电磁感应专项训练(含答案)
电磁感应训练题
一、选择题（本题共52分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分） 1．电磁感应现象揭示了电和磁之间的在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备。下列用电器中，没有利用电磁感应原理的是
A ．动圈式话筒
B ．日光灯镇流器
C ．磁带录音机
D ．白炽灯泡 2．关于电磁感应，下列说确的是
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 ．穿过线圈的磁通量变化越大，感应电动势越大
D ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 3．如图所示，等腰直角三角形OPQ 区域存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB 边垂直，且保持AC 平行于OQ 。关于线框中的感应电流，以下说确的是
A ．开始进入磁场时感应电流最小
B ．开始穿出磁场时感应电流最大
C ．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向
D ．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向 4．如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈部），则
A ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引
B ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥
C ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引
D ．线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥
5．在一个较长的铁钉上，用漆包线绕上两个线圈A 、B ，将线圈B 的两端接在一起，并把CD 段直漆包线南北方向放置在静止的小磁针的上方，如图所示。下列判断正确的是A ．开关闭合时，小磁针不发生转动
B ．开关闭合时，小磁针的N 及垂直纸面向里转动
C ．开关断开时，小磁针的N 及垂直纸面向里转动
D ．开关断开时，小磁针的N 及垂直纸面向外转动
6．如图所示，在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘（不计各种摩擦），现让铜盘转动。下面对观察到的现象描述及解释正确的是
A ．铜盘中没有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去
B ．铜盘中有感应电动势、没有感应电流，铜盘将一直转动下去
C ．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将很快停下
D ．铜盘中既有感应电动势又有感应电流，铜盘将越转越快
7．在如图所示的电路中，灯A 1和A 2是规格相同的两盏灯。当开关闭合后达到稳定状态时，A 1和A 2两灯一样亮。下列判断正确的是 A ．闭合开关时，A 1、A 2同时发光
B ．闭合开关时，A 1逐渐变亮，A 2立刻发光
S
N ω
C ．断开开关时，A 1逐渐熄灭，A 2 立即熄灭
D ．断开开关时，A 1和A 2均立即熄灭
8．把一条形磁铁从图示位置由静止释放，穿过采用双线绕法的通电线圈，此过程中条形磁铁做
A ．减速运动
B ．匀速运动
C ．自由落体运动
D ．变加速运动
9．一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻r=3.0Ω接一个阻值R = 2.0Ω的电阻，如图甲所示。在线圈有指向纸方向的磁场，线圈磁通量φ随时间t 变化的规律如图乙所示。下列说确的是： A ．通过R 的电流方向为a→b B ．R 两端电压为2V
C ．0到4s 通过R 的电量为4C
D ．0到4s 回路中产生的焦耳热为8J
10．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里，abcd 是位于纸面的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l ，t =0时刻，bc 边与
磁场区域左边界重合。现令线圈以向右的恒定速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域，取沿a→b→c→d→a 方向的感应电流为正，则在
线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线是
11．如图所示，一个闭合环形线圈放在变化的磁场中，磁感应强度B 随时间t 的变化如图（a ）所示。设在第1s 磁感线垂直于线圈平面向里，如图（b ）所示。关于线圈中产生的感应电流，
下列说法中正确的是
A ．在0~2s 大小保持不变
B ．在0~2s 方向保持不变
C ．第1s 不断减小，第2s 不断增加
D ．第1s 为顺时针方向，第2s 为逆时针方向 12．两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个多匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向均匀变化的磁场，其磁通量的变化率为k ，电阻R 与金属板连接，如图11所示。两板间有一个质量为m ，电荷量为+q 的油滴恰好处于静止状态，重力加速度为g ，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和线圈的匝数n 分别为
A ．磁感应强度
B 竖直向上且正在增强，n=mgd
kq
图11
R
B
（a ） B /T t /s 1 2
0 （b ） a
b c d
l
B
O t I 2l v l v O t I 2l
v
l v B O t I 2l v l v O t I 2l v l v b
a
R 图甲 t /s φ/Wb
2
4 图乙 B
B ．磁感应强度B 竖直向下且正在增强，n=mgd
kq
C ．磁感应强度B 竖直向上且正在减弱，n=mgd (R+r )
kqR
D ．磁感应强度B 竖直向下且正在减弱，n=mgd (R+r )
kqR
13．如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R 的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导
轨平面，磁感强度为B ．有一质量为m 长为l 的导体棒从ab 位置获平行斜面的大小为v 的初速向上运动，最远到达a ′b ′的位置，滑行的距离为s ，导体棒的电阻也为R ，与导轨之间的动摩擦因数为μ．则 A ．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为12R B 2l 2v
B ．上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总
功为12
mv 2
C ．上滑过程中电流做功发出的热量为1
2
mv 2－mgs (sin θ＋μcos θ)
D ．上滑过程中导体棒损失的机械能为μmgs cos θ
二、实验题（本题共13分。把答案填在相应的横线上或按题目要求作答） 14．用如图所示的实验装置研究电磁感应现象．当有电流从电流表的正极流入时，指针向右偏转．下列说法哪些是正确的：( )
A ．当把磁铁N 极向下插入线圈时，电流表指针向左偏转
B ．当把磁铁N 极从线圈中拔出时，电流表指针向左偏转
C ．保持磁铁在线圈中静止，电流表指针不发生偏转
D ．磁铁插入线圈后，将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动，电流表指针向左偏
15．我们可以通过以下实验，来探究产生感应电流的条件。 ⑴给岀的实物图中，请用笔画线代替导线补全
实验电路；
⑵接好电路，合上开关瞬间，电流表指针
（填“偏转”或“不偏转”）；
⑶电路稳定后，电流表指针 （填“偏转”或“不偏转”）；迅速移动滑动变阻器的滑片，电流表指针 （填“偏转”或“不偏转”）；
⑷根据以上实验可得：产生感应电流的条件 。
