開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器不動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，迅速移動(dòng)變阻器的滑片結(jié)論：只有當(dāng)線圈a中電流變化時(shí)，線圈b中才有電流產(chǎn)生。磁通量變化的幾種情況：1.閉合回路所包圍的面積s變化，磁感應(yīng)強(qiáng)度b不變化2.閉合回路所包圍的面積s不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度b變化3.磁感應(yīng)強(qiáng)度b方向與面積s夾角的變化等。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流。歸納總結(jié)針對(duì)訓(xùn)練1. .關(guān)于感應(yīng)電流，下列說(shuō)法中正確的是（ ）a只要穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中

8、就一定有感應(yīng)電流b只要閉合導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線中就一定有感應(yīng)電流c若閉合電路的一部分導(dǎo)體不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中一定沒(méi)有感應(yīng)電流d當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中一定有感應(yīng)電流2 .在一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通以如圖所示的恒定電流時(shí)，套在長(zhǎng)直導(dǎo)線上的閉合線環(huán)（環(huán)面與導(dǎo)線垂直，長(zhǎng)直導(dǎo)線通過(guò)環(huán)的中心），當(dāng)發(fā)生以下變化時(shí)，肯定能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）a保持電流不變，使導(dǎo)線環(huán)上下移動(dòng)b保持導(dǎo)線環(huán)不變，使長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流增大或減小c保持電流不變，使導(dǎo)線在豎直平面內(nèi)順時(shí)針（或逆時(shí)針）轉(zhuǎn)動(dòng)d保持電流不變，環(huán)在與導(dǎo)線垂直的水平面內(nèi)左右水平移動(dòng)3.行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空

9、中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程 ( )a物體克服阻力做功b物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量c物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量d物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量4. 如圖所示，繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動(dòng)變阻器和電鍵組成閉合回路，在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)a，下列各種情況中銅環(huán)a中沒(méi)有感應(yīng)電流的是（ ）a線圈中通以恒定的電流b通電時(shí)，使變阻器的滑片p做勻速移動(dòng)c通電時(shí)，使變阻器的滑片p做加速移動(dòng)d將電鍵突然斷開(kāi)的瞬間5.如圖所示，一有限范圍的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，寬度為d，將一邊長(zhǎng)為l的正方形線框以速度

10、v勻速地通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，若d >l，則在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間為多少？若d <l，則在線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的時(shí)間又為多少？ 歸納總結(jié)我的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖歸納總結(jié)、串聯(lián)整合探究 （1）磁通量： _感應(yīng) _電流產(chǎn)生的條 （2）感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件: _件 當(dāng)堂檢測(cè)有效訓(xùn)練、反饋矯正1.如圖所示，閉合金屬導(dǎo)線框放置在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化。下列說(shuō)法b當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能減小當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流一定增大當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí)，線框中的感應(yīng)電流可能不變其中正確的是（ ）a.只有正確 b.只有

11、正確c.只有正確 d.只有正確2.一飛機(jī)在北半球的上空以速度v水平飛行，飛機(jī)機(jī)身長(zhǎng)為a，翼展為b；該空間地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的水平分量為b1，豎直分量為b2；駕駛員左側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用a表示，右側(cè)機(jī)翼的端點(diǎn)用b表示，用e表示飛機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則（ ）a.e=b1vb，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)b.e=b1vb，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)c.e=b2vb，且a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)d.e=b2vb，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)ns3.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

12、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.我的收獲（反思靜悟、體驗(yàn)成功）訓(xùn)練案一、基礎(chǔ)鞏固題把簡(jiǎn)單的事做好就叫不簡(jiǎn)單！1. 如圖所示，條形磁鐵穿過(guò)一閉合彈性導(dǎo)體環(huán)，且導(dǎo)體環(huán)位于條形磁鐵的中垂面上，如果把導(dǎo)體環(huán)壓扁成橢圓形，那么這一過(guò)程中：( )a.穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量減少，有感應(yīng)電流產(chǎn)生b.穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量增加，有感應(yīng)電流產(chǎn)生c.穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量變?yōu)榱悖瑹o(wú)感應(yīng)電流d.穿過(guò)導(dǎo)體環(huán)的磁通量不變，無(wú)感應(yīng)電流2. 金屬矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做如圖所示的運(yùn)動(dòng)，線圈中有感應(yīng)電流

