选修32第四章电磁感应全章学案20个印刷版讲解资料.docx

1、选修32第四章电磁感应全章学案20个印刷版讲解资料第一节 划时代的发现（第1课时）一、学习目标1知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2知道电磁感应、感应电流的定义。3领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究问题时的重要性。4领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。二、学习重点、难点学习重点：知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。学习难点：领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。三、自主学习(一)、奥斯特梦圆“电生磁”-电流的

2、磁效应阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。思考并回答以下问题：（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。(二)、法拉第心系“磁生电”-电磁感应现象阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。思考并回答以下问题：（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的

3、原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。（三）实例探究1、有关物理学史的知识【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（ ）A安培 B赫兹C法拉第 D麦克斯韦 【例2】发现电流磁效应现象的科学家是_，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_，发现电磁感应现象的科学家是_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_。2、对概念的理解和对物理现象的认识【例3】下列现象中属于电磁感应现象的

4、是（ ）A磁场对电流产生力的作用B变化的磁场使闭合电路中产生电流C插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D电流周围产生磁场第一节 划时代的发现（第2课时）学习目标：知道电磁感应、感应电流的定义。学习重点：熟记基本知识点，掌握基础题型四、达标演练1、奥斯特实验要有明显的效果，通电导线必须_放置。2、1831年8月29日，_发现了电磁现象；把两个线圈绕在同一个铁环上，一个绕圈接到_，另一个线圈接入_，在给一个线圈_或_的瞬间，发现了另一个线圈中也出现了_.3、如图所示，虚线框内有匀强磁场，大环和小环是垂直于磁场放置的两个圆环，分别用1和2表示穿过大小两环的磁通量，则有（ ）A.12 B.1RB.一条形磁铁

5、轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量A和B的关系是（ ）A、AB B、A=B C、Al,则在线框中不产生感应电流的时间就等于( ) A. B. C. D.【同类变式2-5】如图所示，一有限范围的匀强磁场。宽度为d，将一个边长为L的正方形导线框以速度V匀速通过磁场区域区域，若dL，则在线框中不产生感应电流的时间应为等于：（ ）A.d/v B、L/v； C.（Ld）/v； D.（L2 d）/v。第三节 法拉电磁感应定律（第1课时）一、学习目标 1知道什么叫感应电动势。2知道磁通量的变化率是表示磁通量变化快慢的物理量，并能区别、E=/t。3理解法拉第电磁感应定律内容、数学

6、表达式。4知道E=BLvsin如何推得。5会用E=n/t和E=BLvsin解决问题。二、学习重点和难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。三、自主学习(一)、法拉第电磁感应定律及数学表达式：回路中的感应电动势的大小和 成正比。E= 1、要严格区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。2、磁通量的变化率与匝数的多少无关。3、由/t算出的通常是时间t内的 ，一般不等于初态与末态电动势的平均值。4、若由磁场的变化引起，则/t常用 来计算。5、若是由回路面积的变化引起，则/t常 用 来计算。6、感应电量：在t时间内通过电路中某一横截面的电量q= (二)、导体平动切割磁感线运动时的感生电

7、动势设矩形线框abcd放在磁感应密度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直，线框可动部分ab以速度v向右运动，在时间t内由原来的位置ab移到a1b1，此刻线框面积的变化量S。如图所示：则：SLvt =BS=BLvtE=BLv讨论：若vL，但与B成角（如图），则将v正交分解。v1vsin（对切割有贡献）v2vcos（对切割无贡献）EBL v1 E=Blvsin第三节 法拉电磁感应定律（第2课时）学习目标：用E=n/t和E=BLvsin解决问题学习重点和难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。（三）实例探究【例题1】如下图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次

8、用0.1s。设插入方式相同，试求：（1）两次线圈中的平均感应电动势之比？（2）两次线圈之中电流之比？（3）两次通过线圈的电荷量之比？（4）两次在R中产生的热量之比？【同类变式3-1】有一面积为S=100cm2的金属环，电阻R=0.1，环中磁场变化规律如下图所示，磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，通过金属环的电荷量是多少？ 【例题2】如下图所示，是一个水平放置的导体框架，宽度L=1.50m，接有电阻R=0.20,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速

9、滑动时，试求：（1）导体ab上的感应电动势的大小（2）回路上感应电流的大小法拉电磁感应定律 检测学案（第1课时）一、学习目标 1能区别、E=/t。2 用E=n/t和E=BLvsin解决问题二、学习重点和难点：E=n/t和E=BLvsin如何应用法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。1当线圈中的磁通量发生变化时，则（ ）A线圈中一定有感应电流B线圈中一定有感应电动势C，感应电动势的大小与线圈电阻无关D如有感应电流，其大小与线圈的电阻有关2闭合电路中产生感应电动势的大小，跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比？（ ）A磁通量 B磁感应强度C磁通量的变化率 D磁通量的变化量3一个N匝的圆