三、计算题（本题共3小题，共45分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
16．（10分）如图所示，两条互相平行的光滑金属导轨
θ θ
b a v
R R 1
B /a /b s 第15题图
— — 0 2 2 A
B P + N
S
－ ＋
位于水平面上，距离为l=0.2m，在轨道的一端接有阻值为R=0.5Ω的电阻，在x≥0处有一与水平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀减速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，方向和初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以不计，且接触良好。求：
（1）电流为零时金属杆所处的位置；
（2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向。
17．（17分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成30°角，两导轨的间距l=0.50m，一端接有阻值R=1.0Ω的电阻。质量m=0.10kg的金属棒ab置于导轨上，与轨道垂直，电阻r=0.25Ω。整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。
t=0时刻，对金属棒施加一平行
于导轨向上的外力F，使之由静
止开始运动，运动过程中电路中
的电流随时间t变化的关系如图
乙所示。电路中其他部分电阻忽
略不计，g取10m/s2，求：
（1）4.0s末金属棒ab瞬时速度的大小；
（2）3.0s末力F的瞬时功率；
（3）已知0~4.0s时间电阻R上产生的热量为0.64J，试计算F对金属棒所做的功。18．如图所示，一半径为r的圆形导线框有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的右端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d。在t=0时，圆形导线框的磁感应强度B从B0开始均匀增大；同时，有一质量为m、带电量为q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间（该液滴可视为质点）。该液滴恰能从两板间作匀速直线运动，然后液滴在电场强度大小（恒定）、方向未知、磁感应强度为B1、宽为L的（重力场、电场、磁场）复合场（磁场的上下区域足够大）中作匀速圆周周运动．求：
⑴磁感应强度B从B0开始均匀增
大时，试判断1、2两板哪板为正
极板？磁感应强度随时间的变化
率K=？
⑵（重力场、电场、磁场）复合场
中的电场强度方向如何？大小如何？
⑶该液滴离开复合场时，偏离原运动方向的距离。
物理训练《电磁感应》答题卡
班级
题号 1 2 3 4 5 6 7 答案
题号7 8 9 10 11 12 13 答案
14．（）
15．⑴图上作答
⑵（填“偏转”或“不偏转”）；
⑶、；
⑷
16．（8分）
17．（17分）
——
0 2
2
A
B
P +
18．（18分）
物理训练《电磁感应》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7
14．（AC ）Array 15．⑴图上作答
⑵偏转（填“偏转”或“不偏转”）；
⑶不偏转、偏转；
⑷闭合电路的磁通量发生变化
16．（1）1m
（2）0.18N
17．（17分）(1)2m/s; (2)1.275w; (3)3J
18（1）2极板为正极板（2分）
由题意可知：
两板间的电压U＝①（1分）
而：S＝πr2 ②
带电液滴受的电场力：F＝③ （1分）
故：F－mg＝0 ④ （1分）
由以上各式得K＝⑤（1分）
（2）液滴在复合场中作匀速圆周周运动，则必须电场力与重力平衡，所以，电场力方向竖直向上，由（1）知该液滴带正电，故电场强度方向竖直向上。（2分）
设匀强电场强度为E，则
⑥ （2分）
(3) 液滴进入复合场后做匀速圆周运动，设运动半径为R 由牛顿第二定律有：⑦ （1分）
所以: （1分）
讨论：①若R>L，电子从磁场右边界离开（1分）
由几何关系知偏转距离为⑧（1分）
代入数据并整理得⑨ （1分）
②若R≤L，电子从磁场左边界离开（1分）
由几何关系知偏转距离为 d=2R （1分）
代入数据并整理得⑩ （1分）
（用其他解确的同样给分）
§9.4《电磁感应案例分析》导学案2
§9.4《电磁感应案例分析》导学案2 班级 ： 姓名： 编写人：陈熠 【学习目标】 1、掌握电磁感应中的图像问题的求解方法。 2、掌握双轻滑杆模型问题的求解方法 【重点、难点】 1.掌握电磁感应中的图像问题的求解方法。 2.掌握双轻滑杆模型问题的求解方法 【合作探究】 1、电磁感应中的图像问题 例1、如图甲所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流i 随时间t 变化的图像是下图所示的（ ） 例2、如图所示，在x ≤0的区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xy 平面（纸面）向里。具有一定电阻的矩形线框abcd 位于x y 平面内，线框的ab 边与y 轴重合。令线框从t =0的时刻起由静止开始沿x 轴正方向做匀加速运动，则线框中的感应电流I （取逆时针方向的电流为正）随时间t 的变化图线I —t 图可能是下图中的哪一个？（ ） 思考：如何解决此类问题？ 2、轻滑杆模型 例1、如图16所示，竖直放置的等距离金属导轨宽0.5 m ，垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B ＝4 T ，轨道光滑、电阻不计，ab 、cd 为两根完全相同的金属棒，套在导轨上可上下自由滑动，每根金属棒的电阻为1 Ω.今在ab 棒上施加一个竖直向上的恒力F ，这时ab 、cd 恰能分别以0.1 m/s 的速度向上和向下做匀速滑行．(g 取10 m/s2)试求： (1)两棒的质量； (2)外力F 的大小．
《电磁感应的发现》导学案1.doc
《电磁感应的发现》导学案 ［学习目标定位］ 1?能理解什么是电磁感应现象?. 2 ?会使用线圈以及常见磁佚完成简单的实验. 3.能说出磁通量变化的含义. 4?会利用电磁感应产生的条件解决实际问题. 知侃?储备区温故追本溯源推陈方可知新 知识链接 1 ?磁通量的计算公式XBS的适用条件是______________ 且磁感线与平面__________ 若在匀强磁场B中,磁感线与平面不垂直，公式＜P=BS中的S应为__________________________ 2.磁通量是标量，但有正、负之分.一般来说，如果磁感线从线圈的正面穿入，线圈的磁 通量就为“ + ”，磁感线从线圈的反面穿入，线圈的磁通量就为“ _________ ”. 3.由阿知，磁通量的变化有三种情况： (1)磁感应强度B不变，___________ 变化； (2) ______________ 变化，有效面积S不变； (3 ______________ 和___________ 同时变化. 新知呈现 一、奥斯特实验的启迪 1820年，__________ 从实验中发现了电流的磁效应，不少物理学家根据__________ 的思考，提出既然电能产生磁，是否也存在_____ 效应，即 ____________ 呢？ 二、电磁感应现象的发现 1831年，英国物理学家________ 发现了电磁感应现象.他将“磁生电”现象分为五类：(1) 变化屮的电流；(2)变化中的________ ; (3)运动屮的____________ ；(4)运动屮的_______ : (5)运动中的__________ L 三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义 1.电磁感应的发现，使人们发明了 ______ ，把_______ 能转化成能；使人们发明了_ ________ ，解决了___ 能远距离传输屮能量大量损耗的问题；使人们制造出了结构简单的. ________ ，反过来把_ 能转化成______________ 能. 2.法拉第在研究电磁感应等电磁现象中，从磁性存在的空间分布逐渐凝聚出“_________ ”的科学创新思想.在此基础上，__________ 建立了电磁场理论，并预言了_____________ 的存在.
