高中物理選修3-2第四章

第二節探究感應電流的產生條件

課型：講授課課時：3課時

審核人：高二物理組

【學習目標】

1.知道導體棒在磁場中切割磁感線運動時，有感應電流產生.

2.知道磁鐵在線圈中運動時，有感應電流產生.

3.通過模擬法拉第實驗，從本質上概括出產生感應電流的條件.

【學習重點】產生感應電流模型歸類和條件分析

【學習難點】感應電流產生條件的應用。

第一課時

例1.如圖所示，導線框abed與通電直導線在同一平面內，直導線通有恒定電流，當線框從

ad邊開始向右運動時，穿過線框的磁通量如何變化？|

練習1.如圖所示，兩個同心放置的共面金屬圓環a和b,一條形磁鐵穿過圓心且與環面垂直,

則穿過兩環的磁通量6和①b大小關系為（A）

A.均向上，OaXDbB.均向下，①①b

C,均向上，①a=O>bD.均向下，無法比較

2.如圖所示，套在條形磁鐵外的三個線圈，其面積S|>S2=S3,且“3”線圈在磁鐵的正中間。

設各線圈中的磁通量依次為6、①2、中3則它們的大小關系是（C）

A.①]>中2>①3B.①1>①2二①3

C.①]<①2<①3D.①]V①2二①3

3.【同步導學案】P2頁例1

4.【同步導學案】P3頁題組訓練1,2,

5.【同步導學案】P4頁隨堂訓練1,

[同步導學案課時作業】P71頁1,P72頁11,12,

第二課時

—.實驗探究：

1.導體棒在磁場中：

實驗操作實驗現象（有無電流）分析論證

導體棒靜止

導體棒平行磁感線運動當閉合導體回路的一部分做

_______________磁感線的運動時，

導體棒切割磁感線運動有感應電流產生

2.磁鐵在線圈中運動:

