《電磁感應》教學大綱設計

2024-10-20

《電磁感應》教學大綱設計

　　一. 本周教學內容：電磁感應

　�。�1）楞次定律：感應電流具有這樣的方向，就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量變化。

　　阻礙：磁通量增加時（感應電流磁場要削弱磁通量增加），B感與B原反向。磁通量減少時（感應電流磁場要補充磁通量），B感與B原同向。簡單記憶：增反減同。（2）判斷步驟：

　�。�4）符合能量守恒：

　　3. 感應電動勢：

　　4. 電磁感應中的能量轉化：

　　作用在桿上的安培力

　　例2. 如圖2所示，MN、PQ是兩根足夠長的固定平行金屬導軌，兩導軌間的距離為L，導軌平面與水平面的夾角為α，在整個導軌平面內都有垂直于導軌平面斜向上方向的勻強磁場，磁感應強度為B。在導軌的M、P端連接一個阻值為R的電阻，一根垂直于導軌放置的金屬棒ab，質量為m，從靜止釋放沿導軌下滑。金屬棒ab 下滑過程中的最大速度是多少？ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為μ，導軌和金屬棒的電阻不計。

　　解析：ab下滑做切割磁感線的運動，產生的感應電流方向及受力如圖3所示。

　　圖3

　　例3. （2001年春季高考）兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間的距離為l。導軌上面橫放著兩根導體棒 ab和cd，構成矩形回路，如圖4所示。兩根導體棒的質量皆為m，電阻皆為R，回路中其余部分的電阻可不計。在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為B。設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行。開始時，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度v0（見圖）。若兩導體棒在運動中始終不接觸，求：

　　圖4

　　（1）運動中產生的焦耳熱最多是多少？

　　此時cd棒所受的安培力F=IBl

　　（1）微粒帶何種電荷？電量是多少？

　�。�2）外力的機械功率和電路中的電功率各是多少？

　　解析：MN右滑時，

　�。�2）MN和IP兩導線所受安培力均為

　　圖6 圖7

　　解析：穿過螺線管磁通量均勻增加，螺線管中感應電流磁場方向向左，感應電流從b流向a，a端電勢高于b端電勢。把螺線管視為電源，由閉合電路歐姆定律可求出通過螺線管回路電流，從而求出R2消耗電功率及a、b兩點電勢。由圖，螺線管中磁感強度B均勻增加，

　　通過螺線管回路的電流強度

　　電阻R2上消耗功率：