(推荐)自编电磁感应导学案
第四章 《电磁感应》 预习作业: 一、磁通量（阅读3-1 第三章磁场88页） 定义： 公式： 单位： 符号： 1、 理解S ？ 2、 的量性？ 3、 引起的变化的原因？ 4、 定性讨论如何确定磁通量的变化？ 磁通密度 推导：B=/S ，磁感应强度又叫磁通密度，用Wb/ m 2 表示B 的单位； 习题思考： 1、比较穿过线圈A 、B 磁通量的大小 2、线圈由此时位置向左穿过导线过程，磁通量如何变化？ 二、4.1划时代的发现（阅读3-2第一节） 问题1：奥斯特在什么思想的启发下发现了电流的磁效应？ 问题2：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？ 问题3：法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上思考对称性原理从而得出 了什么样的结论？ 问题4：其他很多科学家例如安培、科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验可他们都没有成功他们问题出现在那里？ 问题5：法拉第经过无数次试验经历10年的时间终于领悟到了什么？ C d b a
问题6：什么是电磁感应？什么是感应电流？ 三、4.2探究感应电流产生的条件（阅读课本第二节） 1、初中学习过电磁感应现象产生的条件？ 2、阅读实验，猜想实验现象？ 演示：导体左右平动，前后运动、上下运动。猜想电流表的指针变化？导体棒的 运动 表针摆 动方向 导体棒的 运动 表针摆 动方向向右平动向后平动 向左平动向上平动 向前平动向下平动 结论： 开关和变阻器的状态线圈B中有无电 流 开关闭合瞬间 开关断开瞬间
演示：把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中，猜想电流表的指针变化？ 演示：线圈A 通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B 的两端与电流表连接，把线圈A 装在线圈B 的里面。猜想以下几种操作中线圈B 中是否有电流产生，记录在下表中。 开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片 结论： 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的运动 表针摆动方向 向右平动 向后平动 向左平动 向上平动 向前平动 向下平动 结论：
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电磁 安培定律 法拉第电磁感应定律 电流的磁效应 电磁感应 右手螺旋定则右手定则 安培力 左手定则1.安培定律：表示电流和电流激发磁场的 磁感线方向间关系的定则，也叫 右手螺旋定则。(1)通电直导线中的安培定则（安培定则一）：用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向； (2)通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致 ，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N 极。 左手反之。
应用：电能转化为磁，可以用于人造磁铁等。 2. 法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁 通变化率成正比。 右手定则：使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把 右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向产生的感应电流的方向。 应用：将动能转化为电能，发电机。 3．安培力：电流导体在磁场中运动时受力。 左手定则：左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个 平面内。把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（手心对准N极，手背对准S极)，四指指向电流方向（既正电荷运动的方向）则大拇指的方向 就是导体受力方向。 应用：通过磁场对电流的作用，将电磁能转化为机械能：电动机。 1．电磁感应现象：英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时， 导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 2．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线
运动的方向有关。 (2)感应电流的产生条件： a.电路必须是闭合电路； b.只是电路的一部分导体在磁场中； c.这部分导体做切割磁感线运动（包括正切、斜切两种情况）。3．交流发电机 （1）原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。 （2）能量转化：机械能转化为电能。 （3）构造:交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。
电磁感应的发现导学案2
《电磁感应的发现》导学案 1．法拉第把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，即：变化中的 电流、变化中的磁场、运动中的恒定电流、运动中的磁铁、运动中的导体．] 2．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以() 下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，不正确的说法是 A ．库仑发现了电流的磁效应 B ．爱因斯坦创立了相对论 C ．法拉第发现了电磁感应现象 D ．牛顿提出了万有引力定律奠定了天体力学的基础A 答案ABCD 项正确．、奥斯特发现电流的磁效应，解析、错误，3() ．关于磁通量，下列说法中正确的是A ．磁通量不仅有大小，而且有方向，所以是矢量B ．磁通量越大，磁感应强度越大C ．通过某一面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零D ．磁通量就是磁感应强度C 答案AΦBSΦBSΦ较大，有可知和解析磁通量是标量，故由不对；由两个因素决定，＝⊥⊥SB Φ＝可能是由于不对；由较大造成的，所以磁通量越大，磁感应强度越大是错误的，故⊥BSS0Φ0BC对；可知，当线圈平面与磁场方向平行时，，但磁感应强度＝，不为零，故＝⊥⊥D 不对．磁通量和磁感应强度是两个不同的物理量，故 【概念规律练】磁通量的理解及其计算知识点一 11100L0.20 m的正方形，放在磁匝的线圈，其横截面是边长为．如图所示，有一个＝B0.50 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．若将这个线圈横截面的形状由感应强度为＝() ，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？横截面的周长不变正方形改变成圆形