13、的是：3. 如圖所示，一個(gè)矩形線圈與通有相同大小電流的平行直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，且處于兩直導(dǎo)線的中央，則線框中有感應(yīng)電流的是; (e) 兩電流同向且不斷增大 （b）兩電流同向且不斷減小(c)兩電流反向且不斷增大 (d)兩電流反向且不斷減小二、綜合應(yīng)用題挑戰(zhàn)高手，我能行！4.如圖4.1-3所示，線圈兩端接在電流表上組成閉合回路，在下列情況中，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是( )a.線圈不動(dòng)，磁鐵插入線圈 b.線圈不動(dòng)，磁鐵拔出線圈c.磁鐵插在線圈內(nèi)不動(dòng) d.磁鐵和線圈一塊平動(dòng)5.一個(gè)處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的閉合線圈中有一定的磁通量穿過(guò)，能使該回路產(chǎn)生感應(yīng)電流的是：( )a.改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b.改變回路平面與

14、磁場(chǎng)方向的夾角c.改變閉合線圈所圍成的面積d.線圈在磁場(chǎng)中平移6、 如圖所示，直導(dǎo)線中通以電流i，矩形線圈與電流共面，下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是：a 電流i增大 b 線圈向右平動(dòng)c 線圈向下平動(dòng) d 線圈繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)三、拓展探究題戰(zhàn)勝自我，成就自我！7. 如圖所示，線圈abcd在磁場(chǎng)區(qū)域abcd中，下列哪種情況下線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生：( )a.把線圈變成圓形（周長(zhǎng)不變）b.使線圈在磁場(chǎng)中加速平移c.使磁場(chǎng)增強(qiáng)或減弱 d.使線圈以過(guò)ad的直線為軸旋轉(zhuǎn)8. 閉合矩形線圈跟磁感線方向平行，如圖所示，下列那種情況線圈中有感應(yīng)電流：a 線圈繞ab軸轉(zhuǎn)動(dòng) b 線圈垂直紙面向外平動(dòng)c 線圈沿ab軸向下移動(dòng)d

15、 線圈繞cd軸轉(zhuǎn)動(dòng)9、如圖所示，開(kāi)始時(shí)矩形線圈平面與磁場(chǎng)垂直，且一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)一半在勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，若要使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，下列方法可行的是：a 以ab為軸轉(zhuǎn)動(dòng) b 以為軸轉(zhuǎn)動(dòng)c 以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng) （小于60）d 以bc為軸轉(zhuǎn)動(dòng)（小于）10、如圖所示，在條形磁鐵的外面套著一個(gè)閉合彈簧線圈，若把線圈四周向外拉，使線圈包圍的面積變大，這時(shí)：a 線圈中有感應(yīng)電流 b 線圈中無(wú)感應(yīng)電流c 穿過(guò)線圈的磁通量增大 d 穿過(guò)線圈的磁通量減小參考答案探究一針對(duì)訓(xùn)練：1 bs；bs/2；0；2bs2、 3、2×103；1×103；4×103當(dāng)堂檢測(cè) 1.d 2d 3.b 訓(xùn)練案 1.

