電磁感應現(xiàn)象 個性化教案

標題電磁感應復習授課教師：學生簽字：上課時間：年月日至段（次）學生評價：特別滿意（）滿意（）基本滿意（）不滿意（）一、考點分析電磁感應是電與磁的結合考察，屬于難點，同時也是高考的重點與必考點。二、授課重點一、電磁感應現(xiàn)象1、產生感應電流的條件感應電流產生的條件是：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。以上表述是充分必要條件。不論什么情況，只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件，就必然產生感應電流；反之，只要產生了感應電流，那么電路一定是閉合的，穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。2、感應電動勢產生的條件。感應電動勢產生的條件是：穿過電路的磁通量發(fā)生變化。這里不要求閉合。無論電路閉合與否，只要磁通量變化了，就一定有感應電動勢產生。這好比一個電源：不論外電路是否閉合，電動勢總是存在的。但只有當外電路閉合時，電路中才會有電流。3、關于磁通量變化在勻強磁場中，磁通量Φ=BSsinα（α是B與S的夾角），磁通量的變化ΔΦ=Φ2-Φ1有多種形式，主要有：①S、α不變，B改變，這時ΔΦ=ΔBSsinα②B、α不變，S改變，這時ΔΦ=ΔSBsinα③B、S不變，α改變，這時ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)二、楞次定律1、內容：感應電流具有這樣的方向，就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化．在應用楞次定律時一定要注意：“阻礙”不等于“反向”；“阻礙”不是“阻止”。A、從“阻礙磁通量變化”的角度來看，無論什么原因，只要使穿過電路的磁通量發(fā)生了變化，就一定有感應電動勢產生。B、從“阻礙相對運動”的角度來看，楞次定律的這個結論可以用能量守恒來解釋：既然有感應電流產生，就有其它能轉化為電能。又由于感應電流是由相對運動引起的，所以只能是機械能轉化為電能，因此機械能減少。磁場力對物體做負功，是阻力，表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是“阻礙”相對運動。C、從“阻礙自身電流變化”的角度來看，就是自感現(xiàn)象。自感現(xiàn)象中產生的自感電動勢總是阻礙自身電流的變化。2、實質：能量的轉化與守恒．3、應用：對阻礙的理解：（1）順口溜“你增我反，你減我同”（2）順口溜“你退我進，你進我退”即阻礙相對運動的意思?！澳阍鑫曳础钡囊馑际侨绻磐吭黾?，則感應電流的磁場方向與原來的磁場方向相反。“你減我同”的意思是如果磁通量減小，則感應電流的磁場方向與原來的磁場方向相同。用以判斷感應電流的方向，其步驟如下：1）確定穿過閉合電路的原磁場方向；2）確定穿過閉合電路的磁通量是如何變化的（增大還是減小）；3）根據(jù)楞次定律，確定閉合回路中感應電流的磁場方向；4）應用安培定則，確定感應電流的方向．三、法拉第電磁感應定律1、定律內容：感應電動勢大小決定于磁通量的變化率的大小，與穿過這一電路磁通量的變化率成正比。A、決定感應電動勢大小因素：穿過這個閉合電路中的磁通量的變化快慢B、注意區(qū)分磁通量中，磁通量的變化量，磁通量的變化率的不同—磁通量，—磁通量的變化量，2、導體切割磁感線：ε=BLv．應用該式應注意：（1）只適于導體切割磁感線的情況，求即時感應電動勢（若v是平均速度則ε為平均值）；（2）B，L，v三者相互垂直；（3）對公式ε=BLvsinθ中的θ應理解如下：1）當B⊥L，v⊥L時，θ為B和v間夾角，如圖（a）；2）當v⊥L，B⊥v時，θ為L和B間夾角；3）當B⊥L，v⊥B時，θ為v和L間夾角．上述1），2），3）三條均反映L的有效切割長度。3、回路閉合式中ΔΦ為回路中磁通量變化，Δt為發(fā)生這段變化所需的時間，n為匝數(shù)．四、自感現(xiàn)象1、自感現(xiàn)象是指由于導體本身的電流發(fā)生變、化而產生的電磁感應現(xiàn)象。由于線圈（導體）本身電流的變化而產生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。在自感現(xiàn)象中產生感應電動勢叫自感電動勢。自感電動勢總量阻礙線圈（導體）中原電流的變化。2、自感系數(shù)簡稱自感或電感,它是反映線圈特性的物理量。