1 图 3－5.510 Wb ×答案 线圈横截面为正方形时的面积解析22222－. 4.010SL (0.20)m m×＝＝＝1穿过线圈的磁通量22－－ΦWb WbBS0.504.0102.010×＝＝＝××11r4L/2π2L/π. ＝横截面形状为圆形时，其半径＝422 mπ(2L/π)S＝＝截面积大小25π2穿过线圈的磁通量2－Φ2.5510Wb. BS0.504/(25π) Wb ××＝≈＝22所以，磁通量的变化23－－ΦΦΔ10Wb Wb5.510Φ(2.552.0)＝×－－×＝＝12ΦBS 的计算有几点要注意：＝点评磁通量(1)S 是指闭合回路中包含磁场的那部分有效面积；B 是匀强磁场中的磁感应强度．(2)磁通量与线圈的匝数无关，也就是磁通量大小不受线圈匝数的影响．同理，磁通量ΔΦΦΦΦΔΦ时，不必去考虑也不受线圈匝数的影响．所以，直接用公式求的变化量－＝、12n. 线圈匝数22θB，线．如图角，磁感线竖直向下，设磁感应强度为所示，线圈平面与水平方向成SΦ________. ＝圈面积为，则穿过线圈的磁通量
初中物理 电磁感应讲解学习
初中物理电磁感 应
一、【教学过程】 （一）复习引入 1. 师问：通过上节的学习，我们知道磁场对通电导线有力的作用，力的方向与什么有关呢？ 生答：导线中电流的方向、磁感线的方向有关。 2. 师问：通过上节的学习，我们得到了电动机的工作原理是什么呢？ 生答：通电线圈在磁场中受力转动。 通过上节课的学习，我们知道：通电导体在磁场中受到力的作用而能够运动起来，那么运动的导体中是否能够产生电呢？本节针对闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生感应电流的现象及其能量的转化作一些分析。 （二）教学内容 1．电磁感应现象：英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，
这种现象叫做电磁感应。 2．感应电流：由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方 向有关。 (2)感应电流的产生条件： a.电路必须是闭合电路； b.只是电路的一部分导体在磁场中； c.这部分导体做切割磁感线运动（包括正切、斜切两种情况）。 3．交流发电机 （1）原理：发电机是根据电磁感应现象制成的。 （2）能量转化：机械能转化为电能。 （3）构造:交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。 磁铁（定子） 线圈（转子） 滑环 电刷 4. 直流电与交流电： （1）方向不变的电流叫做直流电大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。（2）交流电的周期：电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。 （3）交流电的频率：电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是Hz。频率和周期的数值互为倒数。 5.电动机与发电机的比较：
高二电磁感应经典例题
精锐教育学科教师辅导讲义讲义编号------------------- 学员编号：年级：高二课时数：3 学员姓名：辅导科目：物理教师： 课题电磁感应 授课时间 教学目标1、理解楞次定律 2、会用右手定则判断感应电流方向 3、深刻理解法拉第电磁感应定律 重点、难点1、产生感应电流的条件 2、感应电动势产生的条件 3、磁通量变化 教学内容 一、复习课时：10课时 第1课时——电磁感应现象，楞次定律第2课时——法拉第电磁感应定律 第3课时——电磁感应中的力学问题 第4课时——电磁感应中的电路问题 第5、6课时——电磁感应中的能量问题二、知识结构
三、难点提示： 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。 当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件，不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。 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=B ?S ?sin α（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=ΔB ?S sin α ②B 、α不变，S 改变，这时ΔΦ=ΔS ?B sin α ③B 、S 不变，α改变，这时ΔΦ=BS (sin α2-sin α1) 当B 、S 、α中有两个或三个一起变化时，就要分别计算Φ1、Φ2，再求Φ2-Φ1了。 在非匀强磁场中，磁通量变化比较复杂。有几种情况需要特别注意： ①如图所示，矩形线圈沿a →b →c 在条形磁铁附近移动，试判断穿过线圈的磁通量如何变化？如果线圈M 沿条形磁铁轴线向右移动，穿过该线圈的磁通量如何变化？ （穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零，再变为方向向下增大；右边线圈的磁通量由方向向下减小到零，再变为方向向上增大） ②如图所示，环形导线a 中有顺时针方向的电流，a 环外有两个同心导线圈b 、c ，与环形导线a 在同一平面内。当a 中的电流增大时，穿过线圈b 、c 的磁通量各如何变化？在相同时间内哪一个变化更大？ （b 、c 线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的，但向里的更多，所以总磁通量向里，a 中的电流增大时，总磁通量也向里增大。由于穿过b 线圈向外的磁通量比穿过c 线圈的少，所以穿过b 线圈的磁通量更大，变化也更大。） a b c a c b M N S a b c
初中物理 电磁感应
初中物理电磁感应 适用学科物理适用年级初中三年级 适用区域人教版课时时长(分钟) 60分钟 知识点 1.电磁感应现象; 2.交流发电机的工作原理与能量转化; 教学目标 1.记忆并理解电磁感应现象; 2.知道交流发电机的工作原理及其能量的转化; 教学重点 1.电磁感应现象的理解与运用; 2、交流发电机的工作原理以及能量的转化。 教学难点运用电磁感应现象解决实际问题。 一、【教学过程】 (一)复习引入 1、师问:通过上节的学习,我们知道磁场对通电导线有力的作用,力的方向与什么有关呢？ 生答:导线中电流的方向、磁感线的方向有关。 2、师问:通过上节的学习,我们得到了电动机的工作原理就是什么呢？ 生答:通电线圈在磁场中受力转动。 通过上节课的学习,我们知道:通电导体在磁场中受到力的作用而能够运动起来,那么运动的导体中就是否能够产生电呢？本节针对闭合电路的一部分导体在磁场中运动产生感应电流的现象及其能量的转化作一些分析。 (二)教学内容 1.电磁感应现象:英国的物理学家法拉第在1831年发现了电磁感应现象,即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感应线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。 2.感应电流:由电磁感应现象产生的电流。 (1)感应电流的方向跟磁场方向与导体切割磁感线运动的方向有关。
