第十五单元电磁感应精品教案整章

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1、154http://kzsg.6to23.com第十五单元电磁感应具体内容请参阅我的主页http://kzsg.6to23.com内容导学学习思路：本章研究电磁感应现象及规律。历史上发现电流的磁效应以后就提出了磁能否生电的问题。经过艰苦的努力得到了电磁感应定律。首先，通过实验得到磁生电的条件，再通过实验得到磁生电的大小和方向所符合的规律----法拉第电磁感应定律和楞次定律。一、磁生电的条件条件：通过闭合电路的磁通量发生变化来源：实验注意：要使通过闭合电路的磁通量发生变化，具体的形式有（1）电路和磁场相对运动而引起磁通量的变化

2、，例如：由于闭合电路的一部分导体切割磁感线运动引起磁通量变化而产生感应电流。（2）磁场的强弱变化引起磁通量的变化。应当注意：无论哪一种方式，只有引起磁通量的变化才能产生感应电流，若没有引起磁通量的变化，则不能产生感应电流。如图。二、感应电流方向入手点：因为感应电流产生条件是看磁通量是否发生变化。所以研究感应电流的方向也应从磁通量变化的角度来研究。楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍产生感应电流的原磁场磁通量的变化。(有二个磁场，一个旧磁场，一个新磁场)当磁通量增加时，原磁场和感应电流的磁场方向相反。当磁通量减小时，原磁场和感应电

3、流的磁场方向相同。当磁通量不变时，无感生电流。154http://kzsg.6to23.com说明：1.以上表述是从磁通量的角度表述的2.从相对运动的角度表述:感生电流的磁场总是阻碍相对运动（类似于摩擦力）3.从相互作用来看：新磁场对原磁场做负功，原磁场对新磁场做正功。符合能量守恒定律。4.结果阻碍原因判断感应电流方向的步骤1．明确闭合电路内的原磁场的方向2．分析通过闭合电路的磁通量的变化3．根据楞次定律，判定感应电流磁场的方向4．利用安培定则，判定感应电流的方向注意搞清原磁场的方向及强弱的变化。特殊情况----右手定则对导

4、线切割磁感线的情况，也可以用右手定则来判断。右手定则：手心---垂直磁感线、四指---电流方向、大拇指---运动方向注意：和楞次定律的一致。例：闭合线圈放在变化的磁场中，线圈平面和磁感线垂直。要使线圈有扩张的趋势，应该如何？磁场减弱例：.两个同心导体环。内环中通有顺时针方向的电流。外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时，外环中有无感应电流？方向如何？解：外环所围面积内的总磁通向里，增大，所以感应电流磁场的方向为向外，由安培定则，感应电流方向为逆时针。例：闭合导体环固定。条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下

5、落过程，导体环中的感应电流方向如何？解：从“阻碍磁通量变化”来看，原磁场方向向上，先增后减，感应电流磁场方向先下后上，感应电流方向先顺时针后逆时针（从上住下看）。从“阻碍相对运动”来看，先排斥后吸引，也有同样的结论。154http://kzsg.6to23.com例：如图装置中，cd杆原来静止。当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动？A．向右匀速运动B。向右加速运动C。向左加速运动D。向左减速运动解：A、ab中感应电流恒定，L1中磁通量不变，L2中无感应电流，cd保持静止；B、L2中的磁通量向下，增大，通过cd的电流方向

6、向下，cd向右移动；同理可得C不正确，D正确。选B、D例：如图，水平面上有两根平行导轨，上面放两根金属棒a、b。当条形磁铁如图向下移动时（不到导轨平面），a、b将如何移动？解：磁铁向下插，通过闭合回路的磁通量增大，由Φ=BS，S应该有减小的趋势，所以a、b将互相靠近。若用“阻碍磁通量变化”，讨论下端磁极极性也可以，但在判定a、b所受磁场力时应以磁极对它们的磁场力为主，不能以a、b间的斥力为主。三、感应电动势1、法拉第电磁感应定律内容：电路中感应电动势大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比表达式：注意：（1）．从磁通量变化

7、的角度看，E表示闭合电路中磁通量变化的快慢（2）．(证明之)（3）．对n匝的线圈相当于n个电源串联。2、对直导线切割磁感线的情况（1）．θ指B和V之间的夹角154http://kzsg.6to23.com（2）．L指导线切割磁感线的有效长度。例如：如图，虽然导线的运动方向垂直于磁场，但由于其有效长度为零，所以感应电动势为零。（3）．利用法拉第电磁感应定律或能量守恒均可推导上式（4）．若直导线各点的速度不相等，可利用积分的办法求感应电动势。例如：磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角

8、速度ω逆时针匀速转动。在用导线切割磁感线产生感应电动势的公式时注意其中的速度v应该是平均速度，即金属棒中点的速度。。3、感应电动势的平均值和瞬时值利用计算的感应电动势是平均值，若要用计算瞬时值，应当取极限。利用计算，当V取平均值，得到的是平均感应电动势。V取瞬时值，得到的是瞬时感应电动势。