高中物理 电磁感应导学案 新人教版选修.doc

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1、山东省菏泽一中高二物理选修3-2导学案：电磁感应知识网络现象：利用磁场变化产生电流的现象条件1.闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动2.闭合电路的磁通量发生变化（本质）感应电流方向1.右手定则:适用于导体切割磁感线的情况2.楞次定律:几种不同的表达方式,适用面更宽1.导线切割磁感线:感应电动势大小2.法拉第电磁感定律:3.感应电动势方向的判断:同感应电流方向的判断1.力学问题:安培力,左手定则2.能量问题:安培力做功过程中的能量转化综合问题3.电路问题:产生感应电动势的那部分导体相当于电

2、源4.图像问题:，，图像讨论1.自感现象本质:导体电流的变化引起磁通量的变化而产生电磁感应自感2.自感系数和自感电动势3通电自感和断电自感基础知识一、磁通量1，定义：垂直于匀强磁场的面积S与磁感应强度B的乘积叫做穿过这个面的磁通量．2．公式：φ＝B·S，此式的适用条件是匀强磁场，且线圈与磁场垂直3．单位：韦伯（Wb），1Wb＝1T·m2=1V·s4．磁通量是标量，但有正负．磁通量的正负不代表大小只表示磁感线是怎样穿过平面的.即若以向里穿过某面的磁通量为正，则向外穿过这个面的磁通量为负.5．磁通的

3、物理意义是穿过某一面积的磁感线条数.6.要注意磁通量公式的应用条件．公式可以计算磁通量的大小，在具体操作时必须注意：（1）磁场必须是匀强磁场；（2）磁感线与线圈平面垂直，不垂直须取投影面积.abc例1：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？二、电磁感应现象1．电磁感应现象：利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象．电磁感应现象的实质是产生感应电动势2．产生感

4、应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化三、楞次定律：1．楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．2．右手定则：伸开右手，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，那么其余四指所指的方向就是感应电流的方向3.应注意的几个问题（1）由楞次定律判断出的感应电流的方向就是感应电动势的方向．在电路不闭合的情况下，导体中无感应电流，但有感应电动势，此时可先假设电路闭合，然后再由楞次定

5、律来判断．（当然，导体切割磁感线也可直接用右手定则）（2）存在感应电动势的那部分导体相当于电源，电源内部的电流方向与电动势方向相同，由低电势到高电势．在解决实际问题时，要能正确区分电源的内外部．例2.一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（）A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势方向一定由下向上D．沿经过地

6、磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势四、楞次定律与右手定则的区别和联系右手定则适用于一段直导线在磁场中切割磁感线运动的情况，具体应用时一般要求导线上各点磁感应强度相同和速度相同。楞次定律适用一般的电磁感应现象，对象是一闭合回路，无论是部分导体切割磁感线运动引起的通过回路磁通量变化，还是磁感应强度或面积的变化引起回路的磁通量变化，都可以用楞次定律判定回路中中感应电动势的方向，楞次定律是判定感应电动势方向的普遍适用的规律，右手定则是楞次定律的特例，它只适用于导线切割磁感线运动

7、。例3：如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN。当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（）A、向右匀加速运动B、向左匀加速运动C、向右匀减速运动D、向左匀减速运动五、法拉第电磁感应定律1．电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电源.2．法拉第电磁感应定律的内容是：电磁感应中线圈里的感应电动势跟穿过线圈的磁通量变化率成正比．数学表达式为或．其中式中的n为线圈的匝数，又叫磁通量的变化率，E的单位是伏特．3

8、.理解：（1）．Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt的区别Φ磁通量为状态量，指“线圈在某—位置(某一时刻)的磁通量”；ΔΦ磁通变化量为过程量，指“线圈从某一位置到另一位置过程中(某段时间内)的磁通变化量”；磁通量的变化量一般有三种情况：当回路面积S不变的时候，；当磁感应强度B不变的时候，；当回路面积S和磁感应强度B都不变，而他们的相对位置发生变化（如转动）的时候，（S1是回路面积S在与B垂直方向上的投影的变化量）．　　ΔΦ/Δt磁通变化率也是状态量，它是描写磁通量变化快慢的物理量，等于磁通变化量与完成这一变化所