(2)感应电流的产生条件: a 、电路必须就是闭合电路; b 、只就是电路的一部分导体在磁场中; c 、这部分导体做切割磁感线运动(包括正切、斜切两种情况)。 3.交流发电机 (1)原理:发电机就是根据电磁感应现象制成的。 (2)能量转化:机械能转化为电能。 (3)构造:交流发电机主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、滑环与电刷。 4、 直流电与交流电: (1)方向不变的电流叫做直流电大小与方向作周期性改变的电流叫做交流电。 (2)交流电的周期:电流发生一个周期性变化所用的时间,其单位就就是时间的单位秒(s)。 (3)交流电的频率:电流每秒发生周期性变化的次数。其单位就是赫兹,符号就是Hz 。频率与周期的数值互为倒数。 5、电动机与发电机的比较: 原理 通电导体在磁场中受力转动 电磁感应现象 结构 转子:线圈与换向器 定子:磁体与电刷 转子:线圈与铜环 定子:磁体与电刷 (实际生产中常采用线圈不动、磁极旋转) 能量 把电能转化为机械能 把机械能转化为电能 其她 换向器的作用:改变线圈中电流的方向 线圈在磁场中转动一转,感应电流的方向改变 磁铁(定子) 线圈(转子) 滑环 电刷
高中物理电磁感应经典例题总结
1.如图，金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上，在ef 右侧存在有界匀强磁场B ，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后，圆环L 有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。 答案：收缩，变小 解析：由于金属棒ab 在恒力F 的作用下向右运动，则abcd 回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。 2.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g 。则此过程 （ BD ） A.杆的速度最大值为 B.流过电阻R 的电量为 C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量 D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量 解析：当杆达到最大速度v m 时，022=+- -r R v d B mg F m μ得()()22d B r R mg F v m +-=μ，A 错；由公式 () ()r R BdL r R S B r R q +=+= += ??Φ ，B 对；在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有： K f F E W W W ?=++安，其中mg W f μ-=，Q W -=安，恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变 化量与回路产生的焦耳热之和，C 错；恒力F 做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和，D 对。 3.（09·浙江·17）如图所示，在磁感应强度大小为B 、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m 、阻值为R 的闭合矩形金属线框abcd 用绝缘轻质细杆悬挂在O 点，并可绕O 点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最
高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1(新人教版)选修
高中物理 4.4法拉第电磁感应定律导学案1(新 人教版)选修 法拉第电磁感应定律 【学习目标】 1、知道感应电动势,及决定感应电动势大小的因素； 2、知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、； 3、知道E=BLvsinθ如何推导； 5、会用解决问题。 【重点、难点】 重点：理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式，知道公式E=BLvsinθ的推导过程；难点：知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、。预习案【自主学习】 1、在电磁感应现象中产生的电动势，叫做、产生感应电动势的那部分导体就相当于，导体的电阻相当于、 2、电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量成正比，表达式E＝(单匝线圈)，E＝n(多匝线圈)、当导体切割磁感线产生感应电动势时E＝ (
B、L、v两两垂直)，E＝(v⊥L但v与B夹角为θ)、3、关于感应电动势，下列说法中正确的是( ) A、电源电动势就是感应电动势 B、产生感应电动势的那部分导体相当于电源 C、在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势 D、电路中有电流就一定有感应电动势 4、穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb，则( ) A、线圈中感应电动势每秒钟增加2 V B、线圈中感应电动势每秒钟减少2 V C、线圈中无感应电动势 D、线圈中感应电动势保持不变 5、一根导体棒ab在水平方向的匀强磁场中自由下落，并始终保持水平方向且与磁场方向垂直、如图1所示，则有( )图1 A、Uab＝0 B、Ua>Ub，Uab保持不变 C、Ua≥Ub，Uab越来越大 D、Ua 电磁感应现象教学设计 一、教学设计思想 这节课的设计思想是：把电磁感应现象的发现过程，从教育的角度编制成既有一定难度、又有操作可能的科学探究活动，让学生通过科学探究，认识电磁感应现象，体会实验探索的艰辛，进一步提高科学探究能力，学习科学家执着探究科学真理的精神。 二、教学目的 《一》、知识目标 １．启发学生观察实验现象，从中分析归纳出产生感应电流的条件，从而进一步理解电磁感应现象，理解产生感应电流的条件。 ２．培养学生运用所学知识，独立分析问题的能力。 ３．培养学生观察、实验操作能力和概括能力。 《二》教学目标 1.知识与技能：认识电磁感应现象。 2.过程与方法：经历科学探究的过程，提高科学探究的能力。 3.情感态度与价值观：培养热爱科学的情感和实事求是的科学态度。 三、教学重难点： 1.教学重点：电磁感应现象及电磁感应现象的科学探索过程。 