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1、用心 爱心 专心 - 1 -电磁感应备课指要教学建议1、磁通量及其变化是研究电磁感应现象的基础，在复习中庆讲清楚计算磁通量的基本方法和注意问题，明确磁通量的物理意义.可以结合“案例导入”和“探究延伸”中的例题来复习.2、楞次定律是本章的重点内容之一，可以将其归纳为“减同增反”以及另一种表述“效果反抗原因” ，要明确“减和增” “同和反” “效果”和“原因”的物理意义，它们在本质上是相同的，但在不同的情形下应用相应的表述可以简化解题，各有优点，如另一种表述较适宜用于相对运动（来柜去留）.对于一些典型的问题如二级电磁感应、多回路问题等，要分析透彻，总结出一般的解题方法.如“重、难、疑点剖析”中的例
2、 1 和例 2.3、要注意区别右手定则和右手定则，学生容易将二者混淆.可以总结出简明易记的结论帮助学生记忆，如“左动右发”.资料链接节能炊具电磁灶块状的金属放在变化的磁场中，或在磁场中运动时，金属中产生的感应电流在金属块内形成闭合回路，类似于水的游涡，称为涡流.电磁灶就是根据这一原理制成的.电磁灶首先把 50HZ的交流电通过桥式整流装置换成直流电，再通过逆变器变成 1550HZ的高频电流.此电流通过螺旋形加热线圈（带有磁芯）产生高频交变磁场，磁场穿过非金属的灶台面板进入熟饪铁锅底内，由于电磁感应产生电场，形成强大的涡流，产生大量的热量，从而对食物进行加热.电磁灶加热的温度在 50200的范围内
3、，功率在 3001200VW 之间.由于电磁灶是通过锅底产生涡流而加热的，不存在传递过程中的热量损耗，所以热功当量效率可高达 83%，而普通电炉的热效率只有 52%左右，电磁灶比普通电炉可节电 33%.电磁灶是一种安全、卫生、高效、节能的炊具.案例导入例 1 如图 12-41-1 所示，通电直导线与闭合导线框彼此绝缘，处于同一平面内，导线与线框的对称轴重合.为以采取的措施是（ ）.A使直导线中的电流减小 B线框以直导线为轴匀速运动C线框向左匀速运动 D线框向右匀速运动【分析】 要产生感应电流，穿过线框的磁通量必须发生变化.【解答】 直导线中的电流变化（增强或减小）时，由于直导线右方的磁场垂直纸
4、面向里，左方的磁场垂直线面向外，而两边的相等，故总的磁通量始终为零，与电流的大小无关，线框中不产生感应电流.线框以直导线为轴转动时，由于右方穿入和左方穿出的磁感线条数始终相等，所以穿过线框的磁通量仍始终为零，不会产生感应电流.线框匀速运动时，可由右手定则来判断.向左匀速时，线框的右边中产生向下的电流，左边中产生向上的电流；向用心 爱心 专心 - 2 -右匀速时，方向则反之.【答案】 C.【归纳】 习题主要考查对产生感应电流条件的理解.容易发生错误的是 B 项，尽管线框绕直导线转动，但磁通量却不变，从运动的角度看，由于线框的左右两边始终处在同一个圆周上，与磁感线平行，不切割磁感线，故不产生感应电
5、流.知识梳理1、 磁通量、磁通量的增量穿过某一面积的磁感线的条数称磁通量.计算公式 =BScos， 为面积 S 与垂直于匀强磁场方向平面的夹角.磁通量的增量定义为= 2- 1， 2和 1分别是末状态和初状态的磁通量.在计算磁通量时，要注意理解：（1）磁通量是标量，没有方向但有正负.有两个或以上的磁场同时存在时，要先规定磁场的正方向，则反方向磁场的磁通为负值，再由= 2- 1，计算磁通量的变化.（2）磁通量与匝数无关.2、 产生感应电流的条件穿过闭合电路的磁通量发生变化.当电路不闭合时，穿过电路的磁经受 量发生变化，电路中产生感应电动势，但无感应电流.3、 楞次定律表述：感应电流具有这样的方向，
