高中物理：电磁感应中的图象问题教案
电磁感应图象问题教案
【课题】电磁感应中的图象问题（西南位育中学谢敏）【教学目标】1、知识与技能：(1)、学会读图，能够从图中读取尽可能多的信息。
例如坐标、特殊点的意义、斜率、截距、面积……(2)、能够根据文字叙述作出图象反映一段过程或者物理量之间的关系；(3)、能够通过对物体运动过程和受力情况的分析，找到物理量之间的函数关系并结合图象求解。
2、过程与方法：(1)、通过对图象的定性分析，明确解电磁感应图象问题的基本思路；(2)、通过作图，训练严密全面的思维过程；(3)、通过对图象进行定量分析，初步掌握物理图象和数学函数的关系。
3、情感、态度和价值观：(1)、在不断完善作图的过程中，培养严谨的科学态度，培养不断创新、勇于追求的精神。
(2)、体验数学工具（函数和图象）在分析物理情境过程中的应用；(3)、通过分组讨论，培养合作精神。
【教学重点】物理情境与图象信息之间的转化【教学难点】结合函数关系分析图象【课程类型】高三复习课【教学过程】图象是一种科学语言，它包含了众多信息，是我们在讨论物理问题时一个非常重要的手段之一，在我们复习力学、运动学、热学和电学时都曾经讨论过图象问题。
今天我们一起来看看图象在电磁感应问题中的应用，训练从图象中获取、加工、利用信息的能力。
讨论一：一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中。
设向里为B的正方向，线圈中顺时针为i的正方向，如图(a)所示。
若B发生如图(b)中的变化，试分析线圈中感应电流的变化情况。
请学生分析回答。
引导完整的分析如下：点拨启思：(b)B(a)（1）由楞次定律判断方向：0-2s 内，逆时针方向电流； 2-4s 内，无感应电流； 4-5s 内，顺时针电流； 5-6s 内，顺时针电流。
（2）由法拉第电磁感应定律确定大小：tR B NS R t NRE i ∆⋅∆⋅=∆∆==φ而tB∆∆正是B-t 图线的斜率。
故有： ① 0-2s 和4-6s 的感应电流i 1、i 2大小都恒定； ② i 1的大小是i 2的1/2。
高二物理最新教案-电磁感应中的图象 精品
图7— 1图7— 2 图7—1第七课时 法拉第电磁感应定律的应用（3）目标引领熟悉电磁感应现象中常见的B —t 图象、E —t 图象、φ—t 图象、I —t 图象、E —x 图象、I —x 图象，能由给定的电磁感应过程选出或画出图象，或由给定的图象分析电磁感应过程。
这些问题的分析一般需要利用右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律结合相关数学知识加以分析,分析过程中应关注斜率、截距等表示的物理意义。
教师在线例1、如图7—1中，A 是一边长为l 的方形线框,电阻为R 。
今维持线框以恒定的速度v 沿x 轴运动，并穿过图中所示的匀强磁场B 区域。
若以x 轴正方向作为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F 随时间t 的变化图线为图中的图( )。
例2、如图7—2中（a ），圆形线圈P 静止在水平桌面上，其正上方悬挂一相同的线圈Q ，P 和Q 共轴，Q 中通有变化电流，电流随时间变化的关系如图7—2（b ）所示。
P 所受的重力为G ，桌面对P 的支持力为N ，则 （ ） A 、t 1时刻N>G B 、t 2时刻N>G C 、t 3时刻N<G D 、t 4时刻N=G 同步训练 1、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图7—3所示，在下列几段时间内，线圈中感应电动势最小的是 （ ）A ．0～2sB ．2～4sC ．4～5sD ．5～10s图7—4 图7—5图7— 6图7—7 2、一环形线圈放在匀强磁场中，设在第1ｓ内磁场方向垂直于线圈平面向内，如图7—4甲所示．若磁感强度Ｂ随时间ｔ的变化关系如图7—4乙所示，那么在第2ｓ内，线圈中感应电流的大小和方向是（ ）Ａ、大小恒定，逆时针方向 Ｂ、大小恒定，顺时针方向Ｃ、大小逐渐增加，顺时针方向 Ｄ、大小逐渐减小，逆时针方向3、一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中，设向里为磁感应强度B 的正方向，线圈中的箭头为电流i 的正方向。
高中物理电磁图像问题教案
高中物理电磁图像问题教案
教学目标：
1. 了解电磁场中的图像问题的基本概念和原理。
2. 能够应用图像问题解决电磁场中的相关问题。
3. 提高学生的解决问题能力和逻辑思维能力。
教学重点：
1. 电磁场中的图像问题概念和原理。
2. 解决电磁场中的图像问题。
教学难点：
1. 如何应用图像问题解决电磁场中的相关问题。
2. 如何灵活运用知识解决实际问题。
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师引入电磁图像问题的概念，介绍电磁场中的图像问题是指在具有对称性的情况下，通过引入“虚像”简化计算，解决实际问题。
二、讲解（15分钟）
1. 介绍电磁场中的基本概念和原理。
2. 分别介绍平行板电容器、匀强电场和匀强磁场中的图像问题，并讲解解决方法。
三、练习（20分钟）
1. 讲解示例问题，并带领学生进行练习。
2. 让学生自行解决相关问题，并进行讲解和讨论。
四、总结（5分钟）
教师总结本节课的重点内容，强调电磁图像问题在电磁场中的重要性，并鼓励学生多加练习，提高解决问题的能力。
五、作业（5分钟）
布置相关练习题作为课后作业，加深学生对电磁图像问题的理解和掌握。
教学反思：
本节课主要介绍了电磁场中的图像问题，通过讲解和练习，学生对电磁图像问题有了基本的理解和掌握。
在教学过程中，教师应注意引导学生建立联系和提高解决问题的能力，同时注重实际问题的应用，增强学生的学习兴趣和动力。
高考物理一轮复习 第九章 电磁感应第三节电磁感应中的电路和图象问题教学案
第三节 电磁感应中的电路和图象问题一、电磁感应中的电路问题在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生________，该导体或回路相当于________。
因此，电磁感应问题往往又和电路问题联系在一起。