2.教学难点：对切割磁感线运动的认识及探究过程中问题的提出和解决问 题办法的猜想。 初三学生已经具有了初步的动手操作能力、初步的空间想象能力和逆向思维能力，经过教师的提示点拨、分析比较与实际的动手操作，可以探究并归纳出产生电磁感应现象的条件。 四、教学过程 引入： 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现了——电流的磁效应，揭示了电 和磁之间存在着联系，受到了这一发现的启发，人们开始考虑这样一个问题：既然“电能生磁”，“磁能不能生电”呢？不少科学家进行了这方面的探索，英国 平民科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系。经过10 年坚持不懈的努力，在 无数次的挫折与失败之后，终于在1831 年一个偶然的机会里，发现了利用磁场 产生电流的条件。法拉第的发现使发电机等用电设备的发明和应用成为可能，我们现在能很方便的用电。我国令人瞩目的三峡工程等都与法拉第的发现有着联 系。 我手中就有一个发电机模型（简介其结构），它为什么能发电呢？其发电的 条件是什么呢？带着这些问题，我们一起来学习第一节：电磁感应现象。 师：同学们，我们在初中就学过，导体切割磁感线时，闭合电路中有电流产 生。 （教师演示）在这个实验中，磁场是由马蹄形磁体提供的。是不是只有马蹄形磁铁才能提供磁场呢？ 生：不，电流也能产生磁场，通过电螺线管也能产生磁场。 师：通电螺线管的磁场与哪种磁体周围的磁场相似？ 生：条形磁铁。 师：好。除了这个演示实验所示的方法外，还有没有另外的利用磁场产生电流的办法呢？请大家选用桌上的实验器材，两个同学一组，共同探究利用磁场怎么样才能产生电流。将你们的实验过程及实验现象记录在表格中。若实验器材不够，请到台前来取。 实验探究产生感应电流的条件的记录表格 探究设计活动过程现象记录初步分析初步结论 活动 1 活动 2 活动 3 典型例题——电磁感应与电路、电场相结合 1．如图所示，螺线管的导线的两端与两平行金属板相接，一个带负电的通草球用丝线悬挂在 两金属板间，并处于静止状态，若条形磁铁突然插入线圈时，通草球的运动情况是（ ） A 、向左摆动 B 、向右摆动 C 、保持静止 D 、无法确定 解：当磁铁插入时，穿过线圈的磁通量向左且增加，线圈产生感应电动势，因此线圈是一个产生感应电动势的电路，相当于一个电源，其等效电路图如图，因此A 板带正电，B 板带负电，故小球受电场力向左 答案：A 3．如图所示，匀强磁场B=，金属棒AB 长0.4m ，与框架宽度相同，电阻为R=1/3Ω,框架电阻不计，电阻R 1=2Ω，R 2=1Ω当金属棒以5m/s 的速度匀速向左运动时，求： (1)流过金属棒的感应电流多大 (2)若图中电容器C 为μF，则充电量多少(1)，(2)4×10-8C 解：（1）金属棒AB 以5m/s 的速度匀速向左运动时，切割磁感线，产生的感应电动势为Blv E =，得V V E 2.054.01.0=??=， 由串并联知识可得Ω=3 2外R ，Ω=1总R ， 所以电流 A I 2.0= （2）电容器C 并联在外电路上， V U 3 4 .0= 外 由公式 N C CU Q 3 4 .0103.06? ?==-C 8104-?= 4．（2003上海）粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行。 现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图100-1所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是（ ） 解：沿四个不同方向移出线框的感应电动势都是Blv E =，而a 、b 两点在电路中的位置不同，其等效电路如图100-2所示，显然图B’的Uab 最大，选B 。 5.（2004年东北三校联合考试）粗细均匀的电阻丝围成如图12－8所示的线框abcd e （ab =bc ）置于正方形有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面.现使线框以同样大小的速度匀速地沿四个不同方向平动进入磁场，并且速度方向始终与线框先进入磁场的那条边垂直，则在通过图示位置时，线框ab 边两端点间的电势差绝对值最大的是 第一、二节划时代的发现探究电磁感应的产生条件 【学习过程】 1.到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之问的联系，一些科学家相信电与 磁之间存在着某种联系，经过艰苦细致地分析、试验，_________________ 发现了电生磁， 即电流的磁效应；__________ 发现了磁生电，即电磁感应现象。 2.____________________ 定义：的现象称为电磁感应现象。在电磁感应现象屮所产生的电流称为____________ □ 练习1: 1.发电机的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（） A.奥斯特 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦 2.______________________________ 发现电流磁效应现象的科学家是 ,发现通电导线在磁场中受力规律的科 学家是_________ ,发现电磁感应现象的科学家是_______________ ，发现电荷间相互作用 力规律的的科学家是__________ o 3.下列现象屮属于电磁感应现象的是（） A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路屮产生电流 C.插在通电螺线管屮的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场 3.产生感应电流的条件：_______________________________________________ 练习2： 题型一：电磁感应与电流磁效应 4.许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列表述中正确的是（）. A.卡文迪许测出引力常数 B.法拉第发现电磁感应现象 C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式 D.库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律 一．选择题（共30小题） 1．（2015?嘉定区一模）很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率（）A．均匀增大 B．先增大，后减小 C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变 2．（2014?广东）如图所示，上下开口、内壁光滑的铜管P和塑料管Q竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块（） A．