高二物理 磁场电磁感应

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1、磁场、电磁感应阶段复习课教案示例　教学目标　1．在物理知识方面要求。（1）通过复习掌握本单元中的电磁现象。①电流周围存在磁场；②磁场对电流（运动电荷）的作用；③电磁感应。（2）通过复习理解以上电磁规律的物理含义。2．结合本单元的复习，教给学生归纳、总结知识的能力。3．在复习巩固的基础上，进一步培养学生综合运用知识的能力；提高学生高度概括、灵活运用的能力。　二、重点、难点分析　1．重点是对基本概念（如磁通量Φ、磁通量变化量△Φ、磁通量变化率△Φ/△t）的加深理解；磁场对电流（运动电荷）的作用和对法拉第电磁感应定律的理解和运用。2．难点是法拉第电磁感应定律的综合运用和楞次定律的运用

2、。　三、教具　投影片。　四、主要教学过程　（一）电磁现象　基本设计思想：师生讨论、归纳总结出电磁现象。提问：在磁场、电磁感应中，我们学习了哪些电磁现象？学生回忆：联想后可能回答：1．电流（运动电荷）周围存在磁场；2．磁场对电流（运动电荷）存在力的作用；3．电磁感应。根据学生回答，列成表格形式，进一步提问这些现象的规律以及应用等内容。然后，逐项填入相应位置，从而整理成系统化知识内容。打出投影片。　（二）应注意的几个问题　1．磁通量、磁通量的变化量及磁通量的变化率。（1）磁通量Φ=BS⊥（S⊥是S在垂直于B的平面上的投影），可以用穿过面的磁感线条数表示。（2）磁通量的变化量△Φ=Φ

3、2-Φ1，磁通量变化包括：磁感应强度B变化，面积S变化，S与B的夹角变化。（3）磁通量的变化率△Φ/△t，表示磁通量变化的快慢。注意：在闭合电路中是否产生感应电动势，不是取决于有无磁通量，而是取决于有无磁通量的变化，感应电动势的大小不是取决于磁通量的变化量而是取决于磁通量的变化率，ε=△Φ/△t，Φ、△Φ、△Φ/△t的物理意义不同。2．导体在磁场中运动产生电动势的情况。（1）平动。在图1（a）、（b）中，两个导体产生感应电动势的数学表达式相同即ε=BLv（2）转动。①直导体绕固定轴。如图2所示，导线OMN在与磁场方向垂直的平面内，以角速度ω在匀强磁场中沿逆时针方向绕O点匀速转动

4、，磁感应强度为B，方向垂直指向纸里，MN的电动势多大？由于MN上各点的切割速度不等，应当用MN上各点的平均速度也就是MN中点的速度进行计算。设OM=rl，ON=r2，则②矩形线圈绕固定轴。如图3所示，边长分别为L1、L2。的矩形线圈绕OO’轴在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，方向与纸面平行向左，求感应电动势。如果从图中所示位置开始计时，感应电动势为当t=0时，线圈平面与磁场平行，磁通量φ最小，，感应电动势ε最大。=BL1L2=BS，感应电动势ε最小。εmin=0.　（三）解决磁场和电磁感应问题的基本思路与方法　1．基本思路。（1）研究磁场中的力学问题，仍按力学中的

5、方法分析，在分析力时要考虑到磁场力，这对于研究导体受力、运动电荷受力问题特别重要，要记住洛仑兹力的性质：洛仑兹力永远与v垂直，永远不做功。（2）研究电磁现象，应根据电流周围产生磁场，电流在磁场中受力的规律，闭合电路中磁通量变化产生感应电流，对问题全面加以分析解决，在这当中，还要重视物理状态的确定与过程的分析，这一点对于存在着几种能量互相转化的物理问题非常重要。2．典型问题分析。例1投影片，甲、乙两个完全相同的带电粒子，以相同的动能在匀强磁场中运动，甲从B1区域运动到B2区域，且B2＞B1；乙在匀强磁场中做匀速圆周运动，且在△t时间内，该磁场的磁感应强度从B1增大为B2，如图4所

6、示，则当磁场为B2时，甲、乙二粒子动能的变化情况为（）。A．都保持不变B．甲不变，乙增大C．甲不变，乙减小D．甲增大，乙不变E．甲减小，乙不变首先组织学生分析讨论，同学可能提出各种各样解答，这时教师应及时归纳、引导。由于本题所提供的两种情境，都是B2＞B1，研究的也是同一种粒子的运动。对此，可能有人根据“洛仑兹力”不做功，而断定答案“A”正确。其实，正确答案应该是“B”，这是因为：甲粒子从B1区域进入B2区域，唯一变化的是，根据f=qvB，粒子受到的洛仑兹力发生了变化，由于洛仑兹力不做功，故v大小不变，因而由R=mv／Bq，知其回转半径发生了变化，其动能不会发生变化，乙粒子则不

7、然，由于磁场从B1变化到B2，根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场将产生电场，结合楞次定律可知，电场力方向与粒子运动方向一致，电场力对运动电荷做正功，因而乙粒子的动能将增大。例2如图5，在匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电场的场强为E，方向竖直向下，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，一质量为m的带电质点，沿场区内的一竖直圆周匀速运动，则可判知该带电质点（）。带电质点在电场力F、重力G和洛仑兹力f作用下沿竖直圆周匀速运动，由产生匀速圆周运动的条件分析判知，只有电场力F与重力G相平衡；仅由洛