郑州一中第二章 习题课电磁感应中的电路和图像问题—人教版(2019)高中物理选择性必修第二册课件
法拉第电磁感应定律课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
在盘的中心轴与边缘处分别安装电刷。设整个回路电阻为R，当铜盘
匀速转动角速度为ω时，求通过电阻的电流。
Br
答案
2R
2
05
电磁感应中的电路问题
电磁感应中的电路问题
Uab=U外
1.电路的等效问题
电源是切割磁感线的导体
或磁通量发生变化的线圈
电磁感应中的电路问题
1.电磁感应中电路知识的关系图
2. 分析电磁感应电路问题的基本思路
电磁感应中的电路问题
用均匀导体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 B 的变化率增强时：
t
（1）感应电流的方向是逆时针还是顺时针？
逆时针
（2）感应电动势多大？哪部分电路是电源，哪部分是外电路？
用E＝Blv 确定感应电动势的大小, 注意切割的有效长度．
(2). 由安培力公式F＝BIl 、牛顿运动定律等规律写出有关函数关系式．
4. 画图像或分析图像: 特别注意分析斜率的变化、截距、正负、方向等．
图像题的常用方法
1.排除法：定性分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变
化情况(变化快慢及均匀变化还是非均匀变化)，特别是分析物理量的正负，
以排除错误的选项。
2.函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然
后由函数关系对图像进行分析和判断。
39
小试牛刀
[针对训练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
0
小试牛刀
[针对训练1]如图所示，竖直平行导轨间距 l=20cm，导轨顶端接有一电键 K.导
高中物理高考物理一轮复习10 3电磁感应中的电路与图像专题课件新人教版201908021192
t1～t2 时间内线圈产生的感应电动势 E′＝nΔΔΦt ＝nt2B－1t1S， 根据闭合电路欧姆定律 I′＝2ER′ ＝2（tn2－B1tS1）R，C 项正确； t1～t2 时间内，磁通量减小，根据楞次定律可知，P 端电势 低于 Q 端电势， UPQ＝－n2（t2B－1 t1）S，D 项错误．
若线框进入磁场时的速度合适，线框所受安培力等于重力， 则线框匀速进入磁场，图像 D 有可能；由分析可知选 A 项．
例 7 如图 1 所示，平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上， 间距 L＝0.2 m，导轨左端接有 R＝1 Ω 的电阻，质量为 m＝0.1 kg 的粗糙导体棒 ab 静置于导轨上，导体棒及导轨的电阻忽略不 计．整个装置处于磁感应强度 B＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场方 向垂直导轨向下．现外力 F 作用在导体棒 ab 上使之一开始做匀 加速运动，且外力 F 随时间变化关系如图 2 所示，重力加速度 g ＝10 m/s2，试求解以下问题：
2 AB 的路端电压 UAB＝R总＋R总RABEAB＝23R3＋R RBLv＝25BLv CD 两端的电压等于 CA、AB、BD 电压之和，则： UCD＝BLv＋25BLv＝75BLv，
2 AB 段的电流为 I＝URA总B＝5B23RLv＝3B5RLv，
金属棒所受安培力 F 安＝BIL＝3B52RL2v， 导体棒做匀速运动受力平衡， 在竖直方向有拉力 F＝F 安＋G， 拉力做功的功率 PF＝F·v＝(F 安＋G)·v＝3B52LR2v2＋mgv.