解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是：(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则)确定感应电动势的________和________；(2)画等效电路图；(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解。
二、电磁感应中的图象问题电磁感应中常涉及磁感应强度B 、磁通量Φ、感应电动势E 和感应电流I 等随____变化的图线，即B —t 图线、Φ—t 图线、E —t 图线和I —t 图线。
对于导体切割磁感线产生的感应电动势和感应电流的情况，有时还常涉及感应电动势E 和感应电流I 等随______变化的图线，即E —x 图线和I —x 图线等。
这些图象问题大体上可分为两类：由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象，或由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量。
(1)定性或定量地表示出所研究问题的______关系。
(2)在图象中E 、I 、B 等物理量的方向是通过________来反映。
(3)画图象时要注意横、纵坐标的________或表达。
图象问题中应用的知识：左手定则、安培定则、右手定则、________、________、欧姆定律、牛顿定律、函数图象等知识。
1．(2012·广东汕头模拟)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l ，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以ΔB Δt的变化率增强时，则( )A ．线圈中感应电流方向为ACBDAB ．线圈中产生的电动势E ＝ΔB Δt ·l 22C ．线圈中A 点电势高于B 点电势D ．线圈中A 点电势低于B 点电势2．半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d ，如图甲所示。
苏州市蓝缨学校高二物理《电磁感应中的图像问题》教案
学案46 电磁感应中的电路与图象问题A．图①中，回路产生的感应电动势恒定不变B．图②中，回路产生的感应电动势一直在变大C．图③中，回路在0～t1时间内产生的感应电动势小于在t1～t2时间内产生的感应电动势D．图④中，回路产生的感应电动势先变小再变大二、思想方法题组4．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()5．如图4甲所示，光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为60°的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(规定斜向下为正方向)，导体棒ab 垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态．规定a→b的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在0～t 时间内，能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是()图4一、电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源，该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻(r)．(2)除电源外其余部分是外电路．2．解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)确定感应电动势的大小和方向．(2)画等效电路图．(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式求解．3．与上述问题相关的几个知识点(1)电源电动势：E＝n ΔΦΔt或E＝Blv.(2)闭合电路欧姆定律：I＝ER＋r.部分电路欧姆定律：I＝U R .电源的内电压：U内＝Ir.电源的路端电压：U外＝IR＝E－Ir.(3)消耗功率：P外＝IU，P总＝IE.(4)通过导体的电荷量：q＝IΔt＝n ΔΦR＋r.【例1】(2008·广东单科·18)如图5(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L＝0.3 m，导轨左端连接R＝0.6 Ω 的电阻．区域abcd内存在垂直于导轨平面向外、B＝0.6 T 的匀强磁场，磁场区域宽D＝0.2 m．细金属棒A1和A2用长为2D＝0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3 Ω，导轨电阻不计．使金属棒以恒定速度v＝1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒A1进入磁场(t＝0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图1(b)中画出．图5二、电磁感应中的图象问题1．图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律或右手定则、安培定则和左手定则，还有与之相关的电路知识和力学知识等．2．对于图象问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键．3．解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是B－t图象还是Φ－t图象，或者E－t图象、I－t图象等．(2)分析电磁感应的具体过程．(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系．(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式．(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等．(6)画图象或判断图象．