實驗操作實驗現象（有無電流）分析論證

N極插入線圈

N極停在線圈中

N極從線圈中抽出只有磁鐵相對線圈_______時，閉

合導體回路中有電流產生；磁鐵

S極插入線圈相對線圈_______時，沒有電流產

生。

S極停在線圈中

S極從線圈中抽出

3.實驗結論：無論是導體運動，還是磁場運動，只要閉合電路的一部分導體切割了磁感線,

電路中就有電流產生。

注意：磁場和導體必須保持相對運動

4.模擬法拉第實驗：

實驗操作實驗現象（線圈B中有無電分析論證

流）

開關閉合瞬間

開關斷開瞬間線圈B中磁場_______時，線圈B

開關保持閉合，滑動變阻中有感應電流；磁場________時，

器滑片不動線圈B中無感應電流

開關保持閉合，迅速移動

滑動變阻器的滑片

思考：通過以上凡個產生感應電流的實驗，我們能否尋找它們之間的共同之處，并從本質上概

括出產生感應電流的條件？

二：電磁感應現象：

1.模型歸類：

①切割類

②變化類

2.條件分析：

導體切割時：B不變，S變，0>=BS變化

磁場變化時：S不變，B變，?=BS變化

3.電磁感應現象：只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就有感應電流。

4.感應電流產生的條件：

（1）回路要閉合

（2）穿過回路的磁通量發生變化

第三課時

例2.（多選）下列情況能產生感應電流的是（BD）

B.如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時

C.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通時

D.如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動，開關S一直接通，當改變滑動變阻

器的阻值時

練習1.（多選）判斷下圖中能產生感應電流的是（BC）

通人增大的電流XXXBx

XXX

XXXX

D

2.如圖所示，矩形線圈與磁場垂直，且一半在勻強磁場內一半在勻強磁場外.下述過程中使線

圈產生感應電流的是（B）X

A.以be為軸轉動45。B.以ad為軸轉動45。X

C.將線圈向下平移D.將線圈向上平移

3.如圖有一正方形閉合線圈，在足夠大的勻強磁場中運動.下列四個圖中能產生感應電流的是

4.如圖所示，線圈I與電源、開關、滑動變阻器相連，線圈II與電流計G相連，線圈【與線

圈II繞在同一個鐵芯上，在下列情況下，電流計G中有示數的是（ACD）

A.開關閉合瞬間In

B.開關閉合一段時間后\\不

C.開關閉合一段時間后，來回移動變阻器滑動端二||

D.開關斷開瞬間L@_

5.【同步導學案】P3頁例2

【同步導學案】P4頁題組訓練3,【同步導學案】P4頁隨堂訓練3,4,5

【同步導學案課時作業】P71頁4,5,6,9

第三節楞次定律

課型：講授課課時：4課時

審核人：高二物理組

【學習目標】

1.會利用右手定則判斷感應電流的方向.

2.知道切割磁感線的導體相當于一個電源.會判斷電源的極性。

3.知道楞次定律的內容.

【學習重點】會利用右手定則和楞次定律判斷感應電流的方向

【學習難點】理解楞次定律中“阻礙”的含義。

第一課時

復習回顧

1.電流的磁效應和電磁感應現象？

2.產生感應電流的條件是什么？

只要穿過閉合電路的磁通量變化，就有感應電流.

一：右手定則

1.右手定則:伸開右手，使拇指與其余四指垂直，并且都與手掌在同一平面內；讓磁感線從掌

心進入，

拇指指向導體運動的方向，四指所指的方向就是感應電流的方向.

2.適用范圍:閉合電路一部分導體切割磁感線產生感應電流.切割磁感線的導體相當于一個電

源

3.“左手定則”與“右手定則”

判斷“力”用“左手”，判斷“電”用“右手”.

“四指”和“手掌”的放法和意義是相同的，唯一不同的是拇指的意義.

例1.（多選）如圖所示，一個有界勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向外.一個矩形閉合導

線框abed,沿紙面由位置1（左）勻速運動到位置2（右）.則（）

A.導線框進入磁場時，感應電流方向為a—>b—>cTdTa

B.導線框離開磁場時，感應電流方向為a-d-c—>b-a°|―：?,??i*?

c.導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右*,*r?-7

D.導線框進入磁場時.受到的安培力方向水平向左A-一『’一二,

AXXXX

練習1.如圖所示，當導體棒MN在外力作用下沿導軌向右運動時，流過M⑹電瓶.向翱）

A.由A-BB.由BfAJ-------------

C.無感應電流D.無法確定

2.課本第8頁3,4

3.【同步導學案】P7頁例2

4.【同步導學案】P7頁題組訓練3,

5.【同步導學案】P7頁題組訓練4,

6.【同步導學案】P8頁隨堂訓練3,4,5

第二課時

由課本第9頁實驗，你可以總結出感應電流的方向由什么因素決定嗎？

上面的實驗用簡單的圖表示為：

甲

可以根據圖示概括出感應電流的方向與磁通量變化的關系嗎?

二.楞次定律:

1.內容：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。“增反減同”

2.理解“阻礙”：

誰起阻礙作用？感應電流的磁場

阻礙什么？引起感應電流的磁通量的變化

如何阻礙？“增反減同”

結果如何？阻礙不是相反、阻礙不是阻止，阻礙是使磁通量的變化變慢

3.拓展：

從相對運動看：感應電流的磁場總要阻礙相對運動.“來拒去留”

4.楞次定律的應用步驟:

(1)明確原磁場方向；

(2)明確原磁場磁通量變化；

(3)根據楞次定律判斷感應電流磁場的方向；

(4)根據右手螺旋定則判斷感應電流方向。

5.“右手定則”與“楞次定律”

(1)楞次定律適用于由磁通量變化引起感應電流的一切情況;右手定則只適用于導體切割磁感

線.

“右手定則”是“楞次定律”的特例.