A．0～t1 时间内的读数为n（B1－B0）S t1
C．t1～t2 时间内 R 上的电流为2（tn2－B1tS1）R
D．t1～t2 时间内 PQ 间的电势差 UPQ＝n2（t2B－1 t1）S
2019人教统编版高中物理选择性必修第二册第二章《电磁感应》全章节教案设计(含章末综合与测试)
【2019统编版】人教版高中物理选择性必修第二册第二章《电磁感应》全章节备课教案教学设计楞次定律教材分析1．教学大纲要求：楞次定律：Ⅱ级，为较高要求层次。
2．教材的地位与作用：楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分，它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点，是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。
3．教学重点与难点：感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系是本节的教学重点；根据目标，进行实验设计与操作是本节的教学难点。
4．教材处理：由于楞次定律的内容较多，可将该部分内容分两节来上，这节课主要让学生通过实验探究，分析归纳总结得出楞次定律，并学会利用楞次定律判断简单的电磁感应现象中感应电流的方向。
第二节课主要讲解从不同的角度加深对楞次定律理解以及右手定则的推导与运用。
教学目标物理观念与应用（1）会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。
（2）会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。
（3）会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。
科学思维与创新（1）通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。
（2）通过楞次定律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。
（3）通过实验探究，学会用实验探究的方法研究物理问题。
科学探究与交流通过实验学会与他人主动交流合作，培养团队精神。
科学态度与责任通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍，让学生发展对科学的好奇心与求知欲，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
教学准备：1．教师演示用器材：灵敏电流计，旧干电池一节，电阻，电键，导线若干。
2．学生实验用器材：灵敏电流计，标明导线绕向的原线圈和副线圈，条形磁铁，新干电池组（两节），电键，滑动变阻器，导线等各28组。
教学过程1．新课引入（提出问题）（1）利用多媒体将法拉第的头像及其在奥斯特发现电流磁效应之后经10年艰苦探索发现电磁感应规律过程的简单介绍显示到大屏幕上，教师提问：第一问：闭合电路中产生感应电流的条件是什么？第二问：电磁感应中感应电流的方向如何判定？（2）利用多媒体将楞次的头像及其在知道了法拉第研究“磁生电”取得了成功，很受鼓舞，也开始进行一系列电磁实验，经1年的努力探索总结出判断感应电流方向规律的简单介绍显示到大屏幕上。
人教版(2019)高二物理选择性必修第二册第二章电磁感应复习-教学课件
三 应用与体会
静 电 场
都有电场强度 对放入的电荷有力的作用
不断增强
涡 旋 电 场
电子感应加速器
三 应用与体会
【思考】在静电场中，静电力 做功与电荷运动的路径无关， 静电场中各点存在电势。那么， 感生电场是否可以引入电势概 念呢？
科学思维
科学探究: 提出问题、设计实验、探究、得出结论 科学态度与责任
二 核心素养的体现
物理观念 : 运动与相互作用观，能量观
因果观，物质观 (场)
科学思维 : 归纳推理
科学探究: 提出问题、设计实验、探究、得出结论 科学态度与责任
二 核心素养的体现
物理观念 : 运动与相互作用观，能量观
因果观，物质观 (场)
•
4.
人 的 一 生 会 遇到 很 多 事 很 多人 ,不 可 能事 事 称 心,处 处 如 意,需 要 我 们 坚强 ,需 要我 们 都 有 一 颗平 常 心 ,一 种平 和 的 心 态,学 会 面 对,懂 得 感 恩。
•
5. 记 得 有 句禅 语 道 ， 当 你抱 怨 自 己 的 鞋不 好 时 , 却发 现 有 人 竟 没有 脚 。 所 以, 不 管 你 是谁 , 不 管 你在 做 什 么, 都 有 存在 的 理 由 ,都 要 尽 心 尽 力地 去 付 出, 这 样 才 可 以拥 有 无 怨 无 悔的 快 乐 人 生
电磁感应复习
内容
