2019-2020年高中物理 電磁感應現(xiàn)象全章復習課時（1課時）教案 人教版二冊.doc

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2019-2020年高中物理 電磁感應現(xiàn)象全章復習課時（1課時）教案 人教版二冊 一、知 識 結(jié) 構(gòu) 二、重點、難點分析 （一）磁通量、磁通量的變化及磁通量的變化率 磁通量 磁通量變化△ 磁通量變化率 物理 意義 某時刻穿過某個面的磁感線的條數(shù) 某一段時間內(nèi)穿過某個面的磁通量的變化 穿過某個面的磁通量變化的快慢 大小 =Sn Sn是與B垂直的面的面積，即S在與B垂直方向上的投影 △=2－1 △=△Sn 或△= S△ = 或=S 實例 如圖17—1—1所示 矩形線圈長L1，寬L2， 在勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω轉(zhuǎn)動。 從圖示位置開始計時，線圈轉(zhuǎn)過90 所用時間 （平均變化率） 附注 線圈平面與磁感線平行時△=0，但即時變化率最大； 線圈平面與磁感線垂直時最大，但即時變化率=0. （二）電磁感應現(xiàn)象 當穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，在閉合回路中產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象． 由可知有三種情況可以使閉合電路中產(chǎn)生感應電流： 1．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動，實際上此時閉合電路的面積發(fā)生變化，引起閉合回路中磁通量的變化； 2．閉合電路所在處磁場的磁感應強度發(fā)生變化，引起閉合回路中磁通量變化； 3．閉合電路在磁場中轉(zhuǎn)動，其垂直于磁感線的面積發(fā)生變化，引起閉合回路中的磁通量變化． 注意，若電路不閉合，則在電路兩端產(chǎn)生感應電動勢，而電路中沒有感應電流． （三）法拉第電磁感應定律 感應電動勢的大小跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比： ，這里注意區(qū)分磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率，前面已給出對照表． 公式 計算出來的是在 時間內(nèi)的平均感應電動勢，而瞬時感應電動勢要取 時的極限值． （四）楞次定律 1．內(nèi)容： 感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化． 應用楞次定律實際上就是尋求電磁感應中的因果關系：因──穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，果──產(chǎn)生感應電流，方法是由因求果． 2．解決問題的步驟： ① 弄清原磁場的方向以及原磁場磁通量的變化； ② 判斷感應電流的磁場方向：當磁通量增加時，感應電流的磁場與原磁場方向相反，當磁通量減小時，感應電流的磁場與原磁場方向相同； ③ 用安培定則判斷出感應電流的方向． 3．阻礙意義的推廣： （1）阻礙原磁場的變化?！白璧K”不是阻止，而是“延緩”，感應電流的磁場不會阻止原磁場的變化，只能使原磁場的變化被延緩或者說被遲滯了，原磁場的變化趨勢不會改變，不會發(fā)生逆轉(zhuǎn)． （2）阻礙的是原磁場的變化，而不是原磁場本身，如果原磁場不變化，即使它再強，也不會產(chǎn)生感應電流． （3）阻礙不是相反．當原磁通減小時，感應電流的磁場與原磁場同向，以阻礙其減小；當磁體遠離導體運動時，導體運動將和磁體運動同向，以阻礙其相對運動． （4）“阻礙”的具體應用為：研究磁場的關系時遵循“增反減同”原則；研究相互作用力的效果時遵循“來拒去留”原則． （5）由于“阻礙”，為了維持原磁場的變化，必須有外力克服這一“阻礙”而做功，從而導致其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能．因此楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應中的體現(xiàn)． 4．電勢高低的判斷 ① 分清內(nèi)外電路：產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體為內(nèi)電路，也就是電源，其余部分為外電路． ② 判定電勢的高低：在內(nèi)電路中，感應電流從電源的負極流向電源的正極；在外電路中，感應電流從電源的正極流向負極． （五） 自感現(xiàn)象 自感現(xiàn)象是指當線圈自身電流發(fā)生變化時，在線圈中引起的電磁感應現(xiàn)象，當線圈中的電流增加時，自感電流的方向與原電流方向相反；當線圈中電流減小時，自感電流的方向與原電流的方向相同．自感電動勢的大小與電流的變化率成正比． 自感系數(shù)L由線圈自身的性質(zhì)決定，與線圈的長短、粗細、匝數(shù)、有無鐵芯有關． 自感現(xiàn)象是電磁感應的特例．一般的電磁感應現(xiàn)象中變化的原磁場是外界提供的，而自感現(xiàn)象中是靠流過線圈自身變化的電流提供一個變化的磁場．它們同屬電磁感應，所以自感現(xiàn)象遵循所有的電磁感應規(guī)律．