2022年《电磁感应与电路》说课教案

1、精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -电磁感应与电路说课教案【考纲解读】主题内容要求说明电流欧姆定律电阻定律电路电阻的串联、并联电源的电动势和内阻闭合电路的欧姆定律 电功率、焦耳定律电磁感应现象磁通量 电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流【考查特点】从近几年的高考来看，在考查本专题的概念和规律的懂得时多以挑选题和试验的形式为主：着重考查电流的定义、欧姆定律的应用、对串并联电路（如： 08 年重庆 T15宁夏 T15 、09 年广东 T10）、以及电路的动态分 析（ 如： 08 年广东 T7、11 年北京 T17 、海南 T2 、上海 T5）、感应电动

2、势（电流）的产生条件、大小、方向（如： 10年全国 1 的 T17 、新课标 T21 、北京 T19、11 年江苏 T2 、广东 T15 等），交变电流的产生、四值（瞬时值、最大值、有效值、平均值） ， 抱负变压器电路中原副线圈的电压、电流、功率关系等；而在考查规律的综合应用时就以分值高的运算题的形式显现，着重考查电磁感应与电路、磁感应与动力学、磁感应与能量、磁感应与图像问题的综合，这类题目综合性大，难度大，对考生具有较高的区分度，才能要求很高；【高考猜测】由于历年高考对本专题考点的考查掩盖面大，几乎考查到了每个学问点；特殊近几年来高考对本考点内容考查命题频率极高的是感应电流的产生条件、方向判

3、定、导体切割磁感线产生的感应电动势的运算和电路的动态分析以及含容（电感）电路等，并且要求较高，几乎是年年考；象电磁感应现象与磁场、电磁感应与电路和力学、电磁感应与电学、电磁感应与能量及电磁感应与动量等学问相联系的综合题和图像问题在近几年高考中也时有显现；这部分学问试题题型全面，挑选题、试验题、运算题都可能考，特殊是难度大、涉及学问点多、综合才能强的题；所以，我们复习时要重点留意，电路的动态分析、电磁感应与图像、电磁感应与动力学、电磁感应中的能量问题；【同学现状】通过第一轮复习，同学大都把握了本单元中电压、电流、电阻、电功、电功率、电热的基本概念；基精选名师 优秀名师 - - - - - - -

4、 - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -本把握了法拉第电磁感应定律、楞次定律、闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量转的化规律及其一般应用；同学大都把握明白决恒定电流问题的基本方法（如：递推法、图像法、图解法、等效法、赋值法、极值法等）和解决电磁感应问题的常用方法；但在学问的把握方面，总是感觉比较零散；在方法的应用方面，感到生疏；对于综合的问题的处理才能较差；【复习策略】在复习电磁感应与电路分析时，要抓住两个核心：核心之一：是电磁感应部分的法拉第电磁感应定律和楞次定律：一个是揭示感

5、应电动势的大小所遵循的规律；一个是揭示感应电动势方向所遵循的规律；法拉第电磁感应定律E=n / t说明：磁通量的变化率越大，感应电动势越大；磁通量的变化率越大，通过外力克服安培力做功将其他能转化为电能的本领也越大；楞次定律也可用推论表述为：感应电流的磁场（即感应电流的成效）总要阻碍引起感应电流的 磁通量的变化（感应电流的缘由）；从楞次定律的内容可以判定出：要想获得感应电流就必需克服感应电流的阻碍，需要外界做功，需要消耗其他形式的能量在其次轮复习时假如能站在能量的角度对这两个定 律进行再熟悉，就能够对这两个定律从更加整体、更加深刻的角度把握核心之二： 是电路部分的部分电路欧姆定律（包括六个常见物

6、理量：电压、电流、电阻、 电功、电功率、电热；三条定律：部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律；以及串、并联 电路的特点等概念、规律）、闭合电路欧姆定律（电动势概念、闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化）和三种不同类别的电路（即恒定电流电路、变压器电路、远距离输电电路）的比较：比较这些电路哪些是不变量，哪些是变化量，变化的量是如何受到不变量的制约的；其能量是如何变化的；在应用电磁感应规律与电路规律分析综合问题时，要先明确电源与外电路：一般发生磁通量变化的那部分回路或做切割磁感线运动的那部分导体充当电源，是内电路，这部分电路的电阻就是内阻；其他部分就充当产生用电器，是外电路，这部分电