(2)在判斷導體切割磁感線產生的感應電流時右手定則與楞次定律是等效的，右手定駟比楞

次定律方便.1「

第三課時,

例2.如圖所示，導線框abed與通電直導線在同一平面內，直導線通有恒定電流I,通斗ad,l

be的中點，當線框向右運動的瞬間，則()6—I―'

A.線框中有感應電流，且按順時針方向

B.線框中有感應電流，且按逆時針方向

C.線框中有感應電流，但方向難以判斷

D.由于穿過線框的磁通量為零，所以線框中沒有感應電流

練習1.如圖所示，線圈兩端接在電流表上組成閉合電路，在下列情況中電流表指針不發生偏

轉的是()

A.線圈不動，磁鐵插入線圈的過程中

B.線圈不動，磁鐵拔出線圈的過程中

C.磁鐵插在線圈內不動

D.磁鐵不動，線圈上下移動

2.某磁場磁感線如圖所示，有一銅線圈自圖示A處落至B處，在下落過程中,

線圈中的感應電流方向是()

A.始終順時針B.始終逆時針

C.先順時針再逆時針D.先逆時針再順時針

M

A

xx

3.(多選)如圖所示，線圈C連接光滑平行導軌，導軌處在方向垂直紙星,幽幽為4，8

導軌電阻不計，導軌上放著導體棒MN.為了使閉合線圈A產生圖示方向

［感

體棒MN()

A.向右加速運動B.向右減速運動

C.向左加速運動D.向左減速運動

M

4.(多選)如圖所示，在勻強磁場中放置一個電阻不計的平行金屬導軌,

b

連，導軌上放一根導線ab,磁感線垂直于導軌所在平面，欲使M所包圍的小閉合線圈N產生

順時針方向的感應電流，則導線的運動情況可能是（）

A.勻速向右運動B.加速向右運動

C.減速向右運動D.加速向左運動

5.課本第11頁例1,

6.【同步導學案】P6頁題組訓練1,

7.【同步導學案】P7頁題組訓練2,

【同步導學案課時作業】P73頁1,2,3,4

第四課時

例3.如圖所示，ef、gh為兩水平放置相互平行的金屬導軌,ab、cd為擱在導軌上的兩金屬棒,

與導軌接觸良好且無摩擦.當一條形磁鐵向下靠近導軌時，關于兩金屬棒的運動情況的描述

正確的是（）

A.如果下端是N極，兩棒向外運動，如果下端是S極，兩棒相向靠近

B.如果下端是S極，兩棒向外運動，如果下端是N極，兩棒相向靠近

C.不管下端是何極性，兩棒均相互靠近

D.不管下端是何極性，兩棒均向外相互遠離

練習1.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。當磁鐵向下運動時

（但未插入線圈內部）（）

A.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互吸引

B.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，磁鐵與線圈相互排斥

C.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互吸引

D.線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵與線圈相互排斥

2.兩個閉合的金屬環，穿在一根光滑的絕緣桿上，如圖所示，當條形磁鐵的S極自右向左插

向圓環時，環的運動情況是（）

A.兩環同時向左移動，間距增大

B.兩環同時向左移動，間距變小

C.兩環同時向右移動，間距變小

D.兩環同時向左移動，間距不變

3.（2011年上海卷）如圖，金屬環A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸,

阻器滑片P向左移動，則金屬環A將向一（填“左”或“右”）運動，并有

張”）趨勢。

4.課本第12頁例2,

5.【同步導學案】P8頁例3

6.【同步導學案】P8頁題組訓練5,

7.【同步導學案】P8頁題組訓練6,

【同步導學案課時作業】P74頁10,

第四節法拉第電磁感應定律

課型：講授課課時：8課時

審核人：高二物理組

【學習目標】

1.知道感應電動勢的定義，知道產生感應電動勢的那部分導體相當于一個電源..

2.知道感應電動勢的產生條件，知道感應電動勢與感應電流的關系。

3.知道法拉第電磁感應定律的內容和公式.

4.理解:①、△①、△①/At的意義。

5.知道反電動勢的定義，作用和應用。

【學習重點】常見感應電動勢計算方法

【學習難點】理解瞬時感應電動勢和平均感應電動勢的含義。

第一課時

復習：問題1：什么叫電磁感應現象？利用磁場產生電流的現象

問題2：產生感應電流的條件是什么？（1）閉合電路（2）磁通量變化

問題3：試從本質上比較甲、乙兩電路的異同一

g甲----

產生電動勢的那部分導體相當于電源

既然閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有電動勢。

感應電動勢：

1.定義：在電磁感應現象中產生的電動勢叫感應電動勢（E）.

