高中物理---共同学案68电磁感应之专题综合探析.doc

PAGE  PAGE 19 高二年级 共同学案 3014——2015学年度上学期高二物理学科 导 学 案 课题：电磁感应之专题综合 课型：ZHUANTI 时间：2015/1/5 【学习目标】1、 2、 3、 【学习重点】 【学习难点】【基础记忆】1．楞次定律中“阻碍”的表现 (1)阻碍磁通量的变化(增反减同)． (2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)． (3)阻碍原电流的变化(自感现象)． 2．感应电动势的计算 (1)法拉第电磁感应定律：E＝neq \f(ΔΦ,Δt)，常用计算平均电动势． ①若B变，而S不变，则E＝neq \f(ΔB,Δt)S； ②若S变，而B不变，则E＝nBeq \f(ΔS,Δt). (2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求电动势的瞬时值． (3)如图所示，导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的电动势E＝eq \f(1,2)Bl2ω. 【知识说明】【新知拓展】 3．感应电荷量的计算 回路中发生磁通量变化时，在Δt时间内迁移的电荷量(感应电荷量)为q＝I·Δt＝eq \f(E,R)·Δt＝neq \f(ΔΦ,RΔt)·Δt＝neq \f(ΔΦ,R).可见，q仅由回路电阻R和磁通量的变化量ΔΦ决定，与发生磁通量变化的时间Δt无关． 4．电磁感应电路中产生的焦耳热 当电路中电流恒定时，可用焦耳定律计算；当电路中电流变化时，则用功能关系或能量守恒定律计算． 解决感应电路综合问题的一般思路——“先电后力”： 1.“源”的分析——分析电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r； 2.“路”的分析——分析电路结构，弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大小，以便求解安培力； 3.“力”的分析——分析研究对象(通常是金属棒、导体、线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力； 4.“运动状态”的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型； 5.“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中，其能量转化和守恒的关系． 【探究学习】【课时检测】 考向1　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用 1、如图甲所示，螺线管匝数n＝1 000匝，横截面积S＝10 cm2，螺线管导线电阻r＝1 Ω，电阻R＝4 Ω，磁感应强度B的B－t图象如图乙所示(以向右为正方向)，下列说法正确的是(　　) A．通过电阻R的电流是交变电流 B．感应电流的大小保持不变 C．电阻R两端的电压为6 V D．C点的电势为4.8 V 2、如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为R.现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过eq \f(T,8)导线框转到图中虚线位置，则在这eq \f(T,8)时间内A．顺时针方向转动时，感应电流方向为E→F→G→H→E B．平均感应电动势大小等于eq \f(16a2B,9T) C．平均感应电动势大小等于eq \f(8?3－2\r(2)?a2B,T) D．通过导线框横截面的电荷量为eq \f(?3－2\r(2)?a2B,R) 考向2　电磁感应图象问题的分析 3、(2014·新课标Ⅰ)如图4(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上．在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是(　　) 4、如图所示，一个“∠”形光滑导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中，ab是与导轨材料、粗细相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好．在拉力作用下，导体棒以恒定速度v向右运动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势E、感应电流I、导体棒所受拉力的功率P和回路中产生的焦耳热Q随时间变化的图象中正确的是(　　) 考向3　电磁感应中的动力学问题分析 5、如图甲所示，电流传感器(相当于一只理想电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I－t图象．电阻不计的足够长光滑平行金属轨道宽L＝1.0 m，与水平面的夹角θ＝37°.轨道上端连接阻值R＝1.0 Ω的定值电阻，金属杆MN长与轨道宽相等，其电阻r＝0.50 Ω、质量m＝0.02 kg.在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让金属杆从图示位置由静止开始释放，杆在整个运动过程中与轨道垂直，此后计算机屏幕上显示出如图乙所