在P和Q中都做自由落体运动 B．在两个下落过程中的机械能都守恒 C．在P中的下落时间比在Q中的长 D．落至底部时在P中的速度比在Q中的大 3．（2013?虹口区一模）如图所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t=0到t=t1的时间间隔内，长直导线中电流i随时间变化，使线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．图中箭头表示电流i的正方向，则i随时间t变化的图线可能是（） A．B．C．D． 4．（2012?福建）如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始加速下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是（） A．B．C．D． 5．（2011?上海）如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（） A． 顺时针加速旋转B．顺时针减速旋转 C ．逆时针加速旋转D．逆时针减速旋转 6．（2010?上海）如图，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L，边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上，使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图（） A．B．C．D． 7．（2015春?青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（） A．B．C．D． 8．（2014?四川）如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m 的正方形，其有效电阻为0.1Ω．此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=（0.4﹣0.2t）T，图示磁场方向为正方向，框、挡板和杆不计形变．则（） 电磁感应同步练习 (1) 1．英国物理学家法拉第1831年首先用实验的方法发现了现象，这一重大发现使人类实现了将能转化为能的愿望。 2．电磁感应现象的发现，经历了漫长的实验探究过程，这是因为电磁感应现象的产生必须符合一定的条件，这就是电路中的导体，在中做的运动时，导体中才会有电流产生，这种电流称为。 3．实验表明，感应电流的方向不仅跟方向有关，还跟方向有关，在上述两个因素中，如果其中之一的方向改变，则感应电流的方向将，如果两者的方向都改变，则感应电流的方向将。 4．发电机是根据现象而设计制造的，发电机的诞生实现了能向能的转化。 5．如图所示，两同学甩动与电流表相连的长导线， 发现电流表的指针来回摆动。 （1）这种现象叫做现象，这是由物 理学家最早发现的。 （2）产生感应电流的磁场是由提供的。6．小明学习了电磁感应现象后，就想：产生的感应电 流的大小与什么有关呢？他找了几个要好的同学开始了讨论和猜想：既然运动有快慢之分、磁场有强弱之分，那么感应电流的大小是否与这两者有关呢？ 于是他们开始做实验，首先按照课堂上探究电磁感应的实验装置（如图）重新安装了仪器，并且准备了磁性强弱不同的磁铁，以便改变磁场的强弱，闭合电路后，他先改变导体在磁场中运动的快慢，观察电流表指针摆动幅度的大小。实验发现：导体在磁场中切割磁感线运动的速度越大，电流表指针摆动的幅度越大；然后，他又保持导体运动的快慢不变，换用磁性强的磁铁来做实验，发现磁性越强，电流表指针摆动的幅度越大。对于这么重大的发现，他高兴不已。 （1 （2 （3 （4）请你解释一下为什么手摇发电机的手柄摇得越快，灯泡越亮？ (2) 1．下列情况下，能够产生感应电流的是 （ ） A ．导体在磁场中运动 B ．一段导体在磁场中做切割磁感线运动 C ．使闭合的导体全部在磁场中不动 D ．使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 2 （ ） A ．使导体棒A B 上下运动 B ．使导体棒AB 左右运动 C ．使导体棒AB 前后运动 D ．使导体棒AB 静止不动 3．下列四个图所示的实验装置中，用来研究电磁感应现象的是 （ ） 4．以下哪种物理现象的发现和利用，实现了电能大规模生产，使人们从蒸汽时代进入电气时代 （ ） A ．电磁感应现象 B ．电流通过导体发热 C ．电流的磁效应 D ．通电线圈在磁场中会转动 5．下列电气设备中利用电磁感应现象原理工作的是 （ ） A ．电烙铁 B ．发电机 C ．电动机 D ．电磁起重机 6．下课了，小明和同学们对老师桌子上的手摇发电机产生了极大的兴趣，他们争先恐后的做实验，用手摇发电机发电让小灯泡发光。咦？奇怪的现象发生了：为什么小灯泡有时亮，有时暗呢？灯泡的亮暗与什么因素有关呢？请根据这一现象，确立一个研究课题，并写出研究的全过程。 7．为研究某种植物在恒温下生长的规律，物理兴趣小组的同学，设计制作了一台如图15所示的恒温箱。箱内安装了一根电热丝，按实际需要，电热丝每秒应向箱内提供539J 的热量（设电能全部转化为内能）。经选用合适的材料制成后，用220V 的恒压电源供电，测得该电热丝每秒实际供热1100J 。为使电热丝供热达到设计要求，在不改变电热丝阻值及电源电压的条件下，应在箱外怎样连接一个电阻元件？并通过计算确定这个电阻元件的阻值。 A B C D 法拉第电磁感应定律 一、学习目标 1．知道什么叫感应电动势。 2．知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别Φ、ΔΦ、E=△Φ/△t。3．理解法拉第电磁感应定律内容、数学表达式。 4．知道E=BLv sinθ如何推得。 5．会用E=n△Φ/△t和E=BLv sinθ解决问题。 二、学习重点和难点： 法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。 三、学习过程 (一)、基本知识 1、感应电动势 电磁感应现象： 产生感应电流的条件： 感应电动势： 产生条件： 与什么因素有关： 注意：磁通量的大小φ；磁通量的变化?φ；磁通量的变化快慢（?φ/?t）的区分 2、法拉第电磁感应定律 内容： 公式： 适用范围： 3、导线切割磁感线时产生的感应电动势 计算公式： 条件： 适用范围： 4、反电动势 (二)、典型例题 例1、如图，导体平行磁感线运动，试求产生的感应电动势的大小（速度与磁场的夹角θ，导线长度为L） 例2、如右图，电容器的电容为C，两板的间距为d，两板间静止一个质量为m，电量为 +q的微粒，电容器C与一个半径为R的圆形金属环相连，金属环内部充满垂直纸面向里的匀强磁场.试求: ?B/?t等于多少? 