7、路的电阻就是外阻；再画出等效电路图，分清电路中各部分之间的串并联关系；【时间支配】本专题一共需3 课时；第 1 课时：同学回忆复习本专题的基本概念，形成完整的学问网络；第 2 课时：这节课主要复习电路的动态变化、关于感应电流的图像、电磁感应与动力学、电磁感应和能量等内容；第 3 课时：解决同学在训练题中，对专题的内容加深巩固；【典型题例】例 1. 海南第 2 题.如图， E 为内阻不能忽视的电池，R1、R2、R3 为定值电阻， S0、S 为开关， V 与 A 分别为电压表与电流表；初始时S0 与 S均闭合，现将S断开，就精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 2 页，共

8、7 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -A. V 的读数变大，A 的读数变小B. V 的读数变大，A 的读数变大C. V 的读数变小，A 的读数变小D. V 的读数变小，A 的读数变大【解析】： S 开，相当于电阻变大，总电流减小，故端电压增大，V 的读数变大，把R1 归为内阻，就R3 中的电压也增大，R3 中的电流也增大，R3 中的电压也增大；答案选B【解法总结】 ：分析直流电路的动态变化的基本思路是：“局部 整体 局部 ”即：先分析电路结构的变化导致：R 部分变化 R总 变化 I总变化 U 路端变化 部分电路针

9、对训练1.如下列图的电路中，R1、R2、 R3 是固定电阻，R4 是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小当开关 S闭合且没有光照耀时， 电容器 C不带电当用强光照耀R4且电路稳固时， 就与无光照耀时比较 A电容器C 的上极板带正电B电容器C 的下极板带正电C通过 R4 的电流变小，电源的路端电压增大D通过 R4 的电流变大，电源供应的总功率变小【解析】：无光照耀时，C 不带电，说明R1: R 3 R2:R4. 当有光照耀时，R4 阻值减小，就R4 分压减小， C上板电势低于下板电势，下板带正电由于R4 减小，回路中总电流变大，通过R1、 R2 电流变小，通过R4 的变大， P电源 EI 应变

10、大 B 正确例 2.如下列图，为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面对外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L 的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F 使线框以速度v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E 为正，磁感线垂直纸面对里时磁通量 为正，外力F 向右为正就以下能反映线框的磁通量、感应电动势E、外力 F 和电功率P 随时间变化规律的图象是【解析】：线框在0 L 间运动时合磁通量向外，且匀称增大，在L 1.5L 间运动时，合磁通量向外且均精选名师 优秀名师 - - - - - -

11、 - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -匀减小，而在1.5L 2L 间运动时，合磁通量向里且匀称增大，A 错；在L3L时间内E 2BLv， B vv2L3LL3L4L错；外力 F 始终与 F 安方向相反， 向右， C 错；由 P I时间内感应电流的两倍，D 正确R，在v v 时间内感应电流为0 v 和 v v【解法总结】 ：对于电磁感应中的图象问题，分析的基本思路是划分几个不同的运动过程，然后应用楞次定律和电磁感应定律分段讨论针对训练2. 如图 5 所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相

12、反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域宽度均为a， 一正三角形 中垂线长为a 导线框 ABC从图示位置沿x 轴正方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流i 与线框移动距离x 的关系图象正确选项【解析】：在 0 a 距离内，有效切割长度l 匀称增大，即l v t tan 30 °Bav33 v t ，感应电流i 33 Bv2Rt ，且最大值 I 0R ，电流方向为逆时针方向；在a2a 距离内，线框处在两个磁场中，在两个磁场中有效切割长度相同，感应电流方向相同，且感应电流最大值为Imax 2I 0，方向为顺时针方向；2a 3a 距离内，感应电流为逆时针方向，且最

13、大感应电流的值为I 0，C 正确例 3.2021 ·浙江· 2316分 如图甲所示，在水平面上固定有长为L 2 m、宽为 d1 m的金属“ U”型导轨，在“ U”型导轨右侧l 0.5 m范畴内存在垂直纸面对里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示在t 0 时刻，质量为m 0.1 kg 的导体棒以v0 1 m/s 的初速度从导轨的左端开头 向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 0.1 ，导轨与导体棒单位长度的电阻均为 0.1 /m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响 取 g 10 m/s2 (1) 通过运算分析4 s 内导体棒的运动情形；(2) 运算