6、感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.可以简化为“减同增反”.“减”和“增”是指磁通量的变化是增加还是减小；“同”和“反”是指感应电流的磁场和原磁场的关系.如磁通量减小，则感应电流的磁场和原磁场的方向就相同，反之则相反.4、楞次定律的另一种表述感应电流的效果，总是要反抗引起感应电流的原因.可简述为“效果反抗原因” ；“效果”是指导体中产生感应电流后所引起的结果， “反抗”是指“阻碍磁通量的变化”或是“阻碍相对运动” ，通常可简化为“来拒去留”.如磁铁靠近线圈，线圈中产生感应电流，其效果是线圈对磁铁“来拒去留” ，总是阻碍相对运动.4、 右手定则伸开右手，让拇指与其余四指垂直，并且同
7、手掌在同一平面内，让磁感线从手心进入，拇指指向导体运动方向，其余四指所指就是感应电流方向.用右手定则判断部分导体切割磁感线产生感应电流的方向较为简便.5、 运用楞次定律判定感应电流方向的步骤（1）明确穿过闭合电路的原磁场的方向及空间分布情况；（2）判断穿过闭合电路的磁通量的变化情况；（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.重、难、疑点剖析用心 爱心 专心 - 3 -1、对楞次定律、右手定则和另种表述的辨析楞次定律是判断感应电流方向的普遍规律，右手定则适合于导体切割磁感线的特殊情况，另种表述在判断由相对运动而产生的电磁感应现象时较为方便.凡是可由右手定则、
8、另种表述判断的问题，都可用楞次定律来确定.2、要注意区分左手定则和右手定则左手定则是判断载流导体（运动电荷）在磁场中所受磁场力方向的；右手定则是判定导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的，两者不可混淆.相关规律辨析表物理现象 相关规律电流、运动电荷产生的磁场 安培定则磁场对电流或运动电荷的作用力左手定则闭合电路的磁通量变化产生感应电流楞次定律部分导体切割磁感线产生感应电流右手定则导体的相对运动产生感应电流 楞次定律（另一种表述）例 1 在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈 M 相接，如图 12-41-2 所示，垂直于导轨放一根导线，匀强磁场垂直于导轨所在平面.要使 M 所包
9、围的小闭合线圈 N 中产生顺时针方向的感应电流，则导线运动情况可以是（ ）.A匀速向右运动 B匀速向左运动C加速向右运动 D减速向右运动【分析】 利用代入法，即把题中所设的运动逐个代入，进行判断.【解答】 当 ab 匀速运动时，ab 中产生的电动势恒定，则回路中产生恒定的感应电流，穿过线圈 N 的磁场不变化，故 N 中不会产生感应电流，选项 A、B 均错误.当 ab 向右加速运动时，ab 中产生向下的感应电流，此电流在线圈 N 处产生的磁场应是垂直纸面向里，由于ab 中的电流在不断增强，则 N 中的磁通量也不断增加.由楞次定律可得，N 中应产生逆时针方向的感应电流.同理可得，当 ab 向右减速
10、运动时，N 中就会产生顺时针方向的感应电流.【答案】 D.【归纳】 这是一个二级电磁感问题.此类问题的规律是在第一级中产生的感应电流必须是变化的，才可能在第二级中产生感应电流.像题中第一级电磁感应中，导体棒 ab 匀速运动时，产生恒定的电流，就不能引起第二次的电磁感应.用心 爱心 专心 - 4 -例 2 如图 12-41-3 所示，ab 是一个可绕垂直于纸面的轴转动的闭合导线圈，当滑线变阻器 R 自左向右滑动时，线圈 ab 的运动情况是（ ）.A 保持静止不动 B B逆时针转动C 顺时针转动 D发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向【分析】 可用楞次定律的另一种表述来判断.【解答】 当滑