例3、如右图，无限长金属三角形导轨COD上放一根无限长金属导体棒 MN，拉动MN使它以速度v向右匀速运动，如果导轨和金属棒都是粗细 相同的均匀导体，电阻率都相同，那么MN运动过程中，闭合回路的 A感应电动势保持不变B感应电动流保持不变 C感应电动势逐渐增大D感应电动流逐渐增大 四、巩固练习 1、如右图，平行放置的金属导轨M、N之间的距离为L；一金属杆长为2L，一端以转轴o/固定在导轨N上，并与M无摩擦接触，杆从垂直于导轨的位置，在导轨平面内以角速度ω顺时针匀速转动至另一端o/脱离导轨M。若两导挥间是一磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向里的匀强磁场，不计一切电阻，则在上述整个转动过程中 A、金属杆两端的电压不断增大 B、o/端的电势总是高于o端的电势 C、两导轨间的最大电压是2BL2ω D、两导轨间的平均电压是271/2BL2ω/2π 2、如右图，在磁感应强度为B的匀强磁场中，一直角边长度为a，电阻为R 的等腰直角三角形导线框以速度v垂直于斜边方向在纸面内运动，磁场与纸 面垂直，则导线框的斜边产生的感应电动势为，导线框中的感应电 流强度为。 3、如左图，一边长为a，电阻为R的正方形导线框，以恒定的速度v 向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直于线框平面，磁感应 强度为B，MN与线框的边成45?角，则在线框进入磁场过程中产生的 感应电流的最大值等于 4、如图，长为L的金属杆在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁 场中，沿逆时针方向绕o点在纸面内匀速转动，若角速度为ω，则杆两 端a、b和o间的电势差U a o=以及U bo= 5、半径为10cm、电阻为0.2Ω的闭合金属圆环放在匀强磁场中，磁场方向垂直于圆环所在平面，当磁感应强度为B从零开始随时间t成正比增加时，环中感应电流 为0.1A。试写出B与t的关系式（B、t的单位分别取T、s） 6、如图，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于圆平面的匀强磁 场，感应强度为B。一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩 擦地自左端匀速滑动到右端，电路的固定电阻为R，其余电阻不计，试求MN从圆环的左端滑到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值及通过的电量。 电磁感应 考点清单 1 电磁感应现象 感应电流方向 （一）磁通量 1.磁通量：穿过磁场中某个面的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁能量.磁通量简称磁通，符号为Φ，单位是韦伯（Wb ）. 2.磁通量的计算 （1）公式Φ=BS 此式的适用条件是：○1匀强磁场；○2磁感线与平面垂直. （2）如果磁感线与平面不垂直，上式中的S 为平面在垂直于磁感线方向上的投影面积. θsin S B ?=Φ 其中θ为磁场与面积之间的夹角，我们称之为“有效面积”或“正对面积”. （3）磁通量的方向性 磁通量正向穿过某平面和反向穿过该平面时，磁通量的正负关系不同.求合磁通时应注意相反方向抵消以后所剩余的磁通量. （4）磁通量的变化 12Φ-Φ=?Φ ?Φ可能是B 发生变化而引起，也可能是S 发生变化而引起，还有可能是B 和S 同时发生变化而引起的，在确定磁通量的变化时应注意. （二）电磁感应现象的产生条件 1.产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化. 2.感应电动势的产生条件：无论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化， 这部分电路就会产生感应电动势.这部分电路或导体相当于电源. [例1] （2004，4）两圆环A 、B 置于同一水平面上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环.当A 以如图13-36所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向的感应电流.则（ ） 图13-36 A.A 可能带正电且转速减小 B.A 可能带正电且转速增大 C.A 可能带负电且转速减小 D.A 可能带负电且转速增大 [解析] 由题目所给的条件可以判断，感应电流的磁场方向垂直于纸面向外，根据楞次定律，原磁场的方向与感应电流的磁场相同时是减少的，环A 应该做减速运动，产生逆时针方向的电流，故应该带负电，故选项C 是正确的，同理可得B 是正确的. 第四章《电磁感应》 预习作业: 一、磁通量（阅读3—1第三章磁场88页） 定义： 公式：单位:符号： 1、理解S？ 2、的量性？ 3、引起的变化的原因？ 4、定性讨论如何确定磁通量的变化？ 磁通密度 推导:B=/S，磁感应强度又叫磁通密度，用Wb/m2表示B的单位; 习题思考： 1、比较穿过线圈A、B磁通量的大小 2、线圈由此时位置向左穿过导线过程,磁通量 如何变化？ 二、4.1划时代的发现（阅读3—2第一节) 问题1：奥斯特在什么思想的启发下发现了电流的磁效应？ 问题2：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么? 问题3：法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上思考对称性原理从而得出了什么样的结论？问题4：其他很多科学家例如安培、科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验可他们都没有成功他们问题出现在那里？ 问题5：法拉第经过无数次试验经历10年的时间终于领悟到了什么? 问题6:什么是电磁感应？什么是感应电流? 三、4.2探究感应电流产生的条件（阅读课本第二节) 1、初中学习过电磁感应现象产生的条件？ 2、阅读实验,猜想实验现象？ 演示:导体左右平动，前后运动、上下运动。猜想电流表的指针变化? 演示：把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出,或静止地放在线圈中,猜想电流表的指针变化？ 演示:线圈A 通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B 的两端与电流表连接，把线圈A 装在线圈B 的里面。猜想以下几种操作中线圈B 中是否有电流产生，记录在下表中。 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的 运动 表针 摆动 方向 向右平动 向后平动 向左平动 向上平动 向前平动 向下平动 结论： 开关和变阻器的状态 线圈B 中有无电流 开关闭合瞬间 开关断开瞬间 开关闭合时，滑动变阻器不动 开关闭合时，迅速移动变阻器的滑片 结论: 导体棒的运动 表针摆动方向 导体棒的 运动 表针 摆动 方向 向右平动 向后平动 向左平动 向上平动 向前平动 向下平动 结论：九年级物理电磁感应现象教学设计人教版.docx
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