線圈越長,單位長度上的匝數(shù)越多,截面積越大,它的自感系數(shù)就越大。另外,有鐵心的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵心時要大得多。自感現(xiàn)象分通電自感和斷電自感兩種。3、自感電動勢的大小跟電流變化率成正比。 L是線圈的自感系數(shù)，是線圈自身性質，線圈越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，有鐵芯則線圈的自感系數(shù)L越大。單位是亨利（H）。五、主要的計算式1、感應電動勢大小的計算式：注：a、若閉合電路是一個匝的線圈，線圈中的總電動勢可看作是一個線圈感應電動勢的n倍。E是時間內的平均感應電動勢2、幾種題型①線圈面積S不變，磁感應強度均勻變化：②磁感強度不變，線圈面積均勻變化：③B、S均不變，線圈繞過線圈平面內的某一軸轉動時，計算式為：3、導體切割磁感線時產生感應電動勢大小的計算式(1).公式：（2）.題型：a若導體變速切割磁感線，公式中的電動勢是該時刻的瞬時感應電動勢。b若導體不是垂直切割磁感線運動，v與B有一夾角，如右圖b：bbc若導體在磁場中繞著導體上的某一點轉動時，導體上各點的線速度不同，不能用計算，而應根據(jù)法拉第電磁感應定律變成“感應電動勢大小等于直線導體在單位時間內切割磁感線的條數(shù)”來計算，如下圖c:從圖示位置開始計時，經過時間，導體位置由oa轉到oa1，轉過的角度，則導體掃過的面積切割的磁感線條數(shù)（即磁通量的變化量）cc單位時間內切割的磁感線條數(shù)為：，單位時間內切割的磁感線條數(shù)（即為磁通量的變化率）等于感應電動勢的大?。杭矗河嬎銜r各量單位：ωoaωoavd①轉動軸與磁感線平行。如圖d，磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于紙面向外，長L的金屬棒oa以o為軸在該平面內以角速度ω逆時針勻速轉動。求金屬棒中的感應電動勢。在應用感應電動勢的公式時，必須注意其中的速度v應該指導線上各點的平均速度，在本題中應該是金屬棒中點的速度，因此有。dadbcL1L2Bω②線圈的轉動軸與磁感線垂直。如圖，矩形線圈的長、寬分別為L1、L2，所圍面積為S，向右的勻強磁場的磁感應強度為B，線圈繞圖e示的軸以角速度ω勻速轉動。線圈的ab、cd兩邊切割磁感線，產生的感應電動勢相加可得E=BSω。如果線圈由n匝導線繞制而成，則E=nBSadbcL1L2Bω實際上，這就是交流發(fā)電機發(fā)出的交流電的瞬時電動勢公式。一、選擇題1．關于電磁感應，下列說法中正確的是()A．穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大B．穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零C．穿過線圈的磁通量的變化越大，感應電動勢越大D．空過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大2．如圖所示電路中，L是自感系數(shù)足夠大的線圈，它的電阻可忽略不計，D1和D2是兩個完全相同的小燈泡。將電鍵K閉合，待燈泡亮度穩(wěn)定后，再將電鍵K斷開，則下列說法中正確的是()A．K閉合瞬間，兩燈同時亮，以后D1熄滅，D2變亮B．K閉合瞬間，D1先亮，D2后亮，最后兩燈亮度一樣C．K斷開時，兩燈都亮一下再慢慢熄滅D．K斷開時，D2立即熄滅，D1亮一下再慢慢熄滅3．在豎直向下的勻強磁場中,有一根水平放置的金屬棒沿水平方向拋出,初速度方向與棒垂直,則棒產生的感應電動勢將()A．隨時間增大B．隨時間減小C．不變化D．難以確定4．如圖所示的勻強磁場中放置有固定的金屬框架，導體棒DE在框架上沿圖示方向勻速直線運動,框架和棒所用金屬材料相同,截面積相等,如果接觸電阻忽略不計,那么在DE脫離框架前,保持一定數(shù)值的是()A．電路中磁通量的變化率B．電路中感應電動勢的大小C．電路中感應電流的大小D．DE桿所受的磁場力的大小5．日光燈鎮(zhèn)流器的作用是()A.起動時限制燈管中的電流；B.起動時產生瞬間高壓,點燃燈管；C.工作時降壓限流,使燈管在較低的電壓下工作；D.工作時維持燈管兩端有高于電源的電壓,使燈管正常工作。D.日光燈正常工作時,取下起動器,日光燈仍正常工作。6．