【例2】图6(2011·山东·22)如图6所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用a c表示c的加速度，E kd表示d的动能，x c、x d分别表示c、d相对释放点的位移．下列图中正确的是()[规范思维]图7【例3】(2010·上海单科)如图7所示，一有界区域内，存在着磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于光滑水平桌面向下和向上的匀强磁场，磁场宽度均为L.边长为L的正方形线框abcd的bc边紧靠磁场边缘置于桌面上．使线框从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，若以逆时针方向为电流的正方向，能反映线框中感应电流变化规律的是图()[规范思维]【基础演练】1．用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图8所示．在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为U a、U b、U c和U d.下列判断正确的是()图8A．U a<U b<U c<U d B．U a<U b<U d<U cC．U a＝U b<U c＝U d D．U b<U a<U d<U c2．一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图9甲所示．设垂直于纸面向里的磁感应强度方向为正，垂直于纸面向外的磁感应强度方向为负．线圈中顺时针方向的感应电流为正，逆时针方向的感应电流为负．已知圆形线圈中感应电流I随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是下图中哪一个()图93．如图10甲所示，矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．在0～4 s时间内，线框ab边受安培力随时间变化的图象(力的方向规定以向左为正方向)可能是下图中的()图104．如图11所示，圆环a和圆环b的半径之比为2∶1，两环用同样粗细、同种材料制成的导线连成闭合回路，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度变化率恒定．则在a、b环分别单独置于磁场中的两种情况下，M、N两点的电势差之比为()图11A．4∶1 B．1∶4 C．2∶1 D．1∶2图125．(2010·山东泰安二模)如图12所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框和虚线框的对角线重合．从t＝0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．用I表示导线框中的感应电流，取逆时针方向为正．则下列表示I－t关系的图线中，可能正确的是()6．(2011·江苏·5)如图13所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到2.q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是()图13题号 1 2 3 4 5 6 答案图147．(2011·四川·24)如图14所示，间距l＝0.3 m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内．在水平面a1b1b2a2区域内和倾角θ＝37°的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1＝0.4 T、方向竖直向上和B2＝1 T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场．电阻R＝0.3 Ω、质量m1＝0.1 kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好．一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2＝0.05 kg的小环．已知小环以a＝6 m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动．不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长．取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求(1)小环所受摩擦力的大小；(2)Q杆所受拉力的瞬时功率．【能力提升】8．两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行放置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图15所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值也为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为x的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：图15(1)ab运动速度v的大小；(2)电容器所带的电荷量q.9．(2011·江苏省泰州市模拟)如图16甲所示，质量m＝6.0×10－3 kg、边长L＝0.20 m、电阻R＝1.0 Ω的正方形单匝金属线框abcd，置于倾角α＝30°的绝缘斜面上，ab边沿水平方向，线框的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律周期性变化，若线框在斜面上始终保持静止，取g＝10 m/s2.试求：(1)在0～2.0 ×10－2 s时间内线框中产生的感应电流的大小；(2)在t＝1.0×10－2 s时线框受到斜面的摩擦力；(3)一个周期内感应电流在线框中产生的平均电功率．图16。
电磁感应中的图像问题
2－3s内, 产生感应电动势E＝2Blv＋Blv＝3Blv, 感应电 动势的方向为逆时针方向（正方向）,故C选项正确.