（1）閉合電路中有感應電流，這個電路中就一定有感應電動勢.但有感應電動勢不一定有感應

電流（電路必須閉合）。

（2）產生感應電動勢的那部分導體相當于一個電源.

2.產生條件：只要穿過電路（不一定閉合）的磁通量發生變化，電路中就產生感應電動勢。

3.感應電動勢與感應電流：只要磁通量變化,電路中就產生感應電動勢；若電路又閉合，電路

中就有感應電流.

注意：高通量變化是電磁感應的根本原因；產生感應電動勢是電磁感應現象的本質.

觀察實驗，分析思考：

問題1：在實驗中，電流表指針偏轉原因是什么？

問題2：電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系？

問題3:在實驗中，將條形磁鐵從同一高度插入線圈中同一位置，快插入和慢插入有什么相同

和不同？

二.法拉第電磁感應定律：

1.內容：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。

2.公式：.△①（n為線圈的匝數）

△t

注意：公式中△中取絕對值，不涉及正負，感應電流的方向另行判斷。

思考與討論：

問題1：磁通量大，磁通量變化一定大嗎？

問題2：磁通量變化大，磁通量的變化率一定大嗎？

磁通量的變化率和磁通量、磁通量的變化無直接關系：磁通量大（小，零），磁通量的變化率不

一定大（小，零）：磁通量的變化大（?。?，磁通量的變化率不一定大（?。?

（可以類比速度、速度的變化和加速度.）

3.理解:0＞、△?、A@/At的意義：

物理意義與電磁感應關系

磁通量中穿過回路的磁感線的條數多少無直接關系

磁通量的變化量△①穿過回路的磁通量變化了多少產生感應電動勢的條件

磁通量的變化率△①/At穿過回路的磁通量變化的快慢決定感應電動勢的大小

第二課時

例1.關于電磁感應，下述說法中正確的是（D）。

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.穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大

練習1.（2011年廣東卷）將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向

垂直，關于線圈中產生的感應電動勢和感應電流，下列表述正確的是（）

A.感應電動勢的大小與線圈的匝數無關

B.穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大

C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大

D.感應電流產生的磁場方向與原.磁場方向始終相同

2.【同步導學案】P13頁隨堂訓練1,

3.【同步導學案課時作業】P75頁1,

4.課本第17頁思考與練習1,

例2.有一個50匝的線圈，如果穿過它的磁通量的變化率為0.5Wb/s,求感應電動勢。

練習1.一個100匝的線圈，在0.5s內穿過它的磁通量從0.01Wb增加到0.09Wb。求線圈中的

感應電動勢。

2.一個匝數為100、面積為lOcn?的線圈垂直磁場放置，在0.5s內穿過它的磁場從1T增加到

9T。求線圈中的感應電動勢。

作業.課本第17頁思考與練習2,

第三課時

1.導體平動切割磁感線：

例3.如圖所示閉合線圈一部分導體ab處于勻強磁場中，導軌寬為L,磁感應強度是B,ab

以速度v勻速切割磁感線，求產生的感應電動勢.3

解：回路在時間At內增大的面積為：AS=LvAt尸-x*

穿過回路的磁通量的變化為：△①=BAS=BLv△t

產生的感應電動勢為：?A①BLvAt

E=—=———=BLv

練習1.（2013年北京卷）如圖，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金

屬桿

MN在平行金屬導軌上以速度V向右勻速滑動，MN中產生的感應電動勢為Ei，若磁感應強

度增為

2B,其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變為E2。則通過電阻R的電流方向及Ei與E?

之比.XX“X.

