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1、1电磁感应与电路电磁感应与电路说课教案说课教案【考纲解读考纲解读】【考查特点考查特点】从近几年的高考来看，在考查本专题的概念和规律的理解时多以选择题和实验的形式为主：着重考查电流的定义、欧姆定律的应用、对串并联电路（如：08 年重庆 T15 宁夏 T15、09 年广东 T10） 、以及电路的动态分析（如：08 年广东 T7、11 年北京 T17、海南 T2、上海 T5） 、感应电动势（电流）的产生条件、大小、方向（如：10 年全国 1 的 T17、新课标 T21、北京 T19、11 年江苏 T2、广东 T15等） ，交变电流的产生、四值（瞬时值、最大值、有效值、平均值） ， 理想变压器电路中原
2、副线圈的电压、电流、功率关系等；而在考查规律的综合应用时则以分值高的计算题的形式出现，着重考查电磁感应与电路、磁感应与动力学、磁感应与能量、磁感应与图像问题的综合，这类题目综合性大，难度大，对考生具有较高的区分度，能力要求很高。【高考预测高考预测】因为历年高考对本专题考点的考查覆盖面大，几乎考查到了每个知识点。特别近几年来高考对本考点内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判定、导体切割磁感线产生的感应电动势的计算和电路的动态分析以及含容（电感）电路等，并且要求较高，几乎是年年考；象电磁感应现象与磁场、电磁感应与电路和力学、电磁感应与电学、电磁感应与能量及电磁感应与动量等知识相联系的综
3、合题和图像问题在近几年高考中也时有出现；这部分知识试题题型全面，选择题、实验题、计算题都可能考，尤其是难度大、涉及知识点多、综合能力强的题。所以，我们复习时要重点注意，电路的动态分析、电磁感应与图像、电磁感应与动力学、电磁感应中的能量问题。【学生现状学生现状】通过第一轮复习，学生大都掌握了本单元中电压、电流、电阻、电功、电功率、电热的基本概念；主题内容要求说明电路电流 欧姆定律 电阻定律 电阻的串联、并联 电源的电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律 电功率、焦耳定律 电磁感应电磁感应现象 磁通量 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感、涡流 2基本掌握了法拉第电磁感应定律、楞次定律、闭合电路中的电流、
4、路端电压以及闭合电路中能量转的化规律及其一般应用。学生大都掌握了解决恒定电流问题的基本方法（如：递推法、图像法、图解法、等效法、赋值法、极值法等）和解决电磁感应问题的常用方法。但在知识的掌握方面，总是感觉比较零散；在方法的应用方面，感到生疏；对于综合的问题的处理能力较差。【复习策略复习策略】在复习电磁感应与电路分析时，要抓住两个核心：核心之一：核心之一： 是电磁感应部分的法拉第电磁感应定律和楞次定律：一个是揭示感应电动势的大小所遵循的规律；一个是揭示感应电动势方向所遵循的规律。法拉第电磁感应定律 E=n/t 表明：磁通量的变化率越大，感应电动势越大；磁通量的变化率越大，通过外力克服安培力做功将
5、其他能转化为电能的本领也越大。楞次定律也可用推论表述为：感应电流的磁场（即感应电流的效果）总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化（感应电流的原因） 。从楞次定律的内容可以判断出：要想获得感应电流就必须克服感应电流的阻碍，需要外界做功，需要消耗其他形式的能量在第二轮复习时如果能站在能量的角度对这两个定律进行再认识，就能够对这两个定律从更加整体、更加 深刻的角度把握 核心之二：核心之二： 是电路部分的部分电路欧姆定律（包括六个常见物理量：电压、电流、电阻、 电功、电功率、电热；三条定律：部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律；以及串、并联 电路的特点等概念、规律） 、闭合电路欧姆定律（电动势概念、闭合电
6、路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化）和三种不同类别的电路（即恒定电流电路、变压器电路、远 距离输电电路）的比较：比较这些电路哪些是不变量，哪些是变化量，变化的量是如何受到 不变量的制约的；其能量是如何变化的。在应用电磁感应规律与电路规律分析综合问题时，要先明确电源与外电路：一般发生磁通量变化的那部分回路或做切割磁感线运动的那部分导体充当电源，是内电路，这部分电路的电阻就是内阻；其他部分就充当产生用电器，是外电路，这部分电路的电阻就是外阻。再画出等效电路图，分清电路中各部分之间的串并联关系。 【时间安排时间安排】 本专题一共需 3 课时。第 1 课时：学生回忆复习本专题的基本概念，形成
7、完整的知识网络；第 2 课时：这节课主要复习电路的动态变化、关于感应电流的图像、电磁感应与动力学、电磁感应和能量等内容；第 3 课时：解决学生在训练题中，对专题的内容加深巩固。【典型题例典型题例】例例 1.1.(海南第 2 题).如图，E 为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S 为开关，V 与 A 分别为电压表与电流表。初始时 S0与 S 均闭合，现将 S 断开，则3A.的读数变大，的读数变小 V AB.的读数变大，的读数变大 V AC.的读数变小，的读数变小 V AD.的读数变小，的读数变大 V A【解析】：S 开，相当于电阻变大，总电流减小，故端电压增大，的读数变大，把
8、 R1归为内阻，则 R3 V中的电压也增大，R3中的电流也增大，R3中的电压也增大。答案选 B【解法总结】：分析直流电路的动态变化的基本思路是： “局部整体局部”即：先分析电路结构的变化导致：R部分变化R总变化I总变化 U路端变化 部分电路针对训练针对训练1.如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小当开关 S 闭合且没有光照射时，电容器 C 不带电当用强光照射 R4且电路稳定时，则与无光照射时比较 ( )A电容器 C 的上极板带正电B电容器 C 的下极板带正电C通过 R4的电流变小，电源的路端电压增大D通过 R4的电流变大，电源提供的总功率变小