16、b 2.a 3.cd 4.ab 5.abc 6.abd 7.acd 8.a 9.abd 10.ad§4.3法拉第電磁感應(yīng)定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容及表達(dá)式2、會(huì)用法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算3、會(huì)用公式進(jìn)行計(jì)算自主學(xué)習(xí)1穿過(guò)一個(gè)電阻為r=1的單匝閉合線圈的磁通量始終每秒鐘均勻的減少2wb，則：（a）線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)每秒鐘減少2v (b)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是2v (c)線圈中的感應(yīng)電流每秒鐘減少2a （d）線圈中的電流是2a2下列幾種說(shuō)法中正確的是：(b) 線圈中的磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一定越大(c) 穿過(guò)線圈的磁通量越大，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大

17、(d) 線圈放在磁場(chǎng)越強(qiáng)的位置，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大(e) 線圈中的磁通量變化越快，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大3有一個(gè)n匝線圈面積為s，在時(shí)間內(nèi)垂直線圈平面的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化了，則這段時(shí)間內(nèi)穿過(guò)n匝線圈的磁通量的變化量為 ，磁通量的變化率為 ，穿過(guò)一匝線圈的磁通量的變化量為 ，磁通量的變化率為 。4如圖1所示，前后兩次將磁鐵插入閉合線圈的相同位置，第一次用時(shí)0.2s，第二次用時(shí)1s；則前后兩次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比 。5如圖2所示，用外力將單匝矩形線框從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊緣勻速拉出設(shè)線框的面積為s，磁感強(qiáng)度為b，線框電阻為r，那么在拉出過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量是_典型例題例1 如圖3所示，一個(gè)

18、圓形線圈的匝數(shù)n=1000，線圈面積s=200cm2,線圈的電阻r=1,線圈外接一個(gè)阻值r=4的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示；求：（1）前4s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（2）前5s內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 例2.如圖4所示，金屬導(dǎo)軌mn、pq之間的距離l=0.2m,導(dǎo)軌左端所接的電阻r=1,金屬棒ab可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b=0.5t, ab在外力作用下以v=5m/s的速度向右勻速滑動(dòng)，求金屬棒所受安培力的大小。分析：導(dǎo)體棒ab垂直切割磁感線 針對(duì)訓(xùn)練1長(zhǎng)度和粗細(xì)均相同、材料不同的兩根導(dǎo)線，分別先后放在u形導(dǎo)軌上以同樣的速度在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中作切割

19、磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則兩導(dǎo)線：(a)產(chǎn)生相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （b）產(chǎn)生的感應(yīng)電流之比等于兩者電阻率之比(c)產(chǎn)生的電流功率之比等于兩者電阻率之比(d)兩者受到相同的磁場(chǎng)力2在圖5中，閉合矩形線框abcd位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ad邊位于磁場(chǎng)邊緣，線框平面與磁場(chǎng)垂直，ab、ad邊長(zhǎng)分別用l1、l2表示，若把線圈沿v方向勻速拉出磁場(chǎng)所用時(shí)間為t，則通過(guò)線框?qū)Ь€截面的電量是: 3在理解法拉第電磁感應(yīng)定律及改寫形勢(shì),的基礎(chǔ)上（線圈平面與磁感線不平行），下面敘述正確的為：(b) 對(duì)給定線圈，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量的變化率成正比(c) 對(duì)給定的線圈，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化 成正比

20、 (d) 對(duì)給定匝數(shù)的線圈和磁場(chǎng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟面積的平均變化率成正比（e）題目給的三種計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的形式，所計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小都是時(shí)間內(nèi)的平均值4如圖6所示，兩個(gè)互連的金屬圓環(huán)，粗金屬環(huán)的電阻為細(xì)金屬環(huán)電阻的，磁場(chǎng)方向垂直穿過(guò)粗金屬環(huán)所在的區(qū)域，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，在粗環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e，則a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為 。 5.根椐法拉第電磁感應(yīng)定律e=/t推導(dǎo)導(dǎo)線切割磁感線,即在bl，vl， vb條件下，如圖7所示，導(dǎo)線ab沿平行導(dǎo)軌以速度v勻速滑動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的表達(dá)式e=blv。 6如圖8所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，相距l(xiāng)=0.5m,左端接一電阻r=0.20