自感電動勢僅僅是減緩了原電流的變化，不會阻止原電流的變化或逆轉(zhuǎn)原電流的變化．原電流最終還是要增加到穩(wěn)定值或減小到零． 自感現(xiàn)象只有在通過電路的電流發(fā)生變化時才會產(chǎn)生．在判斷電路性質(zhì)時，一般分析方法是：當流過線圈L的電流突然增大瞬間，我們可以把L看成一個阻值很大的電阻；當流經(jīng)L的電流突然減小的瞬間，我們可以把L看作一個電源，它提供一個跟原電流同向的電流． 圖2電路中，當S斷開時，我們只看到A燈閃亮了一下后熄滅，那么S斷開時圖1電路中就沒有自感電流？能否看到明顯的自感現(xiàn)象，不僅僅取決于自感電動勢的大小，還取決于電路的結(jié)構(gòu)．在圖2電路中，我們預先在電路設計時取線圈的阻值遠小于燈A的阻值，使S斷開前，并聯(lián)電路中的電流IL>>IR ，S斷開瞬間，雖然L中電流在減小，但這一電流全部流過A燈，仍比S斷開前A燈的電流大得多，且延滯了一段時間，所以我們看到A燈閃亮一下后熄滅，對圖1的電路，S斷開瞬間也有自感電流，但它比斷開前流過兩燈的電流還小，就不會出現(xiàn)閃亮一下的現(xiàn)象． 除線圈外，電路的其它部分是否存在自感現(xiàn)象？ 當電路中的電流發(fā)生變化時，電路中每一個組成部分，甚至連導線，都會產(chǎn)生自感電動勢去阻礙電流的變化，只不過是線圈中產(chǎn)生的自感電動勢比較大，其它部分產(chǎn)生的自感電動勢非常小而已。 三、知識填空（投影） 1．產(chǎn)生感應電流的根本原因（條件）：　　　　　　 　　　 　　　　　　?。? 2．穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化的原因：（1）　　　　　　　　　　??；（2）　 　　　　　　　　　　?。唬?）　　　　　　　　　　　　　　　　　?。? 3．感應電動勢：無論電路是否閉合，只要穿過電路的　 　發(fā)生變化，電路中就一定有　 　，若電路是閉合的就有 ?。a(chǎn)生感應電動勢的那部分導體就相當于一個　 ?。? 4．感應電動勢的大?。焊┻^電路的 　有關。寫出法拉第電磁感、應定律的公式 ． 5．導體在勻強磁場中切割磁感線運動時產(chǎn)生的感應電動勢的計算公式： E=BLV．注意：此公式成立的條件是：B、L、V要　　　　　　．當導線運動平面與磁感線平行時，導線中不會產(chǎn)生感應電動勢． 6．楞次定律的內(nèi)容： 。 應用的一般步驟是：① ② ③ ④ 7．右手定則：用來判定導體在磁場中做　　　　　運動時產(chǎn)生的　　　　　的方向，具體做法是： 8．自感現(xiàn)象：由于導體本身的　　　　　　發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象．自感現(xiàn)象產(chǎn)生的電動勢叫做自感電動勢：其大小與 　　 　　 的變化快慢有關， 　　　　 變化越快，自感電動勢就越大；反之，則越小，還與線圈的　　　　 有關， 　　 越大，自感電動勢也越大；反之，越?。? 9．自感系數(shù)：由線圈的　　　　、　　　　、　　　　等因素決定．線圈越粗、越長、匝數(shù)越密，自感系數(shù)越大．另外，有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯的自感系數(shù)大得多． 四、練習題： 1．1820年丹麥的物理學家　　　發(fā)現(xiàn)了電流能夠產(chǎn)生磁場；之后，英國的科學家　　　經(jīng)過十年不懈的努力終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，并發(fā)明了世界上第一臺感應發(fā)電機． N S V 2．下列圖中能產(chǎn)生感應電流的是（ ） 　 V 　 　 V V 　　(A) 　　 (B) 　 (C) 　(D) 　 (E) (F) 3．在某星球上的宇航員，為了確定該星球是否存在磁場，他手邊有一根表面絕緣的長導線和一個靈敏電流計，現(xiàn)請你指導他如何操作． 4．下列說法中正確的是：感應電動勢的大小跟（　?。┯嘘P： A．穿過閉合電路的磁通量． B．穿過閉合電路的磁通量的變化大?。? C．穿過閉合電路的磁通量的變化快慢． D．單位時間內(nèi)穿過閉合電路的磁通量的變化量． 5．如圖所示，試根據(jù)已知條件確定導線中的感應電流方向（圖中的導線是閉合電路中的一部分）： 　 　 V B B V V B V B (A) (B) (C) (D) 6．一架飛機以900Km/h的速度沿水平方向飛行，該處地磁場的豎直分量為0.510-4T，飛機的翼長為12m，求機翼兩端間的感應電動勢為多大？ V L R S 7．如右圖所示，Ｌ是一個自感系數(shù)很大的有鐵芯的線圈，在用電壓表測它兩端的電壓時，如果要切斷電路（打開開關Ｓ）必須先拆下電壓表，而不能在電壓表與Ｌ并聯(lián)時斷開Ｓ，為什么？ 8．如右圖所示，如果以一定的速度向右拉動線框，那么線框電阻大時，是否會省力一些？為什么？ 　 V B S ~220V C A 9．如右圖所示為日光燈的電路圖，其中Ａ　　　是，其作用是在燈開始點燃時起　　　　　　　的作用；在日光燈正常發(fā)光時起　　　　　　　　　作用．Ｂ是　　　　　　，它的內(nèi)壁涂有一層　　　　　，使其發(fā)出的光為柔和的白光；Ｃ是　　　　　　　，它是一個充有氖氣的小玻璃泡，里面裝上兩個電極，一個固定不動的　　　　　　和一個用 制成的Ｕ形觸片組成．