E|：E2分別為（）可尸——-X

A.c->a,2：1B.a->c,2：1；x

C.a—c,1：2D.c—a,I：2/

2.如圖，一個水平放置的導體框架，寬度L=1.50m,接有電阻R=0.20C,設勻強磁場和框架

平面垂直，磁感應強度B=0.40T,方向如圖.今有一導體棒ab跨放在框架上，并能無摩擦地沿框

滑動，框架及導體ab電阻均不計，當ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動時，求：

（1）導體ab上的感應電動勢的大?。唬?）回路上感應電流的大小

Tx

3.（2010年重慶卷）法拉第曾提出一種利用河流發電的設想，并進行了實驗研究。實驗裝置

的示意圖可用圖表示，兩塊面積均為S的矩形金屬板，平行、正對、豎直地全部浸在河水中，

間距為d。水流速度處處相同，大小為v,方向水平。金屬板與水流方向平行。地磁場磁感應

強度的豎直分量為B,水的電阻為r,水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導線和電建K連

接到兩金屬板上。忽略邊緣效應，求：（1）該發電裝置的電動勢；（2）通過電阻R的電流強

度；

4.【同步導學案課時作業】P75頁9,

作業.課本第17頁思考與練習3,

第四課時

特例1：若導體運動方向跟磁感應強度方向有夾角或若導體運動方向跟L方向有夾角時：分

解磁感應強度B或分解導體運動的速度v（或將切割磁感線的導體長度沿垂直于速度v的方

向投影）

例4.如圖，勻強磁場的磁感應強度為B,長為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內運動，速

度v與L成。角，求金屬棒ab產生的感應電動勢。

XXXXX

練習1.［同步導學案課時作業】P75頁3AB,

例5.電阻可忽略的光滑平行金屬導軌間距L,導軌傾角為30。，導軌下端接一阻值R的電阻,

磁感應強度B的勻強磁場方向豎直向上。阻值r的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上

端ab處以速度v勻速下滑，求：（1）導體ab上的感應電動勢的大??；（2）回路上感應電流的

大小

練習1.【同步導學案】P13頁隨堂訓練5,

特例2：若切割磁感線的導體不是直線時，導線的長度L應為有效長度（首尾相連）

例6.如圖，勻強磁場的磁感應強度為B,直徑為L的金屬棒ab在垂直于B的平面內以速度v

勻速運動，，求金屬棒ab產生的感應電動勢。

X7X

X》,百置

xX

練習1.【同步導學案】P13頁隨堂訓練3,

2.【同步導學案課時作業】P83頁4,

第五課時

2.導體繞平行于磁場方向的軸轉動切割磁感線：

例7.如圖，長為L的銅桿OA以O為軸在垂直于勻強磁場的平面內以角速度3勻速轉動，磁

場的磁感應強度為B,求桿OA兩端的電勢差.xxxWxX

人與

XjI?AX

XIXXIX

\/

Xx、__X_/XX

XXXXX

練習1.如圖，有一勻強磁場B=1.0X10-3T,在垂直磁場的平面內，有一金屬棒A0,繞平行于磁

場的0軸順時針轉動，已知棒長L=0.20m,角速度（o=2Orad/s,求棒產生的感應電動勢有多大？

XXAXX

一底飛

々xki

;0/

力、XX/X

、、-J

XXXX

2.【同步導學案】P12頁題組訓練4,

3.【同步導學案】P13頁隨堂訓練4,

4.【同步導學案課時作業】P83頁5,

5.課本第14頁思考與練習7,

第六課時

3.磁感強度隨時間的變化時：

例8.如圖所示，半徑為r的n匝線圈在邊長為L的止方形abed之外，勻強磁場充滿正方形

區域并垂直穿過該區域，當磁場以AB/at的變化率變化時，線圈產生的感應電動勢大小為

練習1.用均勻導線做成的正方形線框每邊長為0.2m,正方形的一半放在垂直紙面向里的勻強

磁場中，如圖所示，當磁場以每秒10T的變化率增強時，線框中點a、b兩點電勢差Um是多少？

2.［同步導學案課時作業】P75頁2,

3.【同步導學案課時作業】P76頁11,

4.【同步導學案課時作業】P77頁2,

5.【同步導學案課時作業】P77頁3,

6.【同步導學案】P18頁隨堂訓練5,

【同步導學案】P10頁題組訓練1,【同步導學案課時作業】P77頁8,

作業.課本第18頁思考與練習6,

第七課時

4.平均感應電動勢和瞬時感應電動勢的計算：

F=曲

平均感應電動勢：一"五E和某段時間或某個過程對應

瞬時感應電動勢：E=BLvE和某個時刻或某個位置對應.