21、,磁感應(yīng)強(qiáng)度b=0.40t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)，當(dāng)ab棒以v=4.0m/s的速度水平向右滑動(dòng)時(shí)，求：（1）ab棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 （2）回路中感應(yīng)電流的大小能力訓(xùn)練 3 如圖9所示，把金屬圓環(huán)勻速拉出磁場(chǎng)，下列敘述正確的是：(a)向左拉出和向右拉出所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反 (b)不管向什么方向拉出，只要產(chǎn)生感應(yīng)電流，方向都是順時(shí)針(c)向右勻速拉出時(shí)，感應(yīng)電流方向不變(d)要將金屬環(huán)勻速拉出，拉力大小要改變2如圖10所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與導(dǎo)軌所在平面垂直，金屬棒可沿導(dǎo)軌自由移動(dòng)，導(dǎo)軌一端跨接一個(gè)

22、定值電阻，金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計(jì)；現(xiàn)用恒力將金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉，經(jīng)過(guò)時(shí)間速度為v，加速度為，最終以2v做勻速運(yùn)動(dòng)。若保持拉力的功率恒定，經(jīng)過(guò)時(shí)間，速度也為v，但加速度為，最終同樣以2v的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，則：3如圖11所示，金屬桿ab以恒定速率v在光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行，設(shè)整個(gè)電路中總電阻為r（恒定不變）,整個(gè)裝置置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，下列敘述正確的是： (a)ab桿中的電流與速率成正比；(b)磁場(chǎng)作用于ab桿的安培力與速率v成正比；(c)電阻r上產(chǎn)生的電熱功率與速率v的平方成正比；(d)外力對(duì)ab桿做的功的功率與速率v的平方成正比。4如圖12中，長(zhǎng)為l的金屬桿在外力作用下，在勻強(qiáng)磁

23、場(chǎng)中沿水平光滑導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)，如果速度v不變，而將磁感強(qiáng)度由b增為2b。除電阻r外，其它電阻不計(jì)。那么：（a）作用力將增為4倍 （b）作用力將增為2倍（c）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將增為2倍（d）感應(yīng)電流的熱功率將增為4倍5如圖13所示，固定于水平絕緣平面上的粗糙平行金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌平面有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m的金屬棒cd垂直放在導(dǎo)軌上，除電阻r和金屬棒cd的電阻r外，其余電阻不計(jì)；現(xiàn)用水平恒力f作用于金屬棒cd上，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是：（a）水平恒力f對(duì)cd棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能（b）只有在cd棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)， f對(duì)cd棒做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能（c）無(wú)論cd棒做何種運(yùn)動(dòng)，它

24、克服安培力所做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電能 (d) r兩端的電壓始終等于cd棒中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的值6如圖14所示，在連有電阻r=3r的裸銅線框abcd上，以ad為對(duì)稱軸放置另一個(gè)正方形的小裸銅線框abcd，整個(gè)小線框處于垂直框面向里、磁感強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中已知小線框每邊長(zhǎng)l，每邊電阻為r,其它電阻不計(jì)。現(xiàn)使小線框以速度v向右平移，求通過(guò)電阻r的電流及r兩端的電壓7. 在磁感強(qiáng)度b=5t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，放置兩根間距d=0.1m的平行光滑直導(dǎo)軌，一端接有電阻r=9，以及電鍵s和電壓表垂直導(dǎo)軌擱置一根電阻r=1的金屬棒ab，棒與導(dǎo)軌良好接觸現(xiàn)使金屬棒以速度v=10m/s勻速向右移動(dòng)，如圖15所示，試求