11、线变阻器的滑动端自左向右滑动时，电路的电阻增大，电流减小.由题图可知，线圈所在处的磁场是水平方向，电流减小则穿过线圈的磁通量减小，线圈中将产生感应电流.由楞次定律的另一种表述，感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因，原因是磁通量的减少，则效果应是线圈做顺时针的转动，使线圈在垂直于磁场方向的投影面积增大，穿过线圈的磁通量有增大的趋势，以“反抗”磁通量减少的“原因” ，故 C 正确.【答案】 C【归纳】 可以看出，由楞次定律的另一种表述“效果”反抗“原因”来判断，不需要具体判断电流和磁场的方向，只要能判断出穿过线圈的磁通量的变化即可，较为简捷，若由楞次定律“减同增反”来判断，则要先假设电源的极性
12、，再判断出磁场的方向，才可以判断出线圈中的感应电流方向，再由左手定则判断线圈所受的磁场力的方向，最终才能得出线圈的转动方向.请读者试一试.备用题例 3 如图 12-41-4 所示，MN 是一根用定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框 abcd 放在导线上，让线框的位置偏向导线的左边，两者彼此绝缘，当导总经理中的电流突然增大时，线框整体受力的情况为（ ）.A 受力向右 B B受力向左C 受力向上 D D受力为零【分析】 先由楞次定律判断线框中感应电流的方向， 再由左手定同判断线框各所受磁场力的方向.【解答】 由题意知，线框在直导线 MN 左方的面积大于右方的面积，直导线中的电流产生的磁场
13、在右方为垂直于纸面向里，在左方为垂直于纸面向外，线框中左方的磁通量大于右方的磁能量.当导线中电流突然增大时，线框中的总磁通量增加，且合磁场的方向应是向外的. 由楞次定律，可得感应电流的方向为顺时针方向. 由左手定则可以判断，ab 边和 cd 边所受的磁场力方向都是水平向右的，而 ac 边和 bc 边所受的磁场力等值反向，相平衡，所以线框受力为水平向右，将会向右平动.选项 A 正确.用心 爱心 专心 - 5 -【答案】 A.【归纳】 题中线框的磁通量应是左右两部分的代数和，判断时需先明确合磁场的方向.在判断磁场力时不可凭想当然认为 ab 边和 cd 边所受的磁场力是等值反向的，要注意到在左右两边
14、磁场是反向的，实际上 FcdF ab，因为磁感应强度 BcdB ab.考题回放感应电流方向的判定是高考考查的重点，多以选择题出现.试题常以电磁感应现象背景，考查楞次定律与磁场知识的综合运用.例 如图 12-41-5 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（ ）.AA 管是用塑料制成的，B 管是用铜制成的BA 管是用铝制成的，B 管是用胶木制成的CA 管是用胶木制成的，B 管是用塑料制成的DA 管是用胶木制成
15、的，B 管是用铝制成的【分析】 磁性小球在导体管中运动时，会产生感应电流.【解答】 塑料和胶木都是绝缘材料，铝和铜都是导体.磁 性小球在塑料管或胶木管中下落时，不会产生感应电流，两者之间 无相互作用，对小球的运动状态设有影响.而在铝管或铜管中下落 时，相当于铝管或铜管在切割磁感线，所以在铝管或铜管中都会产生 感应电流.由楞次定律可知，此感应电流的磁场对小球的运动起到 阻碍作用，即小球所受的磁场力与重力必是反向的，阻碍小球的小 落，故小球下落的时间将会变小.【答案】 A、D.【反思】 注意区分导体和绝缘体，只有在导体中才可能产生电磁感应现象.探究延伸例 如图 12-41-6 所示，两个同心放置的共面金属圆环 a 和 b，一条形磁铁穿过圆心又与环面垂直，则穿过两环的磁通量的大小关系为（ ）.Aa b Ba bCa= b D无法比较【分析】 线圈把磁铁包围在其中，磁铁的内部和外部磁感线的方向是相反的，磁通量应该是两部分的代数和.【解答】 磁感线是闭合曲线，在条形磁铁外部从 N 极到 S 极，在内部从 S 极到 N 极，线圈中的磁通量应是这两部分磁通量的代数和.因磁铁外部空间的所有磁感线都要穿过内部，又由于圆环 a 的面积小于圆环 b 的面积.故从外部 N 极到 S 极穿过 a 面的磁