10、形线圈，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面跟磁场平面成30角，磁感应强度随时间均匀变化，线圈导线规格不变，下列方法可使线圈中感应电流增加一倍的是（ ）A将线圈匝数增加一倍 B将线圈面积增加一倍C将线圈半径增加一倍 D适当改变线圈的取向4在竖直向下的匀强磁场中，一根水平放置的金属棒沿水平方向抛出，初速度方向和棒垂直，若棒在运动过程中始终保持水平，则棒两端产生的感应电动势将（ ）A.随时间增大 B.随时间减小C.不随时间变化 D.难以确定5如图所示，电阻为R的金属棒，从图示位置分别以速率v1，v2沿电阻不计的光滑轨道从ab匀速滑到a/b/处，若v1v2=12，则在两次移动过程中（ ）A回路中

11、感应电流强度I1I2=12B回路中产生热量Q1Q2=12C回路中通过截面的总电量q1q2=12D金属棒产生的感应电动势E1：E2=126.如图所示，MN为水平面内的平行金属导轨，导轨处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，ab、cd两根导体棒长为L，并以相同的速度V匀速运动，导轨间电阻为R，则MN间电压为 ，通过R的电流强度为 。7如图，匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，方向竖直向下，磁场内有一根长L=0.2m的金属丝，其一端拴一金属球A，另一端悬于O点，若使小球A以=7rad/s的角速度作圆锥摆运动，且金属丝和竖直方向成300角，则金属丝OA中产生的感应电动势多大？ 法拉电磁感应定律 检测

12、学案（第2课时）一、学习目标：1能区别、E=/t。2 E=n/t和E=BLvsin解决问题二、学习重点和难点：E=n/t和E=BLvsin如何应用8如图所示，在一个匀强磁场中，有两个用粗细相同的同种金属导线制成的闭合圆环a和b，它们半径之比为2：1，线圈平面与磁场方向垂直如果匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大，则a、b环中感应电流之比为多少？感应电流电功率之比为多少？ 9固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd，各边长为L，其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝，其余三边电阻可忽略的铜线磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里现有一与ab段的材料粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上，如图所示，以恒

13、定速度V从左向右匀速运动，当PQ离adL时，PQ上的电流强度是多大？方向如何？10一个匝数为n=100匝，边长L=10厘米的正方形闭合线圈的总电阻r=10，将这个线圈垂直于磁场放置，在磁感应强度B随时间t作周期性变化的磁场中，磁场的变化情况如图所示，则经1分钟，该线圈中产生的热量为多少焦耳？ 第四节 楞次定律（第1课时）一、学习目标1掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。2培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。3能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向4掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。二、学习重点和难点：学习重点：1楞次定律的获得及

14、理解。2应用楞次定律判断感应电流的方向。3利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。学习难点：楞次定律的理解及实际应用。三、自主学习（一）楞次定律内容： （二）楞次定律的应用1正确理解楞次定律中的“阻碍”的含义(1)谁阻碍谁？(2)阻碍什么？(3)如何阻碍？(4)结果如何？（三）右手定则的内容：（四）实例探究【例题1】如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动.下列四个图中能产生感应电流的是图( ). 【同类变式4-1】如图所示,竖直放置的长直导线通以恒定电流,有一矩形线框与导线在同一平面,在下列情况中线圈产生感应电流的是( ). (A)导线中电流强度变大 (B)线框向右平动

15、(C)线框向下平动 (D)线框以ab边为轴转动【例题2】如图所示，导体棒ab沿轨道向右匀速滑动，判断ab中感应电流方向，并指出a、b两点中，哪一点电势高？ 第四节 楞次定律（第2课时）学习重点：1应用楞次定律判断感应电流的方向。2利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。学习难点：楞次定律的理解及实际应用。【同类变式4-2】如图1所示匚形线架ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab，左侧有通电导线MN，电流方向由N到M，若将线框置于匀强磁场中，则（ ）(A)ab边向右运动时，导线MN与AB边相互吸引(B)ab边向左运动时，导线MN与AB边相互吸引(C)ab边向左运动时，导线MN与AB边相

16、互排斥(D)ab边向右运动时，导线MN与AB边相互排斥【例题3】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？【同类变式4-3】如图所示，两个大小相等互相绝缘的导体环，B环与A环有部分面积重叠，当开关S断开时（ ）A.B环内有顺时针方向的感应电流 B.B环内有逆时针方向感应电流C.B环内没有感应电流 D.条件不足，无法判定【同类变式4-4】如图所示，一定长度的导线围成闭合的正方形线框，使框面垂直于磁场放置，若因磁场的变化而导致线框突然变成圆形，则：（ ）A因B增强而产生逆时针的电流；B因B减弱而产生逆时针的电流；C因B减弱而

17、产生顺时针的电流；D以上选项均不正确。楞次定律 检测学案（第1课时）一、学习目标：能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向二、学习重点和难点：学习重点：1应用楞次定律判断感应电流的方向。2利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。【例题4】如图当磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能是：( )A、向下运动；B、向上运动；C、向左运动；D、以上都可能【同类变式4-5】如图，当一水平放置的线圈由一竖直放置的条形磁铁的正上方由静止释放，则在接近磁铁但未到达磁铁的过程中，从上向下看，线圈中的电流方向是（ ）A、顺时针； B、逆时针；C、没有电流； D、无法判断；【例题5】如图，光滑平

