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1、第四节 法拉第电磁感应定律学习目标 1.准确理解法拉第电磁感应定律 的内容并会熟练应用。 2通过小组成员合作探究，大胆 质疑，学会用实验总结规律的方 法的方法。 3激情投入，体验学习的快乐 一、自查自纠（约6分钟）要求： 1、认真查找问题，分析原因，用红笔纠错。 2、独立思考，自己分析，不能讨论。 3、记录自己的疑惑和不能独立解决的问题，为下 一步讨论做好准备。目标： 1、准确理解法拉第电磁感应定律并会熟练应用。 2、法拉第电磁感应定律的描述和应用方法拓展（ A层） 。全 力 以 赴， 认 真 细 心 会 使 你 与 众 不 同！二.讨论、交流、展示（约12分钟）(一) 重点讨论的问题1、法拉
2、第电磁感应定律的得出2、导线切割磁感线时感应电动势大小的求解3、法拉第电磁感应定律的应用 (二)讨论要求： （1）小组内先一对一讨论，再组内集中讨论，小组 长注意控制讨论节奏，及时安排展示与点评。 （2）力争全部达成目标。A层（120%），多拓展。B 层（100%），注重总结。C层（90%）。 （3）高效学习科研小组成员要首先质疑、拓展。展示安排及要求展示自我，提高自信，我是最棒的！展示问题问题展示方式及位 置展示小 组组点评评小 组组要求2前黑板展示1组B221展示人书写认真快速； 总结规律方法（用彩笔） 2其他同学讨论完毕总结 整理完善，并迅速浏览展 示同学的答案，准备点评 。 3提高效率
3、，不浪费一分 钟。4前黑板展示2组B15前黑板展示3组B256前黑板展示5组B17后黑板展示4组B298后黑板展示9组B110后黑板展示6组B1711后黑板展示7组B1展示安排及要求展示自我，提高自信，我是最棒的！展示问题问题展示方式及位 置展示小 组组点评评小 组组要求2前黑板展示1组B22点评评要求： 1、点评时评时 声音洪亮脱稿， 注重 自己的“教态态”，言简简意赅赅。 2、非点评评同学注意倾倾听、 思 考，要全神贯贯注，关键键 内容做好笔记记，有补补充或不 明白的地方及时时、大胆提出 。 C层：记忆整理电偏转规 律 B层：理解电偏转规律， 并能 应用 A层：灵活运用动力学和 能量的观点
4、解题4前黑板展示2组B15前黑板展示3组B256前黑板展示5组B17后黑板展示4组B298后黑板展示9组B110后黑板展示6组B1711后黑板展示7组B1本章的重点是感应电动势大小计算和感应电流方向的判断。在复习中,应深刻 理解法拉第电磁感应定律、楞次定律的内涵及外延，注意训练和掌握综合性题目 的分析思路和方法，还要侧重与实际生活、生产科技相结合的实际应用问题，全 面提高学生分析解决综合性问题和实际应用问题的能力。本章内容属高中物理的重点内容，从近几年的高考可以看出，对本章知识的考 查有所加强，每年的高考题都有，主要是：1.感应电流的产生和感应电流方向的判断，出题以选择题为主。2.导体切割磁感
5、线产生感应电动势的计算。此类问题常结合力学、电学知识， 解决与电量、电热相关的问题。3.法拉第电磁感应定律的应用是高考热点，常以综合性大题出现。并结合电路 、力学、能量转化与守恒等知识。4.对电磁感应图象问题的考查主要以选择题为主，是常考知识点。2.楞次定律的使用步骤3.楞次定律的推广 对楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为感应电流的效 果总是阻碍产生感应电流的原因： (1)阻碍原磁通量的变化“增反减同”； (2)阻碍相对运动“来拒去留”； 例如，如图9-1-1所示，若条形磁铁向闭合导线圈“前进 ”，则闭合导线圈“退却”；若条形磁铁远离闭合导线圈“逃 跑”，则闭合导线圈“追赶”。(3)使线圈面积
6、有扩大或缩小的趋势“增缩减扩”； 例如，如图9-1-2所示，当B减小时，穿过闭合金属圆环A 的磁通量减小，这时A环有扩张的趋势。 (4)阻碍原电流的变化(自感现象)“增反减同”。图9-1-1图9-1-21.如图9-1-5所示，同一平面内的三条平行导线串 有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好 ，匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻 可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的 是( ) A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到a B.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到a C.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到b D.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由
7、a到bB当堂检测2。如图9-1-6所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p 、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处 下落靠近回路时( )A.p、q将互相靠拢B.p、q将互相远离C.磁铁的加速度仍为gD.磁铁的加速度小于g【名师支招】(1)解法一，有理有据，丝丝入扣，但较繁琐；解法二直接从“阻碍”的效果着手分析，简捷 明快，入木三分，但分析难度大。(2)感应电流的产生，总是阻碍引起产生感应电流的原因，若感应电流是由于闭合电路与磁场的相对运动 产生的，回路因产生感应电流而受到的安培力必然阻碍这种相对运动。(3)感应电流产生的过程，同时也是其他形式的能转化为电能的过程，在电磁
8、感应现象中，能量是守恒的 。A D3.如图9-1-9所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光 滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度 。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无 初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地 面。下面对于两管的描述中，可能正确的是( ) A.A管是用塑料制成的，B管是用铜管制成的 B.A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的 C.A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的 D.A管是用胶木制成的，B管是用铝制成的A D图9-1-9【例1】2009年高考广东物理卷如图9-2-2(a)所示，一个电阻值为R，匝数 为n的圆形金属线圈与阻值为2R的 电阻R1连接
