高考物理电磁感应2.doc

电磁感应知识网络: 单元切块: 按照考纲的要求, 本章内容可以分成四部分,即: 电磁感应楞次定律; 法拉第电磁感应定律、自感; 电磁感应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用。其中重点是电磁感应与电路规律的综合应用、电磁感应与力学规律的综合应用, 也是复****的难点。电磁感应楞次定律教学目标: 1 .理解电磁感应现象产生的条件、磁通量; 2 . 能够熟练应用楞次定律或右手定则判断感应电流及感应电动势的方向教学重点: 楞次定律的应用教学难点: 楞次定律的应用教学方法: 讲练结合,计算机辅助教学教学过程: 一、电磁感应现象 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。二、楞次定律 1 .楞次定律感应电流总具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律解决的是感应电流的方向问题。它关系到两个磁场: 感应电流的磁场( 新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场) 。前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。 2 .对“阻碍”意义的理解: (1 ) 阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止, 而是“延缓”, 感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化, 只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了, 原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转. (2 ) 阻碍的是原磁场的变化, 而不是原磁场本身, 如果原磁场不变化, 即使它再强, 也不会产生感应电流. (3 ) 阻碍不是相反. 当原磁通减小时, 感应电流的磁场与原磁场同向, 以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动. (4 ) 由于“阻碍”, 为了维持原磁场的变化, 必须有外力克服这一“阻碍”而做功, 从而导致其它形式的能转化为电能. 因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现. 3 .楞次定律的具体应用(1 )从“阻碍磁通量变化”的角度来看,由磁通量计算式Φ=BS sin α可知,磁通量变化ΔΦ= Φ 2- Φ 1 有多种形式,主要有: ①S 、α不变, B 改变,这时ΔΦ= ΔB ?S sin α②B 、α不变, S 改变,这时ΔΦ= ΔS ?B sin α③B 、S 不变, α改变,这时ΔΦ= BS ( sin α 2 -sin α 1) 当B 、S 、α中有两个或三个一起变化时,就要分别计算Φ 1、Φ 2 ,再求Φ 2- Φ 1 了。(2 )从“阻碍相对运动”的角度来看, 楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释: 既然有感应电流产生, 就有其它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的, 所以只能是机械能减少转化为电能,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。(3 )从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。 4 .右手定则。对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况, 右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时,用右手定则更方便一些。 5 .楞次定律的应用步骤楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁场如何变化( 增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向( 增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。 6 .解法指导: (1 )楞次定律中的因果关联楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系, 一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系, 二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系. 抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决物理问题的关键. (2) 运用楞次定律处理问题的思路(a )判断感应电流方向类问题的思路运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”, 即为: ①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况. ②确定感应磁场:即根据楞次定律中的" 阻碍" 原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向.③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方