25、： （1）電鍵s閉合前、后電壓表的示數(shù)；（2）閉合電鍵s，外力移動(dòng)棒的機(jī)械功率 8如圖16所示，電阻為r的矩形線圈abcd，邊長(zhǎng)ab=l,bc=h，質(zhì)量為m。該線圈自某一高度自由落下，通過(guò)一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b。若線圈恰好以恒定速度通過(guò)磁場(chǎng)，則線圈全部通過(guò)磁場(chǎng)所用的時(shí)間為多少？9如圖17所示，長(zhǎng)為l的金屬棒ab與豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌接觸良好（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b、方向垂直于導(dǎo)軌平面，金屬棒無(wú)初速度釋放，釋放后一小段時(shí)間內(nèi)，金屬棒下滑的速度逐漸 ，加速度逐漸 。 10豎直放置的光滑u形導(dǎo)軌寬0.5m，電阻不計(jì)，置于很大的磁感應(yīng)強(qiáng)度是1t

26、的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，如圖18所示，質(zhì)量為10g，電阻為1的金屬桿pq無(wú)初速度釋放后，緊貼導(dǎo)軌下滑（始終能處于水平位置）。問(wèn)：(1)到通過(guò)pq的電量達(dá)到0.2c時(shí)，pq下落了多大高度？ (2)若此時(shí)pq正好到達(dá)最大速度，此速度多大？ (3)以上過(guò)程產(chǎn)生了多少熱量？ 學(xué)后反思_ 。參考答案自主學(xué)習(xí) 1.bd 2.d 3. 4.5:1 5.針對(duì)訓(xùn)練 1.a 2.b 3.acd 4. 5.證明：設(shè)導(dǎo)體棒以速度v勻速向右滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌所圍面積的變化 6（1）0.8v （2）4a能力訓(xùn)練 1.bcd 2.ad 3.abcd 4. acd 5.bc 6. 7.(1)5v,4.5v

27、 (2) 2.5w 8. 9.增大，減小 10（1）0.4米 （2）0.4米/秒 0.0392j§4.3楞次定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道楞次定律的內(nèi)容，理解感應(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的含義2會(huì)利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向3會(huì)利用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向自主學(xué)習(xí)注意：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，是“阻礙”“變化”，不是阻止變化，阻礙的結(jié)果是使磁通量逐漸的變化。如果引起感應(yīng)電流的磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就跟引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反，如果引起感應(yīng)電流的磁通量減少，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向就跟引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同。楞次定律也可理解為“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方

28、向總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)”。1磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化如圖1所示，磁場(chǎng)方向垂直閉合線圈所在的平面，以垂直紙面向里為正方向。t1時(shí)刻感應(yīng)電流沿 方向，t2時(shí)刻 感應(yīng)電流，t3時(shí)刻 感應(yīng)電流；t4時(shí)刻感應(yīng)電流的方向沿 。2如圖2所示，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)方做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，則a、b兩端的電勢(shì)關(guān)系是 。典型例題 例1 如圖3所示，通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上，a環(huán)在螺線管的正中間；當(dāng)螺線管中電流減小時(shí)，a環(huán)將：(a)有收縮的趨勢(shì) (b)有擴(kuò)張的趨勢(shì)(c)向左運(yùn)動(dòng) （d）向右運(yùn)動(dòng)分析：螺線管中的電流減小，穿過(guò)a環(huán)的磁通量減少，由楞次定律感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的減少，以后有兩種分析：（1）感應(yīng)電流的磁

29、場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相同，感應(yīng)電流的磁感線也向左，由安培定則，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较颍◤淖笙蛴铱矗?；但a環(huán)導(dǎo)線所在處的磁場(chǎng)方向向右（因?yàn)閍環(huán)在線圈的中央），由左手定則，安培力沿半徑向里，a環(huán)有收縮的趨勢(shì)。（2）阻礙磁通量減少，只能縮小a環(huán)的面積，因?yàn)槊娣e越小，磁通量越大，故a環(huán)有收縮的趨勢(shì)。a正確例2 如圖4所示，在o點(diǎn)懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán)，拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入，判斷導(dǎo)線環(huán)在磁鐵插入過(guò)程中如何運(yùn)動(dòng)？分析：磁鐵向?qū)Ь€環(huán)運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)環(huán)的磁通量增加，由楞次定律感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量的增加，導(dǎo)線環(huán)向右運(yùn)動(dòng)阻礙磁通量的增加，導(dǎo)線環(huán)的面積減小也阻礙磁通量的增加，所以導(dǎo)線環(huán)邊收縮邊后

