物理电磁感应课程

2024-08-22

物理电磁感应课程（通用3篇）

物理电磁感应课程篇1

有关电磁感应的知识既是高中物理的重要知识点，又是近年来高考的热门考点．

一、有关电磁感应知识点命题思路的总结

电磁感应这部分知识是高中物理的重点内容，也是高考的命题热点，在《考试大纲》中共有4个知识点涉及到了这部分内容．总结近年来的高考题目，关于这部分知识的考点大致可以归纳为:判定电磁感应电流的方向、楞次定律、计算导体切割磁感线时的电动势、法拉第电磁感应定律及自感等方面的内容．从命题的形式来看，既有通过单选题对某一知识点的考察，也有通过计算题对多个知识的点考察，总之对这部分内容的考察趋势向着综合性强、分值高、频率高的发展．

二、关于电磁感应常规题型的解析

1．电磁感应与电路规律的综合应用

依据“电流在电源内部总是由负极向正极流动，在电源外部由高电势向低电势流动”的原理，在解答电磁感应与电路规律的综合应用的题目时，要首先弄清楚等效电路，明确电源、内电路以及外电路，并灵活运用,E=Blv来对感应的电动势进行解答;在外路的情况中，要以结构为基础明确各个元件之间的链接情况，并绘制出等效的电路图，以为应用欧姆定律来解答闭合电路做好准备．

例1如图1，有一个圆形的金属线圈，其电阻为R，匝数为n，与一个阻值为2R的电阻R1形成一个闭合回路．已知这个线圈的半径为r1，在线圈中还存在一个圆形区域半径为r2，在这个圆形区域中有一个垂直于线圈平面向里的匀强磁场，其磁感应B随着时间t的变化而变化，导横纵轴的截距分别是t0和b0(导线的电阻忽略不计)，试求0到tt时间内:(1)通过电阻R1的电流方向及其大小;(2)通过电阻R1上的电荷量q电阻R1上所产生的热量为多少．

(2)通过电阻R1的电荷量为，并且R1上产生的热量为

总结:这一类题型是高考中的命题热点．在解答的过程中，要对内电路和外电路有清晰的把握，并根据外电路绘制出等效的线路图．

二、电磁感应与力学规律的综合应用

这一类题型中一般会关系到力学对象及点电学对象的内容，对于这类题型的思考方式可以归纳为:导体受力运动变化———感应电动势发生变化———感应电流发生变化———安培力发生变化———合外力发生变化———加速度发生变化———速度发生变化———电动势发生变化……，这次变化是相互影响、相互关联的，一直变化到加速度为零，即速度达到一个稳定值．

例2如图2所示，有两根平行的长值金属固定放置于同一平面中，它们的导轨间距为d，两者见接有一电阻，阻值为R，整个装置处于一个竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中．一个质量分布均匀为m的导体杆垂直放置于导轨上方，并且与两个导轨之间保持良好的接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g．求(1)此过程杆的速度最大值vm;(2)此过程流过电阻R的电量．

解析:(1)速度最大时，切割磁感线产生感应电动势杆和导轨以定值电阻组成闭合回路的电流

金属杆受到水平向左的安培力FN=mg.

竖直方向受到重力和支持力平衡，支持力f=μFN=μmg.

杆向左运动受到的滑动摩擦力f=μFN=μmg.

速度最大时即加速度等于0，拉力、安培力、滑动摩擦力三力合力等于0即F-F安-μmg=0．整理得

(2)流过电路的电荷量

总结:因为导体棒在做加速运动，回路中电流就会随着棒所受的安培力而发生改变，进而对导体棒的切割运动产生一定的制约作用．在解答此类问题时，要首先熟悉并掌握牛顿定律，并综合应用安培力公式、欧姆定律、电磁感应定律以及左手定则等内容，在导体棒的运动、受力及电磁感应之间建立起联系，进而以让加速度变为零实现速度稳定为突破口进行分析和处理．

三、电磁感应与能量守恒的综合应用

由于导体的切割运动以及磁通量变化而引起的回路产生感应电流，使其他形式的能量转变成为电能;相反，电能也能被电流在流动过程中的电场力所做的功转变为其他形式的能量，这种能量之间互相转变的题型也是在各种考试中的命题热点．

例3如图3所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于()

(A)棒的机械能增加量

(B)棒的动能增加量

(C)棒的重力势能增加量

(D)电阻R上放出的热量

解析:在外力F、重力G以及安培力的共同作用下，金属棒加速上升．经分析可得，外力属于正功，而重量和安培力属于负功，由动能定理可知Fh-Gh-W安=ΔEk，其中用作克服安培力的功是生热，用作克服重力的功是增加重力势能．因此，拉力和安培力所做功的总和即为金属棒机械能的增值．故(A)为正确选项．

总结:对于此类电磁感应和能量守恒的题型，重点是要通过对导体棒的运动来分析能量转换的去向．

物理电磁感应课程篇2

1、知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。

2、会运用楞次定律和左手定则判断感应电流的方向。

3、会计算感应电动势的大小(切割法、磁通量变化法)。

4、通过电磁感应综合题目的分析与解答,深化学生对电磁感应规律的理解与应用,使学生在建立力、电、磁三部分知识联系的同时,再次复习力与运动、动量与能量、电路计算、安培力做功等知识,进而提高学生的综合分析能力。

教学重点、难点分析

1、楞次定律、法拉第电磁感应定律是电磁感应一章的重点。另外,电磁感应的规律也是自感、交流电、变压器等知识的基础,因而在电磁学中占据了举足轻重的地位。

2、在高考考试大纲中,楞次定律、法拉第电磁感应定律都属II级要求,每年的高考试题中都会出现相应考题,题型也多种多样,在历年高考中,以选择、填空、实验、计算各种题型都出现过,属高考必考内容。同时,由电磁感应与力学、电学知识相结合的题目更是高考中的热点内容,题目内容变化多端,需要学生有扎实的知识基础,又有一定的解题技巧,因此在复习中要重视这方面的训练。

3、电磁感应现象及规律在复习中并不难,但是能熟练应用则需要适量的训练。关于楞次定律的推广含义、法拉第电磁感应定律在应用中何时用其计算平均值、何时要考虑瞬时值等问题都需通过训练来达到深刻理解、熟练掌握的要求,因此要根据具体的学情精心选择一些针对性强、有代表性的题目组织学生分析讨论达到提高能力的目的。

4、电磁感应的综合问题中,往往运用牛顿第二定律、动量守恒定律、功能关系、闭合电路计算等物理规律及基本方法,而这些规律及方法又都是中学物理学中的重点知识,因此进行与此相关的训练,有助于学生对这些知识的回顾和应用,建立各部分知识的联系。但是另一方面,也因其综合性强,要求学生有更强的处理问题的能力,也就成为学生学习中的难点。

5、楞次定律、法拉第电磁感应定律也是能量守恒定律在电磁感应中的体现,因此,在研究电磁感应问题时,从能量的观点去认识问题,往往更能深入问题的本质,处理方法也更简捷,物理的思维更突出,对学生提高理解能力有较大帮助,因而应成为复习的重点。

教学过程设计

1、产生感应电流的条件

感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。

当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。

2、感应电动势产生的条件。

感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。

这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。

3、关于磁通量变化

(1)在匀强磁场中,磁通量=B S sin(是B与S的夹角),磁通量的变化=1有多种形式,主要有:

①S、不变,B改变,这时=B Ssin