例9.在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個匝數為n的矩形線圈，邊長ab=L"bc=L2，

線圈繞中心軸00'以角速度3由圖示位置逆時針方向轉動。求：（1）轉過1/4周過程中線圈產

生的平均感應電動勢：（2）轉過1/4周時ab邊產生的瞬時感應電動勢03

07

x?X：X次

XX:X

女X\ntx.

練習1.如圖，半徑為r的金屬環繞通過某直徑的軸00，以角速度3作勻速轉動，勻強磁場的磁

感應強度為B,從金屬環面與磁場方向重合時開始計時，則在金屬環轉過90°角的過程中，

環中產生的電動勢的平均值是多大？'

B

2.如圖，邊長為a的正方形閉合線框ABCD在勻強磁場中繞AB邊勻速轉動,磁感應強度為

B,初始時刻線框所在的平面與磁感線垂直，以角速度3轉過90。角，求：

(1)線框內感應電動勢的平均值.(2)轉過90°角時感應電動勢的瞬時值.

I

X

X

X

XX!xX

XX；XX

3.【同步導學案】P10頁例1,

4.【同步導學案】P10頁題組訓練2,

5.【同步導學案】P13頁隨堂訓練2,

6.【同步導學案課時作業】P75頁5,

【同步導學案課時作業】P75頁7,

作業.課本第18頁思考與練習5,

第八課時

問題I：在P16圖4.4-3中，

電源在電動機線圈中產生電流的方向怎樣？

AB邊、CD邊受力方向怎樣？

線圈的運動方向怎樣？

直流電動機的原理：通電導線在磁場中受安培力而運動.

問題2：電動機線圈在磁場中轉動會產生感應電動勢嗎?方向怎樣?

問題3：感應電動勢是加強了電源產生的電流，還是削弱了電源的電流?是有利于線圈轉動還

是阻礙了線圈的轉動？

問題4：如果電動機因機械阻力過大而停止轉動，會發生什么情況?這時應采取什么措施？

四.反電動勢：

1.定義：電動機轉動時產生的感應電動勢總要削弱電源產生的電流，這個電動勢叫反電動勢.

2.作用：阻礙線圈的轉動.線圈要維持轉動，電源就要向電動機提供電能.電能轉化為其它形

式的能.

3.應用：電動機停止轉動，就沒有反電動勢，線圈中電流會很大，電動機會燒毀，要立即切

斷電源，進行檢查.

課本第18頁思考與練習7,

第五節法拉第電磁感應的兩類情況

課型：講授課課時：9課時

審核人：高二物理組

【學習目標】

1.了解感生電場，知道感生電動勢產生的原因.會判斷感生電動勢的方向，并會計算它的大小.

2.了解動生電動勢的產生以及與洛倫茲力的關系.會判斷動生電動勢的方向，并會計算它的大

小.

3.了解電磁感應規律的一般應用，會聯系科技實例進行分析.

【學習重點】感生電動勢以及動生電動勢的產生機理

【學習難點】靈活運用電磁感應定律和楞次定律解決電磁感應問題

第一課時

一.電磁感應現象中的感生電場：

閉合導體環處于磁場越來越強的磁場中，環的半徑為R,磁感應強度的變化率為AB/4t.

是什么作用使自由電子做定向移動？

導體中自由電子做怎樣的定向移動？

導體環中的感應電流的方向？

1.感生電場：

(1)由變化的磁場激發；

(2)電場線呈閉合狀，形同漩渦；渦旋面與磁場方向垂直；與感應磁場方向滿足右手螺旋。

(3)感生電場的方向判斷：楞次定律和右手螺旋

如果環有個小缺口而不閉合有感生電場嗎？

環中的自由電荷還會定向移動嗎？將在哪一端聚集？哪一端相當于電源的正極？

2.感生電動勢：

(1)非靜電力：感生電場對電荷的作用力

(2)方向的判斷：楞次定律

(3)感生電動勢大小的計算：

E=A<I>/At=___________

注意：感生電場由變化的磁場激發，而非閉合環激發，故：與環閉合與否、存在與否均無關!