ε
ε
PQR
A. 0
1 2 3 4 t B. 0
t
1 2 34
fe l
ε
ε
2l
lc d
C. 0
12
3
t
4
D. 0
t
12 3 4
2l
a
b
ll
16．（15分）如图甲所示，由均匀电阻丝做成的正
感应电流变化情况的是 （ A ）
B O
ω
图2
i
i
i
i
0
t0
t0
t0
t
A
B
C
D
图3
3．如图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚
线间的距离为l，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于
纸面内的梯形线圈，ad与bc间的距离也为l。t=0时刻，
bc边与磁场区域边界重合。现令线圈以恒定的速度v沿
垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿
复习精要
电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感
应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即
B-t图像、Φ-t图像、E-t 图像和I-t图像等。对于
切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况还 常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变 化的图像，即E-x图像和I-x图像。
这些图像问题大体上可分为两类：由给定的电磁 感应过程选出或画出正确的图像，或由给定的有 关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量。
外力所做的功为，
B2l 3v W 2F l 2
R
由能的转化和守恒定律，线框匀速拉出过程中所 产生的焦耳热应与外力所做的功相等，
第三高中物理《电磁感应的图像问题》教案 选修
城东蜊市阳光实验学校第三中学2021年高中物理电磁感应的图像问题教案选修3教学目的：1、掌握从电磁感应现象中得出各类图像的方法和要点。
2、通过作图理解电磁感应现象中的电路构造和电路变化，进步深化相关的根本概念。
3、掌握计算作图题的得分要点和方法。
一、电磁感应图像常见问题1、给定的电磁感应过程选出或者者画出正确的图像2、给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量．常涉及的图像有：B-t、Φ-t、E-t、U-t、I-t，及P-t、F-t等图像，这些在近年高考均涉及到。
二、根本图像问题的处理1、如下列图，边长为2m的正方形导线框以垂直于磁场边界的速度v=2m/s匀速通过宽为4m匀强磁场区域，设逆时针电流为正，正确反映导线框感应电流随时间是是变化是,〔〕2.磁感应强度B向里的方4m向为正，线圈电流顺时针方向为正，线圈中感生电流i-t图像如下列图，那么磁场的变化图象可能是〔〕根本问题拓展〔针对第一题〕1、作出Uab 随时间是是的变化图像Uab-t2.线圈变为梯形，作出线圈i-t ？作图注意点：3.磁场变为2个等大反向的磁场，作出线圈i-t ？4.作出线圈匀速运动的外力随时间是是的关系？作图注意点：三、图像问题的才能拓展3、如图a ，程度放置两平行导轨间距L ＝0.3 m ．导轨左端连接R ＝0.6Ω电阻，区域abcd 内存在垂直导轨平面B ＝0.6T 匀强磁场，磁场区域宽D ＝0.2m ．细金属棒A1和A2用长为2D ＝0.4 m 的轻质绝缘杆连接，放置垂直在导轨平面上，每根金属棒电阻均为r越磁场，作出金属棒A1从进入磁场〔t ＝0〕到A2 4、如左图所示，平行光滑导轨PQ 和MN 间距L=0.1米,导轨足够长且电阻不计。
一电阻r=1ΩF 作用下沿导轨向上运动，电压表稳定后的读数U 与恒力F 大小的关系如图右所示。
〔12是2展层次性教学。
学生是先从I-t 图像到U-t 图像，线圈从正方形变为梯形，再从单向磁场变到双向磁场。
高中物理最新-电磁感应中的图像问题分析导学案1 精品
教案(54)——电磁感应中的图像问题分析教学目标掌握电磁感应中的图像问题．教师归纳1．定性或定量地表示出所研究问题的函数关系．2．在图像中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映．3．画图像时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达．分类剖析(一)平动切割图(a)所示，直角三角形的金属闭合线圈，∠BAC＝α，BC边长为l，当线圈从图示位置以v匀速向右穿过宽度为d的磁场区，磁感应强度为B，以逆时针方向为正方向，作出线圈中感应电动势和时间的关系图．【解析】当线圈刚进入磁场时感应电动势最大为E max＝Bl v.