30、退。此題也可由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，再由左手定則判斷導(dǎo)線環(huán)受到的安培力，但麻煩一些。針對(duì)訓(xùn)練1下述說(shuō)法正確的是：(a)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是跟原來(lái)磁場(chǎng)方向相反(b)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是跟原來(lái)的磁場(chǎng)方向相同(c)當(dāng)原磁場(chǎng)減弱時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相同 (d)當(dāng)原磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向相同2關(guān)于楞次定律，下列說(shuō)法中正確的是：(a)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的增強(qiáng)(b)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的減弱(c)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化(d)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化3 如圖5所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一直導(dǎo)線ab在一個(gè)導(dǎo)體框架上向左運(yùn)動(dòng)，那么

31、ab導(dǎo)線中感應(yīng)電流方向（有感應(yīng)電流）及ab導(dǎo)線所受安培力方向分別是：(a)電流由b向a，安培力向左(b)電流由b向a，安培力向右(c)電流由a向b，安培力向左（d）電流由a向b，安培力向右4如圖6所示，若套在條形磁鐵上的彈性金屬導(dǎo)線圈突然縮小為線圈，則關(guān)于線圈的感應(yīng)電流及其方向（從上往下看）是： (a)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流（b）有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(c)先 逆時(shí)針后順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(d)無(wú)感應(yīng)電流5如圖7所示，螺線管中放有一根條形磁鐵，當(dāng)磁鐵突然向左抽出時(shí)，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì) ；當(dāng)磁鐵突然向右抽出時(shí)，a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì) 。6對(duì)楞次定律的理解：從磁通量變化的角度來(lái)看，感應(yīng)電流總是

32、 ；從導(dǎo)體和磁體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看，感應(yīng)電流總是要 ；從能量轉(zhuǎn)化與守恒的角度來(lái)看，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程中 能通過(guò)電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成 電能 7、楞次定律可以理解為以下幾種情況（1）若因?yàn)橄鄬?duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)（2）若因?yàn)樵艌?chǎng)的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙原磁場(chǎng)的變化（3）若因?yàn)殚]合回路的面積發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙面積的變化（4）若因?yàn)殡娏鞯淖兓a(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí)，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙電流的變化綜合以上分析，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙（或反抗）產(chǎn)生感應(yīng)電流的 。 能力訓(xùn)練1如圖8所示，ab為固定的通電直導(dǎo)線，閉合導(dǎo)線框p與ab在同一平面內(nèi)，當(dāng)p遠(yuǎn)離ab運(yùn)動(dòng)時(shí)，它受到ab的磁場(chǎng)力為：(a)引力且逐漸減小 (b)引力且大小不變(c)斥力且逐漸減小 (d)不受力2如圖9所示，當(dāng)條形磁鐵運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻的電流方向是由a流向b，則磁鐵的運(yùn)動(dòng)可能是：(a)向下運(yùn)動(dòng) (b)向上運(yùn)動(dòng)(c)若n極在下，向下運(yùn)動(dòng) (d)若s極在下，向下運(yùn)動(dòng)3如圖10所示,a、b兩個(gè)同心圓線圈處于同一水平面內(nèi)，在線圈a中通有電流i，以下哪些情況可以使線圈b有向里收縮的趨勢(shì)？(a)a中的電流i沿順時(shí)針?lè)较虿⒅饾u增大(b)a中的電流i沿順時(shí)針?lè)较虿⒅饾u減