3.實際應用：電子加速器(課本P19頁)

穿過真空室內磁場的方向：豎直向上

由圖知電子沿什么方向運動：逆時針

要使電子沿此方向加速，感生電場的方向：順時針

由感生電場判斷感應磁場方向：豎直向下

原磁場在增強，即電流在增大

二.電磁感應現象中的洛倫茲力:

(1)自由電荷會隨著導體棒運動，并因此受到洛倫茲力。導體中自由電荷的合運動在空間大致

沿什么方向？為了方便，可以認為導體中的自由電荷是正電荷。

(2)導體棒一直運動下去，自由電荷是否總會沿著導體棒一直運動下去？

(3)導體棒的哪端電勢比較高？

(4)如果用導線把C、D兩端連到磁場外的一個用電器上，導體棒中電流是沿什么方向的？

(5)如果移去C、D兩端連接的用電器，導體棒中還有電流嗎?還有電動勢嗎？

1.動生電動勢的非靜電力：與洛倫茲力有關

2.動生電動勢方向的判斷方法：右手定則

3.動生電動勢大小的計算：E

q-=qvB=>E—BLv

沿桿方向的洛倫茲力做功嗎?與我們在《磁場》學習時得到的結論：“洛倫茲力永不做功！”矛

盾嗎？

導體棒接用電器后，要繼續做勻速運動時還需要外力推動嗎？

能量是怎樣轉化的呢？

4.從能的轉化與守恒角度：通過F外做正功，其它形式的能轉化為導體棒的動能；通過F安做

負功，導體棒的動能轉化為電能；通過電流做功，電能轉化為內能。

(1)洛倫茲力不做功，不提供能量，只是起傳遞能量的作用。

(2)洛倫茲力的沿桿分力F1：扮演了非靜電力，其做了多少正功，就轉化出了多少電能。

(3)洛倫茲力的垂直桿分力F2：宏觀表現為安培力，通過計算克服安培力做了多少功，也可

知道產生了多少電能。

第二，三課時

題型一：感應電場方向和動生電動勢方向的判斷：

例1.(多選)如圖所示，內壁光滑、水平放置的玻璃圓環內，有一直徑略小于圓環直徑的帶

正電的小球，以速率w沿逆時針方向勻速轉動，若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應

強度B隨時間成正比例增加的變化磁場.設運動過程中小球帶電荷量不變，那么（CD）

A.小球所受的磁場力方向一定不變

B.小球所受的磁場力大小一定不變

C.小球先沿逆時針方向減速運動，之后沿順時針方向加速運動

D.磁場力對小球一直不做功

練習1.（多選）某空間出現了如圖所示的磁場，當磁感應強度變化時，在垂直于磁場的方向

上會產生感生電場，有關磁感應強度的變化與感生電場的方向關系描述正確的是（

A.當磁感應強度均勻增大時,感生電場的電場線從上向下看應為順時針方向

B.當磁感應強度均勻增大時,感生電場的電場線從上向下看應為逆時針方向

C.當磁感應強度均勻減小時,感生電場的電場線從上向下看應為順時針方向

D.當磁感應強度均勻減小時,感生電場的電場線從上向下看應為逆時針方向

2.（多選）下列說法中正確的是（AC）

A.動生電動勢是洛倫茲力的一個分力對導體中自由電荷做功而引起的

B.因為洛倫茲力對運動電荷始終不做功，所以動生電動勢不是由洛倫茲力而產生的

C.動生電動勢的方向可以由右手定則來判定

D.導體棒切割磁感線產生感應電流，受到的安培力一定與受到的外力大小相等、方向相反

3.【同步導學案】P18頁隨堂訓練1,

題型二.電磁感應中物理量的計算：

例1.如圖所示，長L寬L2的矩形線圈電阻為R,處于磁感應強度為B的勻強磁場邊緣，線

圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程中，求：

（1）線圈受到的安培力大小和方向；（2）拉力的大小F；（3）拉力的功率P；

（4）拉力做的功W；（5）線圈中產生的電熱Q；（6）通過線圈某一截面的電荷量

q；

練習1.如圖所示，先后以速度V］和V2（V|=2V2）,勻速地把同一線圈從同一位置拉出有界勻

強磁場的過程中，在先后兩種情況下，以下正確的是（）

A.線圈的感應電流之比為1：2XXXX

B.線圈產生的熱量之比為1:2Xx

C.沿運動方向作用在線圈上的外力之比為1:27I

D.沿運動方向作用在線圈上的外力的功率之比為1：2浴XXX

E.通過導體截面的電量之比為1：1

2.如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導軌上向右滑行，設整個電路中總電阻為

R（恒定不變），整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中,