9、成闭合回路，线圈的半径为r1， 在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应 强度B随时间t变化的关系图线如图9-2-2(b)所示，图线与横、纵轴的截距分别 为t0和B0。导线的电阻不计，求0至t1时间内(1)通过电阻R1上的电流大小和方向；(2)通过电阻R1上的电荷量q及电阻R1上产生的热量。热点一 公式E=n/t的应用【答案】(1) nB0r22/(3Rt0) 从b到a(2) nB0r22t1/(3Rt0) 2n2B022r24t1/(9Rt02) 【解析】本题将电磁感应与电路知识相结合，既考查了电磁感应 定律，又考查了电流、电量、电功率的求法，要解答本题既要牢固
10、掌 握相关知识又要具备综合分析能力。 (1)由图象分析可知，0至t1时间内 B/t=B0/t0 由法拉第电磁感应定律有 E=n/t=n(B/t)S而S=r22 由闭合电路欧姆定律有I1=E/(R1+R) 联立以上各式解得 通过电阻R1上的电流大小为I1= nB0r22/(3Rt0) 由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a (2)通过电阻R1上的电荷量q=I1t1= nB0r22t1/(3Rt0) 通过电阻R1上产生的热量Q=I12R1t1= 2n2B022r24t1/(9Rt02) 。12009年高考山东理综卷如图9-2-3所示，一导线弯 成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有
11、磁感应 强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面。 回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂 直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结 论正确的是( ) A.感应电流方向不变 B.CD段直导线始终不受安培力 C.感应电动势最大值Em=Bav D.感应电动势平均值E=1/4BavA C D图9-2-3【例2】如图9-2-4所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L=0.3 m，导轨左端连接R=0.6 的电阻。区域abcd内存在垂直于导轨平面B=0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D=0.2 m。细金属棒A1和A2用长为2D=0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂
12、直。每根金属棒在导轨间的电阻均为r=0.3 ，导轨电阻不计。使金属棒以恒定速度v=1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场。计算从金属棒A1进入磁场(t=0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图9-2-5中画出。热点二 公式E=Blv的应用【解析】0t1(00.2 s)A1产生的感应电动势： E=BLv=0.60.31.0 V=0.18 V电阻R与A2并联的阻值：R并=Rr/(R+r)=0.2 所以电阻R两端电压U=R并/(R并+r)E=0.2/(0.2+0.3)0.18 V=0.072 V通过电阻R的电流：I1=U/R=0.072/0.6 A=0.12 A t1t2(0.2
13、0.4 s)E=0, I2=0t2t3(0.40.6 s) 同理I3=0.12 A如图9-2-6图9-2-5图9-2-4图9-2-62两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻 值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的 轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与 磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图9-2-7所示。除电 阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止 释放，则( ) A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为ab C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F=B2L2v/R D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重
14、力势能的减少A C图9-2-7【例3】在如图9-2-8所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是( )A.合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C.合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭D.合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭热点三 自感现象【名师支招】(1)流过线圈的电流由于自感电动势的作用，而不能突 变，只能逐渐变化。(2)电路达到稳定后，电感线圈不再产生自感电动势，只相当于直流 电阻。【解析】合上开关后，由于a
15、灯和线圈相连后接在 电路中，当电路中电流变化时，线圈对电流有阻碍作用，所以闭合开关后 ，b先亮，a后亮；断开开关后，a、b都要过一会儿再灭。C图9-2-83如图9-2-9所示的电路中，三个相同的灯泡a、b 、c和电感L1、L2与直流电源连接电感的电阻 忽略不计，开关S从闭合状态突然断开时，下 列判断正确的有( ) A.a先变亮，然后逐渐变暗 B.b先变亮，然后逐渐变暗 C.c先变亮，然后逐渐变暗 D.b、c都逐渐变暗A D 图9-2-9如图所示，有两根和水平方向成角的光滑 平行的金属轨道，上端有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场， 磁感应强度为B，一质量为m的金属杆从轨道 上由静止滑下。 经过足够长的时间后，金属 杆的速度会趋于一个最大速度vm，则 （ ） A.如果B增大，vm将变大 B. 如果增大，vm将变大 C.如果R增大，vm将变大 D.如果m变小，vm将变大