材料、粗細相同，長度不同的電阻絲做成ab、cd、ef三種形狀的導線，分別放在電阻可忽略的光滑金屬導軌上，并與導軌垂直，如圖所示，勻強磁場方向垂直導軌平面向內.外力使導線水平向右做勻速運動，且每次外力所做功的功率相同，已知三根導線在導軌間的長度關系是Lab＜Lcd＜Lef,則()A．ab運動速度最大；B．ef運動速度最大；C．因三根導線切割磁感線的有效長度相同，故它們產生的感應電動勢相同；D．忽略導體內能變化，三根導線每秒產生的熱量相同。7．如圖所示，矩形線框abcd的ad和bc的中點M、N之間連接一電壓表，整個裝置處于勻強磁場中，磁場的方向與線框平面垂直，當線框向右勻速平動時，以下說法正確的是()A．穿過線框的磁通量不變化，MN間無感應電動勢；B．MN這段導體做切割磁力線運動，MN間有電勢差；C．MN間有電勢差，所以電壓表有讀數(shù)；D．因為無電流通過電壓表，所以電壓表無讀數(shù)。8．如圖所示，在兩根平行長直導線M、N中，通入同方向同大小的電流，導線框abcd和兩導線在同一平面內，線框沿著與兩導線垂直的方向，自右向左在兩導線間勻速移動，在移動過程中，線框中感應電流的方向為()A．沿abcda不變B．沿adcba不變C．由abcda變成adcbaD．由adcba變成abcda9．如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法中正確的是()A．合上開關K接通電路時，A2始終比A1亮B．合上開關K接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮C．斷開開關K切斷電路時，A2先熄滅，A1過一會兒才熄滅D．斷開開關K切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅10．如圖（甲）所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中，線圈軸線OO/與磁場邊界重合。線圈按圖示方向勻速轉動。若從圖示位置開始計時，并規(guī)定電流方向沿a→b→c→d→a為正方向，則線圈內感應電流隨時間變化的圖像是下圖（乙）中的哪一個？()11．關于磁通量的概念，以下說法正確的是()A．磁感應強度越大，穿過閉合回路的磁通量也越大B．磁感應強度越大，線圈面積越大，穿過閉合回路的磁通量也越大C．穿過線圈的磁通量為零時，磁感應強度不一定為零D．磁通量發(fā)生變化時，磁通密度也一定發(fā)生變化12．如圖所示，光滑的水平桌面上放著兩個完全相同的環(huán)形金屬圈，原來均靜止、且彼此絕緣。當一條形磁鐵的N極由上向它們運動時，a、b兩線圈將()A．均靜止不動B．彼此靠近C．相互遠離D．都向上跳起；13．在赤道上空，一根沿東西方向的水平導線自由下落，則導線上各點的電勢正確的說法是()A東端高B.西端高C.中點高D.各點電勢相同14．穿過一個電阻為1的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒均勻的減少2Wb,則()A.線圈中的感應電動勢一定是每秒減少2vB.線圈中的感應電動勢一定是2vC.線圈中的感應電流一定是每秒減少2AD.線圈中的感應電流一定是2A15．閉合矩形線框abcd位于磁感應強度為B的勻強磁場中，ad邊位于磁場邊緣，線框平面與磁場垂直，ab、ad邊長分別用L1、L2表示，若把線圈沿v方向勻速拉出磁場所用時間為△t，則通過線框導線截面的電量是()NabcdⅠⅡⅢA．B．C．D．NabcdⅠⅡⅢ16．如圖，在條形磁鐵N極附近，將閉合線圈abcd由位置Ⅰ經位置Ⅱ平移至Ⅲ，線圈中感應電流的方向()A．始終沿abcd方向B．始終沿adcb方向圖17-4圖17-4NS17．如圖17-4所示，有一彈性金屬環(huán)，將條形磁鐵插入環(huán)中或從環(huán)中拔出時，環(huán)所圍面積變化情況是()A．插入環(huán)面積增大，拔出環(huán)面積減小B．插入環(huán)面積減小，拔出環(huán)面積增大C．插入或拔出，環(huán)面積都增大D．插入或拔出，環(huán)面積都減小18．如圖17-13所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，線圈c中將有感應電流產生()A．向右做勻速運動B．向左做勻速運動C．向右做減速運動D．向右做加速運動19．如圖17-16所示的異形導線框，勻速穿過一勻強磁場區(qū)，導線框中的感應電流i隨時間t變化的圖象是（設導線框中電流沿abcdef為正方向）()圖17-13a圖17