一 知识的梳理与整合 二 核心素养的体现 三 应用与体会
感应电流 产生条件
感应电流
感应电流方向
感应电动势
郑州一中高中物理选修二第二章《电磁感应》经典练习题(课后培优)
一、选择题1．如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为B=3 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距L=0.1m，导轨左端连接一个电阻R=0.5Ω，其余电阻不计，导轨右端连一个电容器C= 2.5 ⨯1010 pF，有一根长度为 0.2m 的导体棒ab，a端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕a点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速转动75°，此过程通过电阻R的电荷量为（）A．3 ⨯10-2 C B．23⨯10-3 CC．（30 + 23）⨯10-3 C D．（30 - 23）⨯10-3 C2．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则（）A．若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥B．若导体棒向左加速运动时，B被A排斥C．若导体棒向右加速运动时，B被A吸引D．因导体棒运动方向未知，故不能确定B被A吸引或排斥3．如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是电阻为零的纯电路，且自感系数L很大，C是电容较大且不漏电的电容器，下列判断正确的是（）A．S闭合，P灯逐渐变亮，Q灯逐渐变暗B．S闭合，P灯、Q灯同时亮，然后P灯变暗，Q灯亮度不变C．S闭合，电路稳定后，S再断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯立即熄灭D．S闭合，电路稳定后，S再断开时，P灯突然亮一下，然后熄灭，Q灯逐渐熄灭4．如图所示，一正四边形导线框恰好处于匀强磁场的边缘，如果将导线框以某一速度匀速向右拉出磁场，则在此过程中，下列说法正确的是（）A．如果导线框的速度变为原来的2倍，则外力做的功变为原来的4倍B．如果导线框的速度变为原来的2倍，则电功率变为原来的2倍C．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的2倍，则外力做的功变为原来的2倍D．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的2倍，则电功率变为原来的2倍5．如图所示的电路中，A，B，C是三个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的电感，其直流电阻与定值电阻R阻值相等，D是理想二极管．下列判断中正确的是（）A．闭合开关S的瞬间，灯泡A和C同时亮B．闭合开关S的瞬间，只有灯泡C亮C．闭合开关S后，灯泡A，B，C一样亮D．断开开关S的瞬间，灯泡B，C均要闪亮一下再熄灭6．两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。
人教版高中物理选择性必修第二册课后习题 第2章 电磁感应 习题课三 电磁感应中的综合问题
习题课三电磁感应中的综合问题课后·训练提升基础巩固一、选择题(第1~2题为单选题,第3~6题为多选题)1.如图所示,垂直于导体框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为B,导体ef的长为l,ef的电阻为r,外电阻阻值为R,其余电阻不计。
ef与导体框接触良好,当ef在外力作用下向右以速度v匀速运动时,ef两端的电压为( )A.BlvB.BlvRR+r C.BlvrR+rD.BlvrR,导体棒切割磁感线产生的感应电动势为E=Blv,ef两端的电压相当于电源的路端电压,根据闭合电路欧姆定律得U ef=ER总·R=BlvR+rR,选项B正确。
2.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示,当磁场的磁感应强度B随时间t 按图乙所示变化时,下列选项能正确表示线圈中感应电动势E变化的是( )内,磁感应强度均匀增大,根据楞次定律,线圈中感应电流为负方向,且保持不变;1~3s内,磁感应强度不变,线圈中感应电流为零;3~5s 内,磁感应强度均匀减小,线圈中感应电流为正方向,且保持不变;0~1s内和3~5s内磁场的变化率之比为2∶1,即感应电动势之比为2∶1,可得出感应电动势图像为B,选项B正确。
3.由螺线管、电阻和水平放置的平行板电容器组成的电路如图所示,其中,螺线管匝数为n,横截面积为S,电容器两极板间距为d。