18、行金属导轨置于水平面上，AB、CD两导体直棒相互平行横置于导轨上，匀强磁场方向竖直向上，当导体棒AB向右移动时，CD将如何运动？【同类变式4-6】如图所示，导体ab、cd垂直放在水平放置的平行导轨上，匀强磁场方向竖直向上穿过导轨所在平面，导体与导轨间动摩擦因数为如果导体ab向左匀速运动时，则导体cd：(A)可能向左运动；(B)一定向左运动；(C)一定向右运动； (D)不可能静止翰林汇四、演练1、根据楞次定律知感应电流的磁场一定是：（ ） A、阻碍引起感应电流的磁通量； B、与引起感应电流的磁场反向； C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化D、与引起感应电流的磁场方向相同2、在赤道上空，一根沿东西方

19、向的水平导线自由落下，则导线上各点的电势是：（ ） A、东端高； B、西端高； C、中点高； D、各点电势一样高。3、如图所示金属矩形线圈abcd，放在有理想边界（虚线所示）的匀强磁场中，磁感应强度为B，线圈平面与磁场垂直，线圈做下面哪种运动的开始瞬间可使ab边受磁场力方向向上： （ ）A、向右平动； B、向左平动； C、向下平动； D、绕ab轴转动。4、如图所示，插入金属环B中的A是用毛皮摩擦过的橡胶圆棒(截面如图所示)，由于橡胶绕轴o转动，金属环B中产生了顺时针方向的电流。那么A棒的转动是（ ）A、逆时针匀速转动 B、逆时针减速转动C、顺时针匀速转动 D、顺时针减速转动楞次定律 检测学案（

20、第2课时）一、学习目标：能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向二、学习重点：1应用楞次定律判断感应电流的方向。2利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。5、如图所示，试判断当开关闭合和断开时，上方线圈中的电流方向6、如图，要使线圈中产生如图的感应电流，条形磁铁应靠近还是远离线圈运动，为什么？试用楞次定律进行说明。7、如图所示，电阻不计的光滑平行金属轨道放在与它的平面垂直的匀强磁场中。有一根长1m、电阻0.25的金属棒ab在外力作用下，以速度V向右匀速运动，磁感应强度B = 0.5T，R = 0.75，电压表示数为3.75V，求：外力F的大小、方向和金属棒ab的速度的大小？8、如图所示，

21、竖直导轨宽度L = 0.1m，电路的总电阻R = 1，金属棒被释放后向下滑动的最大速度为2.5m/s。匀强磁场的磁感应强度为2T，求金属棒的质量。第五节 感生电动势、动生电动势（第1课时）一、学习目标1知道感生电场。2知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。二、学习重点、难点学习重点：感生电动势与动生电动势的概念。学习难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。三、自主学习（一）感生电动势如图所示，穿过闭会回路的磁场增强，在回路中产生感应电流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？(1)感生电场：_(2)感生电动势：概念：_计算公式：_（二）洛伦兹力与动生电动势1、一段导体切割磁感线

22、运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力有关。_叫动生电动势。2、如图所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的能量转化情况。（三）实例探究【例题1】如图所示，在宽为0.5m的平行导轨上垂直导轨放置一个有效电阻为r=0.6的直导体，在导轨的两端分别连接两个电阻R1=4、R2=6，其它电阻不计。整个装置处在垂直导轨向里的匀强磁场中，如图所示，磁感应强度B=0.1T。当直导体在导轨上以V=6m/s的速度向右运动时, 求:直导体棒两端的电压和流过电阻R1和R2的电流大小。第五节 感生电动势、动生电动势（第2课时）一、学习目标1知道感生电场。2知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。二、

23、学习重点、难点学习重点：感生电动势与动生电动势的概念。学习难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。【变式训练5-1】如图所示，在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放置一个直导体棒MN，在导轨的左端连接一个电阻R，其它电阻不计，设导轨足够长。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。当直导体棒受到一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止开始在导轨上向右运动时，试确定直导体棒的运动情况及其最大速度Vm。【变式训练5-2】一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增加一倍，下述方法可行的是：（ ）A、使线圈匝数增加一倍B、使线圈截面积增加一倍C、使线圈匝数减少一半D、使磁感应强度的变化率增大一倍【例题3】如图所示，长 宽 的矩形线圈电阻为 ，处于磁感应强度为 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直求：将线圈以向右的速度 匀速拉出磁场的过程中，拉力 F大小拉力的功率 P拉力做的功W 线圈中产生的电热 Q通过线圈某一截面的电荷量 q第五节 感生电动势、动生电动势 检测学案（第1课时）一、学习目标：知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。二、学习重点：感生电动势与动生电动势的概念。学习难点：对感生电动势与动生电