A.ab桿中的電流與速率v成正比

B.磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比

C.電阻R上產生的電熱功率與速率v成正比

D.外力對ab桿做功的功率與速率v成正比

3.（2013年天津卷）如圖所示，紙面內有一矩形導體閉合線框動abed,ab邊長大于be邊長，

置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框兩次勻速地完全進入磁場，兩次速度大

小相同，方向均垂直于MN。第一次ab邊平行MN進入磁場.線框上產生的熱量為Qi，通過

線框導體橫截面的電荷量為?。旱诙蝏e邊平行MN進入磁場.線框上產生的熱量為Q2,通

過線框導體橫截面的電荷量為q2,則（）

A.QI>Q2qi=q2B.QI>Q2qi>q2

C.QI=Q2qi=q2D.Qi=Qzqi>q2

4.【同步導學案】P17頁題組訓練6,

5.【同步導學案】P18頁隨堂訓練4,

6.【同步導學案課時作業】P76頁12,

作業.課本第20頁思考與練習1,4,

第四課時

題型三：電磁感應中的電路問題：

例L用相同導線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導體線框，以相同的速度勻速進入右側勻

強磁場，如圖所示。在每個線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電壓分別為Ua、Ub、Ue

和Ud.下列判斷正確的是（

A.Ua<Ub<Uc<Ud

B.Ua<Ub<Ud<Uc

C.Ua=Ub<Uc=Ud口口口薨測

D.Ub<Ua<Ud<Uc

練習1.如圖所示，兩根相距為1的平行直導軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻

可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導體桿，與ab垂直，其電阻也為R。整個裝置處于

勻強磁場中，磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面（指向圖中紙面內）?，F

對MN施力使它沿導軌方向以速度v做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小，則（）

A.U=BLv/2流過固定電阻R的感應電流由b到d?____________-____

B.U=BLv/2流過固定電阻R的感應電流由d到bg

C.U=BLv流過固定電阻R的感應電流由b到dTxx

D.U=BLv流過固定電阻R的感應電流由d到b"圖4”

2.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里，長L電阻R的裸電阻絲cd

在寬L的平行金屬軌道上向右滑行，速度為V。已知R產R2=R,其余電阻忽略不計，求電鍵K

閉合與斷開時，M、N兩點的電勢差。,—

￡

3.【同步導學案】P12頁例3,

4.【同步導學案】P12頁題組訓練5,

XX

5.【同步導學案課時作業】P83頁3,

XX

6.【同步導學案】P28頁學以致用，

XX

第五課時B

例2.如圖所示，光滑導軌豎直放置，勻強磁場的磁感應強度為B=0.5T,磁場方洞重15于尋X

軌平面向外，導體棒ab長L=0.2m,電阻R=1.0Q.導軌電阻不計，當導體棒緊貼導軌勻速下

滑時，均標有“6V3W”字樣的兩小燈泡恰好正常發光，求

:號B

b

（1）通過ab的電流的大小和方向.（2）ab的運動速度.（3）電路的總功率.

練習1.如圖，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ,它們的電阻不

計，在M和P之間接有R=3.0C的定值電阻，導體棒長ab=0.5m,其電阻為r=1.0C,與導軌接

觸良好，整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中，B=0.4T,現使ab以v=10m/s的速度向

右做勻速運動.

（1）ab中的電流；（2）ab兩點間的電壓；（3）ab向右運動1m的過程中，電路中產生的熱

量；