螺线管处于竖直向上的匀强磁场中,一质量为m、电荷量为q的带正电颗粒悬停在电容器中,重力加速度大小为g,则( )A.磁感应强度均匀增大B.磁感应强度均匀减小C.磁感应强度变化率为nmgdqSD.磁感应强度变化率为mgdnqS,带正电颗粒悬停在电容器中,粒子受重力与静电力作用,故静电力竖直向上,电容器下极板带正电,即通电螺线管的下端为电源正极,根据电源内部的电流由负极流向正极,由安培定则可知磁感应强度均匀减小,选项A错误,B正确。
带正电颗粒悬停在电容器中,粒子受重力与静电力作用,有qE=mg,根据法拉第电磁感应定律有E电=nΔΦΔt =nΔBΔtS,且E=E电d,联立解得ΔBΔt =mgdnqS,选项C错误,D正确。
第二章电磁感应习题1—人教版高中物理选择性必修第二册课件
作用下，贴着竖直平面内的光滑金属长直
导轨下滑，导轨的间距L=10cm，导轨的上 端接有R=0.5 的电阻，导轨和金属杆的 电阻不计，整个装置处于B=0.5T的水平匀
强磁场中。当杆稳定匀速下落时，每秒有
0.02J的重力势能转化为电能，则这时MN 杆的下落速度v的大小等于多少？ R
提示：杆匀速下落时，动能不变，
AC克服安培力做功功率 PB=BILv AC为电源获得的电功率 Pe=EI=BLVI
感应电流对电阻做功功率 PI=IE
在电阻R上发热功率 由此可得PI=PR=Pe
PR=I2R=IE
即电流通过R做功把AC获得的电能转化为R 上产生的热量。
所以电阻R上产生的热量应为WG-EK
1 、 如 图 所 示 ， 质 量 为 m 高 为 h 的 矩 形 导 第二章电磁感应习题1—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件 线框在竖直面内下落，其上下两边始终保 持水平，途中恰好匀速穿过一有理想边界 高亦为h的匀强磁场区域，则线框在此过程 中产生的内能为（B ）
第二章 电磁感应习题1—【新教材】人教版 （2019 ）高中 物理选 择性必 修第二 册课件
R
M
N
B
L
A．mgh B．2mgh C．大于mgh而小于2mgh D．大于2mgh
第二章 电磁感应习题1—【新教材】人教版 （2019 ）高中 物理选 择性必 修第二 册课件
2、如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角 第二章电磁感应习题1—【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第二册课件 为θ，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直于斜面向上， 质量为m，电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒 力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度h．在这过程中
2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修2 第2章电磁感应本章总结课件
〚思路探究〛 0～2 s内和2～3 s内,感应电流方向是否相同?cd边所受 安培力方向是否相同? 答案:由楞次定律可判断这两段时间内感应电流方向相同,由于磁感应强 度方向不同,cd边所受安培力方向不同.
解析:0～2 s内穿过导线框的磁场方向向里且减少,由楞次定律知感应电 流方向为顺时针方向,2～3 s内穿过导线框的磁场方向向外且增加,导线 框中感应电流方向为顺时针方向,同理3～6 s内导线框中感应电流方向 为逆时针方向,0～3 s内和3～6 s内磁感应强度变化率大小相等,产生的 感应电动势大小相等,选项A正确,B错误;由F=BIL知,安培力大小随磁感 应强度变化而变化,由左手定则判定在0～2 s内和3～4 s内cd边所受安 培力方向均向右,2～3 s内和4～6 s内,cd边所受安培力方向向左,选项C 正确,D错误. 答案:AC
〚针对训练2-1〛如图所示,空间分布着宽为L、垂直于纸面向里的匀强磁 场.一金属线框从磁场左边界匀速向右通过磁场区域.规定逆时针方向为 电流的正方向,则感应电流随位移变化的关系图(i-x)正确的是( )
解析:线圈穿过磁场的过程可分为三段,第一段线圈右端在磁场中切割磁 感线,由右手定则可判断出感应电流沿逆时针方向,为正值,选项D错误;第 二阶段切割磁感线长度为2L,且为正值;第三阶段线圈左端在磁场中切割 磁感线,由右手定则可判断出感应电流沿顺时针方向,为负值,选项A、C 错误、B正确. 答案:B
误区警示
路端电压与电源电动势的区别 等效电源两端的电压是路端电压,也就是外电路两端的电压,它与静电 力做功相联系,而电动势与非静电力做功相联系,两者间的关系为 U=E-Ir.