在进入磁场的过程中，斜边AB进入磁场部分感应电动势增大，但对回路来说，它和BC上感应电动势方向相反，所以总的感应电动势减小．当线圈全部进入磁场时感应电动势为零．进入过程中，电动势的变化规律为 E ＝B ·v (l －v t tan α)当v t tan α＝l 时电动势为零，故得电动势为零的时刻t 1为t 1＝l v cotαBC 边刚拉出磁场时刻t 2为t 2＝d /v全部拉出磁场时刻t 3为t 3＝t 2＋l v cot α＝d v ＋lv cot α 电动势和时间的关系如图(b)所示．匀强磁场磁感应强度B ＝0.2T ，磁场宽度L ＝3m ，一正方形金属框边长ab ＝l ＝1m ，每边电阻r ＝0.2Ω，金属框以v ＝10m/s 的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示．求： (1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的I —t 图线；(2)画出ab 两端电压的U —t 图线．【解析】 (1)线框进入磁场区时 E 1＝Bl v ＝2V ，I 1＝E 14r ＝2.5A方向沿逆时针，如图(1)实线abcd 所示，感电流持续的时间： t 1＝lv ＝0.1s线框在磁场中运动时： E 2＝0，I 2＝0 无电流的持续时间： t 2＝L －lv ＝0.2s线框穿出磁场区时： E 3＝Bl v ＝2V ，I 3＝E 34r ＝2.5A 此电流的方向为顺时针，如图(1)虚线abcd 所示， 规定电流方向逆时针为正，得I —t 图线如图(2)所示(1)(2)(2)线框进入磁场区ab 两端电压 U 1＝I 1r ＝2.5×0.2＝0.5V线框在磁场中运动时；b 两端电压等于感应电动势 U 2＝Bl v ＝2V线框出磁场时ab 两端电压： U 3＝E －I 1r ＝1.5V由此得U—t图线如图(3)所示．(3)【点评】将线框的运动过程分为三个阶段，第一阶段ab为外电路，第二阶段ab相当于开路时的电源，第三阶段ab是接上外电路的电源．(二)转动切割如图(1)所示，xOy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为B，一个围成四分之一圆形的导体环Oab，其圆心在原点O，半径为R，开始时在第一象限．从t ＝0起绕O点以角速度ω逆时针匀速转动．试画出环内感应电动势E 随时间t而变的函数图像(以顺时针电动势为正)．(1)(2)【解析】开始的四分之一周期内，Oa、Ob中的感应电动势方向相同，大小应相加；第二个四分之一周期内穿过线圈的磁通量不变，因此感应电动势为零；第三个四分之一周期内感应电动势与第一个四分之一周期内大小相同而方向相反；第四个四分之一周期内感应电动势又为零．感应电动势的最大值为E m＝BR2ω，周期为T＝2π/ω，图像如图(2).如图所示，A是长直密绕通电螺线管．小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是()【解析】当小线圈B进入通电螺线管A时，磁通量增大，所以B中有感应电流，感应电流的磁场阻碍原磁通量的增大；当B完全进入A时，A内部是匀强磁场，B中的磁通量不变，所以B中无感应电流；当B离开A时，磁通量减小，所以B中有感应电流，感应电流的磁场阻碍原磁通量变小，故感应电流的方向一定与进入时相反，正确答案为C.【点评】同学们在平时的学习中一定要掌握条形磁铁、蹄形磁铁、通电螺线管、通电线圈(单匝)的磁感线分布情况．。
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高中物理：电磁感应中的图象问题教案
教学目标：1．熟练运用右手定则和楞次定律判断感应电流及感应电动势的方向2．能够处理电磁感应图象问题
教学重点：电磁感应中的图象问题
教学难点：电磁感应规律的综合应用。
（一）自主学习:
电磁感应中的图象问题
1、电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I、安培力F 安或外力F 外随时间t变化的图象,即B—t图、Φ—t图、E—t图、I—t图、F—t图。
对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,还常涉及感应电动势E和感应电流I 随位移x变化的图象,即E—x图、I—x图等
2、这些图象问题大体上可分类两类：
（1）由给定的电磁感应过程选出或画出正确图象。
（2）由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
3、电磁感应现象中图象问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势（电流）是否大小恒定。
用楞次定律判断出感应电动势（或电流）的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围。