9、【解析】：无光照射时，C 不带电，说明 R1: R3R2:R4.当有光照射时，R4阻值减小，则 R4分压减小，C 上板电势低于下板电势，下板带正电由于 R4减小，回路中总电流变大，通过 R1、R2电流变小，通过 R4的变大，P电源EI 应变大B 正确例例 2.2. 如图所示，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为 L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为 L 的正方形导体线框，总电阻为 R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力 F 使线框以速度 v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势 E 为正，磁感线垂直纸面向
10、里时磁通量 为正，外力 F 向右为正则以下能反映线框的磁通量 、感应电动势 E、外力 F 和电功率 P 随时间变化规律的图象是 ( )4【解析】：线框在 0L 间运动时合磁通量向外，且均匀增大，在 L1.5L 间运动时，合磁通量向外且均匀减小，而在 1.5L2L 间运动时，合磁通量向里且均匀增大，A 错；在 时间内L v3L vE2BLv，B 错；外力 F 始终与 F 安方向相反，向右，C 错；由 PI2R，在 时间内感应电流L v3L v为 0 和时间内感应电流的两倍，D 正确L v3L v4L v【解法总结】：对于电磁感应中的图象问题，分析的基本思路是划分几个不同的运动过程，然后应用楞次定
11、律和电磁感应定律分段研究针对训练针对训练2.如图 5 所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为 B，磁场区域宽度均为a，一正三角形(中垂线长为 a)导线框 ABC 从图示位置沿 x 轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流 i 与线框移动距离 x 的关系图象正确的是 ( )【解析】：在 0a 距离内，有效切割长度 l 均匀增大，即 lvttan 30vt，感应电流33it，且最大值 I0，电流方向为逆时针方向；在 a2a 距离内，线框处在两个磁场33Bv2RBav R中，在两个磁场中有效切割长度相同，感应电流方向相同，且感应电流最大值为 Ima
12、x2I0，方向为顺时针方向；2a3a 距离内，感应电流为逆时针方向，且最大感应电流的值为 I0，C 正确例例 3.3. (2011浙江23)(16 分)如图甲所示，在水平面上固定有长为 L2 m、宽为 d1 m 的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧 l0.5 m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示在 t0 时刻，质量为 m0.1 kg 的导体棒以 v01 m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为0.1 /m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取 g10 m/s2 )5(1
13、)通过计算分析 4 s 内导体棒的运动情况；(2)计算 4 s 内回路中电流的大小，并判断电流方向；(3)计算 4 s 内回路产生的焦耳热.【解析】：(1)导体棒先在无磁场区域做匀减速直线运动，有mgma，v1v0at，xv0t at2 (3 分)12代入数据解得：t1 s，x0.5 m，导体棒没有进入磁场区域 (1 分) 导体棒在 1 s 末已停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为 x0.5 m (1 分) (2)前 2 s 内磁通量不变，回路中的电动势和电流分别为 E0，I0 (3 分) 后 2 s 回路产生的电动势为Eld0.1 V (3 分)tBt回路的总长度为 5 m，因此回路的
14、总电阻为 R50.5 电流为 I 0.2 A (1 分)ER根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向 (3)前 2 s 内电流为零，后 2 s 内有恒定电流，则焦耳热为 QI2Rt0.04 J【解法总结】：动力学问题针对训练针对训练3.如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ 平行固定在倾角 37的绝缘斜面上，两导轨间距 L1 m，导轨的电阻可忽略M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻一根质量 m1 kg、电阻 r0.2 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好整套装置处于磁感应强度 B0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下自图示位置起，杆 ab 受到大小为 F
15、0.5v2(式中 v 为杆 ab 运动的速度，力 F 的单位为 N)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻 R 的电流随时间均匀增大。g 取 10 m/s2，sin 370.6.（1）试判断金属杆 ab 在匀强磁场中做何种运动，并请写出推理过程；6（2）求电阻 R 的阻值；（3）求金属杆 ab 自静止开始下滑通过位移 x1 m 所需的时间 t【解析】：(1)金属杆做匀加速运动(或金属杆做初速度为零的匀加速运动) (1 分)通过 R 的电流 I，因通过 R 的电流 I 随时间均匀增ERrBLvRr大，即杆的速度 v 随时间均匀增大，杆的加速度为恒量，故金属杆做匀加速运动 (2 分)(2)对回路，根据闭合电路欧姆定律 I (1 分)BLvRr对杆，根据牛顿第二定律有：Fmgsin BILma (2 分)将 F0.5v2 代入得：2mgsin (0.5)vma，因 a 与 v 无关，B2L2Rr所以 a8 m/s2 (2 分)2mgsin m0.50(1 分) ，得 R0.3 (1 分)B2L2Rr(3)由 x at2(1 分)得，所需时间 t0.5 s