14、 4 s 内回路中电流的大小， 并判定电流方向；精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -(3) 运算 4 s 内回路产生的焦耳热.【解析】： 1导体棒先在无磁场区域做匀减速直线运动，有 mg ma， v1 v0 at， x v0t 1at23 分 2代入数据解得：t1 s， x 0.5 m ，导体棒没有进入磁场区域1 分导体棒在1 s 末已停止运动，以后始终保持静止，离左端位置仍为x 0.5 m1 分2前 2 s 内磁通量不变，回路中的电动势

15、和电流分别为E 0， I 03 分后 2 s 回路产生的电动势为E ldtB 0.1 V3分t回路的总长度为5 m，因此回路的总电阻为R 5 0.5电流为 I E0.2 A1 分 R依据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向3前 2 s 内电流为零，后2 s 内有恒定电流，就焦耳热为Q I2 Rt0.04 J【解法总结】 ：动力学问题针对训练3.如下列图，两根足够长的光滑直金属导轨MN 、PQ 平行固定在倾角 37°的绝缘斜面上，两导轨间距L 1 m ，导轨的电阻可忽视 M 、P 两点间接有阻值为 R 的电阻一根质量 m 1 kg 、电阻 r 0.2 的匀称直金属杆 ab 放在两导

16、轨上，与导轨垂直且接触良好整套装置处于磁感应强度 B 0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面对下自图示位置起，杆 ab 受到大小为 F 0.5v 2式中 v 为杆 ab 运动的速度，力 F 的单位为 N 、方向平行导轨沿斜面对下的拉力作用，由静止开头运动，测得通过电阻 R 的电流随时间匀称增大；g 取 10 m/s2， sin 37 °0.6.（ 1）试判定金属杆ab 在匀强磁场中做何种运动，并请写出推理过程；（ 2）求电阻R 的阻值；（ 3）求金属杆ab 自静止开头下滑通过位移x 1 m 所需的时间t【解析】 ： 1 金属杆做匀加速运动 或金属杆做初速度为零的匀加速运动1 分

17、精选名师 优秀名师 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - -精品word 名师归纳总结 - - - - - - - - - - - -通过 R 的电流 IER r BLvR r，因通过 R 的电流 I 随时间匀称增大， 即杆的速度v 随时间匀称增大，杆的加速度为恒量，故金属杆做匀加速运动2 分2对回路，依据闭合电路欧姆定律I BLvR r1 分对杆，依据牛顿其次定律有：F mgsin BIL ma2 分B2L2v ma，因 a 与 v 无关，将 F 0.5v 2 代入得： 2 mgsin 0.5R r所以 a 2mgsin 8 m/s

18、22 分mB2L 20.5 R r 01 分 ，得 R 0.31 分1 2x3由 x at21 分得，所需时间t 0.5 s1 分2 a例 4. 如下列图，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为，导轨间距为l ，所在平面的正方形区域abcd 内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面对上；如下列图，将甲、乙两阻值相同，质量均为m 的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l ；从静止释放两金属杆的同时，在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力，使甲金属杆在运动过程中始终沿 导 轨 向 下 做 匀 加 速 直 线 运 动 ， 且 加 速 度 大 小 以ag sin，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动；（ 1）求每根金属杆的电阻R 为多少 .（ 2）如从开头释放到两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆共产生热量Q，试求此过程中外力F 对甲做的功；【解析】：（1）由于甲、乙加速度相同，所以，当乙进入磁场时，甲刚出磁场乙进入磁场时的速度v2gl sin依据平稳条件有mg sinB 2 l 2 v 2R解得： RB 2 l 22gl sin2mg sin（ 2）乙进入磁场前，甲、乙发出相同热量，设为Q1 ，就有F安 l2Q1又 FF安故外力 F 对甲做的功 WFFl2Q1甲出磁场以后，外力F 为零 ,乙在磁场中，甲、乙发出相同热量，设为Q 2 ，