分析回路中的感应电动势和感应电流的大小及其变化规律,要利用法拉第电磁感应定律来分析。
有些图象问题还要画出等效电路来辅助分析。
4、另外,要正确解决图象问题,必须能根据图象的意义把图象反映的规律对应到实际过程中去,又能根据实际过程的抽象规律对应到图象中去,最终根据实际过程的物理规律进行判断,这样,才抓住了解决图象问题的根本。
（二）课内探究:
例1. 匀强磁场的磁感应强度B＝0.2T,磁场宽度l＝3m。
一正方形金属框边长ad＝l′＝1m,每边电阻。
金属框以的速度匀速穿过磁场区,其平面始终保持与磁感线方向垂直,如图所示。
求：
（1）画出金属框穿过磁场区域的过程中,金属框内感应电流的I－t图线；
（2）画出ab两端电压的U－t图线。
变式（全国卷一）图10中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。
abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l。
t＝0时刻,bc边与磁场区域边界重合（如图10）。
现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。
取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是图11中（）。
图10
图11
[规律总结]处理图象问题,可从以下六个方面入手分析：一要看坐标轴表示什么物理量；二要看具体的图线,它反映了物理量的状态或变化；三要看斜率,斜率是纵坐标与横坐标的比值,往往有较丰富的物理意义；四要看图象在坐标轴上的截距,它反映的是一个物理量为零时另一物理量的状态；五要看面积,如果纵轴表示的物理量与横轴表示的物理量的乘积,与
某个的物理量的定义相符合,则面积有意义,否则没有意义；六要看（多个图象）交点．
例2．如图6甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向夹60角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化规律如图乙所示（规定
斜向下为正方向）,导体棒ab垂直导轨放置,除电阻R的阻
值外,其余电阻不计,导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态。
规定a→b的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,则在0～t时间内,能正确反映流过导体棒ab的电流i和导体棒ab所受水平外力F随时间t变化的图象是( )
针对训练：
1、某闭合回路的磁通
量随时间t变化的
图象分别如图1所示,
关于回路中产生的感
应电动势,下列判断
正确的是（）
A. 图甲回路中,感应
电动势不断增大
B. 图乙回路中,感应电动势恒定不变
C. 图丙回路中,时间内的感应电动势小于时间内的感应电动势
D. 图丁回路中,感应电动势先变小,再变大
2、一环形线圈放在匀强磁场中,设第1s内磁感线垂直线圈平面（即垂直于纸面）向里,如图3所示。
若磁感应强度B随时间t变化的关系如图4所示,那么第3s内线圈中感应电流的大小与其各处所受安培力的方向是（）
A．大小恒定,沿顺时针方向与圆相切
B．大小恒定,沿着圆半径指向圆心
C．逐渐增加,沿着圆半径离开圆心
D ．逐渐增加,沿逆时针方向与圆相切
3．如图12-1-9所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a ,磁感应强度的大小为B 。
一边长为a 、电阻为4R 的正方形均匀导线框ABCD 从图示位置开始沿水平向右方向以速度v 匀速穿过磁场区域,在下图中线框A 、B 两端电压UAB 与线框移动距离x 的关系图象正确的是（ ）
4、（全国卷1）矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B 随时间变化的规律如图1所示.若规定顺时 针方向为感应电流I 的正方向,图2中正确的是：（ ）
参考答案 例1解析（1）线框在进入和穿出磁场的过程产生的感应电流大小相等,即为 A A V
B I L 5.24
2.01012.0r 4ab =⨯⨯⨯== 由右手定则判断可知,进入过程中线框中感应电流方向沿
adcba,为正方向；穿出磁场过程中感应电流方向为abcda,为负
方向,作出i-t 图象如图所示．
A B C D 图1
（2）进入磁场过程,ab 两端电压Uab 1=V V B L 5.041ab = 线框完全进入磁场过程,Uab 2=B L ab V=2V 穿出磁场过程,Uab 3=
V V B L 5.143ab =
则电压如图所示．
变式 B 例2
D 针对训练1、BD 2、B 3、D 4、D。