〚针对训练1-1〛 如图(甲)所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L= 1 m,上端接有电阻R1=3 Ω,下端接有电阻R2=6 Ω,虚线OO′下方是垂直 于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从 OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持 良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图(乙)所示. 求:(g取10 m/s2)
物理人教版(2019)选择性必修第二册2.2法拉第电磁感应定律(共32张ppt)
越大,产生的感应电动势不一定越大。
Δ
4.Φ、ΔΦ、
与线圈匝数有关吗?感应电动势E与线圈匝数有关吗?
Δ
Δ
提示:Φ、ΔΦ、 均与某一面积相联系,与线圈匝数无关;n匝线圈相当于
Δ
n个单匝线圈的串联,所以感应电动势E与线圈匝数有关。
(1)磁通量的变化是由面积变化引起时，ΔΦ＝B·ΔS，则
Φ1=B1S,Φ2=B2S,
ΔΦ =Φ2-Φ1
所以ΔΦ=ΔBS=(6-2)×20×10-4 Wb=8×10-3 Wb。
×
(2)磁通量的变化率为
=
-
Wb/s=4×10-3 Wb/s。
(3)根据法拉第电磁感应定律得感应电动势的大小
【变式1】 如图(a)所示,一个圆形线圈的匝数n=1 000,线圈面积S=200 cm2,
v
∥
B
二、导体切割磁感线时的感应电动势
注意：1.为切割磁感线的有效长度。
（垂直于、的两端口距离）
× × × × × ×
× × × × × ×
G
v
v
v
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × ×
× × × ×
v
× × × ×
× × × ×
∆
的特例，只适用于切割。
∆
2. = 是 =
人教版（2019）选择性必修二
人教版（2019）选择性必修二
第二章 电磁感应
第2节 法拉第电磁感应定律
2024
探究与思考
问题：甲、乙两电路本质上有何异同？
S
甲
G
乙
第二章 电磁感应章末总结-2023学年高二物理课件(人教版2019选择性必修第二册)
A．微粒带正电
D
B．金属棒产生的电动势为
1 2
Bl
2
Br 2 C．微粒的比荷为 2gd
D．电容器所带的电荷量为
1 2
CBr
2
方法模型归纳
【答案】AD
【详解】A．由右手定则可知，l 中电流指向轴OO ，所以电容器下极板为正极板，带电微粒在电容器
极板间处于静止状态，则所受电场力向上，所以微粒带正电，故 A 正确；
方法归纳总结：
2．电磁感应图像类选择题的常用解法 (1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减 小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除 错误的选项。 (2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系 ，然后由函数关系对图像进行分析和判断。
方法模型归纳
【答案】ACD 【详解】AB．开关接通瞬间，回路中电流瞬间增大，线圈 L 产生较大的自感电动势阻碍通过其电流增大， 此时 L 可视为断路，则 B 与 R 并联后再与 A 串联，两灯同时亮，但通过 A 的电流比通过 B 的电流大，所 以 A 比 B 亮度大，故 A 正确，B 错误； C．由于线圈 L 电阻为零，开关接通较长时间后，L 相当于导线，将 A 短路，所以A 灯不亮，B 灯仍亮，故 C 正确； D．开关接通较长时间后，再断开开关时，回路中电流瞬间减小，线圈L 产生自感电动势阻碍通过其电流减 小，此时 L 可视为电源，而 A 与 L 在同一回路中，所以 A 灯会先闪亮一下，之后随着自感电动势的减小至 零而熄灭；B 灯由于被电路中间那根导线短路，所以在断开开关时立即熄灭，故 D 正确。 故选 ACD。
D．在 0 4s 时间内电阻 R 上产生的焦耳热为Q I 2Rt 12 2 4J 8J 故 D 错误。故选 BC。