電磁感應高三物理複習學案
1、電磁感應屬於每年重點考查的內容之一，試題綜合程度高，難度較大。
2、本章的重點是：電磁感應產生的條件、磁通量、應用楞次定律和右手定則判斷感應電流的方向、感生、動生電動勢的計算。公式E=Blv的應用，平動切割、轉動切割、單杆切割和雙杆切割，常與力、電綜合考查，要求能力較高。圖象問題是本章的一大熱點，主要涉及ф-t圖、B-t圖、和I-t圖的相互轉換，考查楞次定律和法拉第電磁感應定律的靈活應用。
3、近幾年大學聯考對本單元的考查，命題頻率較高的是感應電流產生的條件和方向的判定，導體切割磁感線產生感應電動勢的計算，電磁感應現象與磁場、電路、力學等知識的綜合題，以及電磁感應與實際相結合的問題，如錄音機、話筒、繼電器、日光燈的工作原理等.
第一課時 電磁感應現象 楞次定律
【教學要求】
1、通過探究得出感應電流與磁通量變化的關係，並會敍述楞次定律的內容。
2、通過實驗過程的回放分析，體會楞次定律內容中阻礙二字的含義，感受磁通量變化的方式和途徑，並用來分析一些實際問題。
【知識再現】
一、電磁感應現象感應電流產生的條件
1、內容：只要通過閉合迴路的磁通量發生變化，閉合迴路中就有感應電流產生.
2、條件： ①____________; ②____________.
二、感應電流方向楞次定律
1、感應電流方向的判定：方法一：右手定則 ; 方法二：楞次定律。
2、楞次定律的內容：感應電流具有這樣的方向，即感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。
3、掌握楞次定律，具體從下面四個層次去理解：
①誰阻礙誰感應電流的磁通量阻礙原磁場的磁通量.
②阻礙什麼阻礙的是穿過迴路的磁通量的變化，而不是磁通量本身.
③如何阻礙原磁通量增加時，感應電流磁場方向與原磁場方向相反;當原磁通量減少時，感應電流磁場方向與原磁場方向相同，即增反減同.
④阻礙的結果阻礙並不是阻止，結果是增加的還增加，減少的還減少.
知識點一磁通量及磁通量的變化
磁通量變化△ф=ф2-ф1，一般存在以下幾種情形：
①投影面積不變，磁感強度變化，即△ф=△B
②磁感應強度不變，投影面積發生變化，即△ф=B△S。其中投影面積的變化又有兩種形式：
A.處在磁場的閉合迴路面積發生變化，引起磁通量變化;
B.閉合迴路面積不變，但與磁場方向的夾角發生變化，從而引起投影面積變化.
③磁感應強度和投影面積均發生變化，這種情況少見。此時，△ф=B2S2-B1S1;注意不能簡單認為△ф=△B△S。
【應用1】如圖所示，平面M的面積為S，垂直於勻強磁場B，求水平面M由此位置出發繞與B垂直的軸轉過60和轉過180時磁通量的`變化量。
導示：初位置時穿過M的磁通量為：ф1=B
當平面M轉過60後，磁感線仍由下向上穿過平面，且=60所以ф2=BS cos 60=BS/2。
當平面轉過180時，原平面的上面變為下面，而下面則成了上面，所以對平面M來説，磁感線穿進、穿出的順序剛好顛倒，為了區別起見，我們規定M位於起始位置時其磁通量為正值，則此時其磁通量為負值，即：ф3=-BS
由上述得，平面M轉過60時其磁通量變化為：
△ф1=│ф2-ф1│=BS/2
平面M轉過180時其磁通量變化為：
△ф2=│ф3-ф1│=2BS。
1、必須明確S的物理意義。
2、必須明確初始狀態的磁通量及其正負(一定要注意在轉動過程中，磁感線相對於面的穿入方向是否發生變化)。
3、注意磁通量與線圈匝數無關。
知識點二安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律的比較
(1)應用現象
(2)應用區別：關鍵是抓住因果關係
①因電而生磁(IB) 安培定則
②因動而生電(v、BI安)右手定則
③因電而受力(I、BF安)左手定則
【應用2】兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向在圖中已經表示.左線圈連着平行導軌M和N，導軌電阻不計，在導軌垂直方向上放着金屬棒ab,金屬棒處於垂直紙面向外的勻強磁場中，下列説法中正確的是 ( )
A.當金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高於b點，c點電勢高於d點
B.當金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高於a點，c點與d點為等電勢
C.當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高於a點，c點電勢高於d點
D.當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高於a點，d點電勢高於c點
導示：選擇BD。在圖中ab棒和右線圈相當於電源。當導體棒向右勻速運動時，根據右手定則，可以判斷b點電勢高於a點，此時通過右線圈在磁通量沒有變化，所以，右線圈中不產生感應電流，c點與d點為等電勢。
當金屬棒向右加速運動時，b點電勢高於a點，此時通過右線圈在磁通量逐漸增大，根據楞次定律可以判定d點電勢高於c點。
類型一探究感應電流產生的條件
【例1在通電直導線A、B周圍有一個矩形線圈abcd，要使線圈中產生感應電流，你認為有哪些方法?
