《电磁感应》教学大纲设计

2024-10-20

《电磁感应》教学大纲设计

　　一. 本周教学内容：电磁感应

　　（1）楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化。

　　阻碍：磁通量增加时（感应电流磁场要削弱磁通量增加），B感与B原反向。磁通量减少时（感应电流磁场要补充磁通量），B感与B原同向。简单记忆：增反减同。（2）判断步骤：

　　（4）符合能量守恒：

　　3. 感应电动势：

　　4. 电磁感应中的能量转化：

　　作用在杆上的安培力

　　例2. 如图2所示，MN、PQ是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角为α，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的M、P端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止释放沿导轨下滑。金属棒ab 下滑过程中的最大速度是多少？ab与导轨间的动摩擦因数为μ，导轨和金属棒的电阻不计。

　　解析：ab下滑做切割磁感线的运动，产生的感应电流方向及受力如图3所示。

　　图3

　　例3. （2001年春季高考）两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l。导轨上面横放着两根导体棒 ab和cd，构成矩形回路，如图4所示。两根导体棒的质量皆为m，电阻皆为R，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行。开始时，棒cd静止，棒ab有指向棒cd的初速度v0（见图）。若两导体棒在运动中始终不接触，求：

　　图4

　　（1）运动中产生的焦耳热最多是多少？

　　此时cd棒所受的安培力F=IBl

　　（1）微粒带何种电荷？电量是多少？

　　（2）外力的机械功率和电路中的电功率各是多少？

　　解析：MN右滑时，

　　（2）MN和IP两导线所受安培力均为

　　图6 图7

　　解析：穿过螺线管磁通量均匀增加，螺线管中感应电流磁场方向向左，感应电流从b流向a，a端电势高于b端电势。把螺线管视为电源，由闭合电路欧姆定律可求出通过螺线管回路电流，从而求出R2消耗电功率及a、b两点电势。由图，螺线管中磁感强度B均匀增加，

　　通过螺线管回路的电流强度

　　电阻R2上消耗功率：