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新课标人教版高中物理选修3-2 4-5电磁感应现象的两类情况 学案


第 五节

电磁感应现象的两类情况

课前篇(学会自主学习——不看不清)
一、 学习目标
1.了解感生电动势和动生电动势的概念及不同。 2.了解感生电 动势和动生电动势产生的原因。 3.能用动生电动势和感生电动势的公式进行分 析和计算。

二、 知识储备
1.楞次定律和右手定则适用范围: 2.左手定则和右手定则的区别: 3 . 选 修 3-1 恒 定 电 流 一 章 中 电 源 的 概 念 和 电 动 势 的 物 理 意 义 :
[来源:学科网]

4.用电源、导线、开关和电阻组成的简单 闭合电路,电源外部和内部电荷的定向移动 原因是否相同,并简单解释:

三、 自主预习
1.什么是感生电动势?那种性质的力提供了感生电动势中的非静电力?
[来源:Zxxk.Com]

2.你如何才能确定感生电场的方向,它与感应电流的方向有何关系?

3.什么是动生电动势?你试着类比选修3-1《磁场》中磁流体发电机 发电机的原理试着 分析。
[来源:Z*xx*k.Com]

C v D

四、 学生质疑
通过你的预习,请你说出结论,说出原因及困惑:

课上篇(学会合作交流——不议不明)
一. 要点突破

二. 典例剖析
【例 1】如图所示,面积为 0.2 m 的 100 匝线圈处在匀强磁场 中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的 规律为 B=(2+0.2t)T,定值电阻 R1=6Ω ,线圈电阻 R2=4Ω , 求: (1)磁通量变化率,回路的感应电动势; (2)a、b 两点间电压 Uab
[来源:学科网]

2

【例2】如图:在竖直面内有两条平行光滑的金属导轨上接有阻值为R的定值电阻,导轨宽 为L。质量为m的金属杆与导轨垂直放置且接触良好。整个装置置于水 平方向的匀强磁场中。不计导轨和杆的电阻。求金属杆下落的最大速 度。

三、达标检测
1.如图所示,一个闭合电路静止于磁场中,由于磁场强弱的变化,而使电路中产生了感 应电动势,下列说法中正确的是( )

A.磁场变化时,会在在空间中激发一种电场 B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力 C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D.以上说法都不对 2.在空间出现如图所示的闭合电场,电场线为一簇闭合曲线,这可能是( A.沿 AB 方向磁场在迅速减弱 B. 沿 AB 方向 磁场在迅速增强 C. 沿 BA 方向磁场在迅速减弱 D. 沿 BA 方向磁场在迅速增强 3. 如图所示, 导体 AB 在做切割磁感线运动 时, 将产生一个电动势, 因而在电路中有电流通过,下列说法中正确的是( A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势 B.动生电动势的产生与洛仑兹力有关 C.动生电动势的产生与电场力有关 D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的 ) B A )

课后篇(学会应用与拓展——不练不通)
1.目前,世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机,如图表示它的原理:将一束 等离子体喷射入磁场,在磁场中有两块金属板 A、B,这时金属板上就会聚集电荷,产生 电压,以下说法正确的是( A.B 板带正电 )

B. A 板带正电

C.其他条件不变,只增大射入速度,UAB 增大 D.其他条件不变,只增大磁感应强度,UAB 增大 2.如图 8 中,闭合矩形线框 abcd 位于磁感应强度为 B 的匀强磁中,ab 边位于磁场边缘, 线框平面与磁场垂直,ab 边和 bc 边分别用 L1 和 L2。若把线框沿 v 的方向匀速拉出磁场 所用时间为△t,则通过框导线截面的电量是 ( )

A.

BL1 L2 ?t R BL1 L2 R?t

B.

BL1 L2 R

C.

D. BL1 L2

3. 如图所示,电阻为 R 的矩形导线框 abcd,边长 ab=L,ad=h,质 量为 m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸 面向里,磁场区域的宽度为 h ,若线框恰好以恒定的速度通过磁 场,线框中产生 的焦耳热是______________(不考虑空气阻力).

4.如图所示,导线框 abcd 固定在竖直平面内,bc 段的电阻为 R,其他电阻均可忽略,
ef 是一电阻可忽略的水平放置的导体杆,杆长为 L,质量为 m,杆的两端分别与 ab 和 cd 保持良好接触,又能沿它们无摩擦地滑动,整个装置放在磁感强度为 B 的匀强磁场中, 磁场方向与框面垂直,现用一恒力 F 竖直向上拉 ef,当 ef 匀 速上升时,其速度的大小为多少?

5.如图:二平行导体轨道相距为L,放置在同一水平面内。左

端接电阻R,长为L质量为m的金属杆垂直轨道放置且与轨道接触良好,不计摩擦和导轨、 金属杆的电阻。整个装置位于竖直方向的匀强磁场中,对金属杆施加水平向右的恒力F。 求: (1)开始时金属杆的加速度。 (2)金属杆运动的最大速度 。 (3)电阻R消耗的最大电功率。
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