導示: 當AB中電流大小、方向發生變化、abcd線圈左右、上下平移、或者繞其中某一邊轉動等都可以使線圈中產生感應電流。
類型二感應電流方向的判定
判定感應電流方向的步驟：
①首先明確引起感應電流的原磁場方向.
②確定原磁場的磁通量是如何變化的.
③根據楞次定律確定感應電流的磁場方向增反減同.
④利用安培定則確定感應電流的方向.
【例2導線框abcd與導線在同一平面內，直導線通有恆定電流I，當線圈由左向右勻速通過直導線時，線圈中感應電流的方向是( )
A.先abcd後dcba，再abcd
B.先abcd，後dcba
C.始終dcba
D.先dcba，後abcd，再dcba
導示：選擇D。當線圈由左向右勻速通過直導線時，穿過線圈的磁通量先向外增大，當導線位於線圈中間時磁通量減小為O;然後磁通量先向裏增大，最後又減小到O。
類型三楞次定律推論的應用
楞次定律的阻礙含義，可以推廣為下列三種表達方式：
①阻礙原磁通量(原電流)變化.(線圈的擴大或縮小的趨勢)增反減同
②阻礙(磁體的)相對運動，(由磁體的相對運動而引起感應電流).來推去拉
③從能量守恆角度分析：能量的轉化是通過做功來量度的，這一點正是楞次定律的根據所在，楞次定律是能量轉化和守恆定律在電磁感應現象中的具體體現。
【例3光滑固定導體M、N水平放置，兩根導體捧P、Q平行放於導軌上，形成一個閉合迴路.當一條形磁鐵從高處下落接近迴路時( )
A、P、Q將互相靠攏
B、P、Q將互相遠離
C、磁鐵的加速度仍為g
D、磁鐵的加速度小於g
導示： 方法一：設磁鐵下端為N極，如圖所示，根據楞次定律可判斷P、Q中的感應電流方向。根據左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向。可見P、Q將互相靠攏。由於迴路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律，磁鐵將受到反作用力，從而加速度小於g。當磁鐵下端為S極時，根據類似的分析可得到相同的結果。所以，本題應選A、D。
方法二：根據楞次定律知：感應電流的磁場總要阻礙原磁通量的變化，為阻礙原磁通量的增加，P、Q只有互相靠攏來縮小回路面積，故A正確，B錯。楞次定律可以理解為感應電流的磁場總要阻礙導體間的相對運動，可把PQMN迴路等看為一個柱形磁鐵，為了阻礙磁鐵向下運動，等效磁鐵的上面必產生一個同名磁極來阻礙磁鐵的下落，故磁鐵的加速度必小於g，故C錯D正確。
1、如圖是某同學設計的用來測量風速的裝置。請解釋這個裝置是怎樣工作的。
2、已知一靈敏電流計，當電流從正接線柱流入時，指針向正接線柱一側偏轉，現把它與線圈串聯接成圖示電路，當條形磁鐵按如圖所示情況運動時，以下判斷正確的是( )
A.甲圖中電流表偏轉方向向右
B.乙圖中磁鐵下方的極性是N極
C.丙圖中磁鐵的運動方向向下
D.丁圖中線圈的繞制方向與前面三個相反
3、(贛榆縣教研室2008年期末調研)如甲圖所示，
光滑的水平桌面上固定着一根絕緣的長直導線，可以自由移動的矩形導線框abcd靠近長直導線放在桌面上。當長直導線中的電流按乙圖所示的規律變化時(甲圖中電流所示的方向為正方向)，則()
A.在t2時刻，線框內沒有電流，線框不受力
B.t1到t2時間內，線框內電流的方向為abcda
C.t1到t2時間內，線框向右做勻減速直線運動
D.t1到t2時間內，線框受到磁場力對其做負功
