电磁感应现象08-03下面是小编精心为大家整理的高二物理教案：电磁感应现象优秀5篇，您的肯定与分享是对小编最大的鼓励。
第四课时 电磁感应中的力学问题
【知识要点回顾】
1.基本思路
①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向；
②求回路电流；
③分析导体受力情况(包含安培力，用左手定则确定其方向);
④列出动力学方程或平衡方程并求解。
2. 动态问题分析
(1)由于安培力和导体中的电流、运动速度均有关，所以对磁场中运动导体进行动态分析十分必要，当磁场中导体受安培力发生变化时，导致导体受到的合外力发生变化，进而导致加速度、速度等发生变化；反之，由于运动状态的变化又引起感应电流、安培力、合外力的变化，这样可能使导体达到稳定状态。
(2)思考路线：导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化最终明确导体达到何种稳定运动状态。分析时，要画好受力图，注意抓住a=0时速度v达到最值的特点。
【要点讲练】
[例1]如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动。杆ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则( )
A.ef将减速向右运动，但不是匀减速
B.ef将匀减速向右运动，最后停止
C.ef将匀速向右运动
D.ef将往返运动
[例2]如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上，两导轨间距为L.M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图。
(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。
[例3]如图所示，两条互相平行的光滑导轨位于水平面内，距离为l=0.2m，在导轨的一端接有阻值为R=0.5的电阻，在x0处有一水平面垂直的'均匀磁场，磁感应强度B=0.5T.一质量为m=0.1kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于直杆的水平外力F的共同作用下做匀变速直线运动，加速度大小为a=2m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且连接良好。求：
(1)电流为零时金属杆所处的位置；
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向；
(3)保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取得的关系。
[例4]如图所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d 为0.5米，左端通过导线与阻值为2欧姆的电阻R连接，右端通过导线与阻值为4欧姆的小灯泡L连接；在CDEF矩形区域内有竖直向上均匀磁场，CE长为2米，CDEF区域内磁场的磁感应强度B如图所示随时间t变化；在t=0s时，一阻值为2欧姆的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中，小灯泡的亮度没有发生变化。求：
(1)通过的小灯泡的电流强度；
(2)恒力F的大小；
(3)金属棒的质量。
例5.如图所示，有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm，则 ( )
A.如果B增大，vm将变大
B.如果变大，vm将变大
C.如果R变大，vm将变大
D.如果m变小，vm将变大
例6.如图所示，A线圈接一灵敏电流计，B线框放在匀强磁场中，B线框的电阻不计，具有一定电阻的导体棒可沿线框无摩擦滑动，今用一恒力F向右拉CD由静止开始运动，B线框足够长，则通过电流计中的电流方向和大小变化是( )
A.G中电流向上，强度逐渐增强
B.G中电流向下，强度逐渐增强
C.G中电流向上，强度逐渐减弱，最后为零
D.G中电流向下，强度逐渐减弱，最后为零
例7.如图所示，一边长为L的正方形闭合导线框，下落中穿过一宽度为d(dL)的匀强磁场区，设导线框在穿过磁场区的过程中，不计空气阻力，它的上下两边保持水平，线框平面始终与磁场方向垂直做加速运动，若线框在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时，其加速度a1，a2，a3的方向均竖直向下，则( )
A.a1=a3
B.a1=a3
C.a1
D.a3
例8.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成=37o角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
(3)在上问中，若R=2，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向。(g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8)
（一）教学目的
1.知道现象及其产生的条件。
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。
3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。
（二）教具
蹄形磁铁4～6块，漆包线，演示用电流计，导线若干，开关一只。
（三）教学过程
1.由实验引入新课
重做奥斯特实验，请同学们观察后回答：
此实验称为什么实验？它揭示了一个什么现象？
（奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场）
进一步启发引入新课：
奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么，我们可不可以反过来进行逆向思索：磁能否生电呢？怎样才能使磁生电呢？下面我们就沿着这个猜想来设计实验，进行探索研究。
2.进行新课
(1)通过实验研究现象
板书：〈一、实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。〉
提问：根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材？为什么？
师生讨论认同：根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。
教师展示以上实验器材，注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按课本图12—1的装置安装好（直导线先不要放在磁场内）。
进一步提问：如何做实验？其步骤又怎样呢？
我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？磁场的强弱对实验有没有影响？下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。
用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。
教师按实验步骤进行演示，学生仔细观察，每完成一个实验步骤后，请学生将观察结果填写在上面表格里。
实验完毕，提出下列问题让学生思考：
上述实验说明磁能生电吗？（能）
在什么条件下才能产生磁生电现象？（当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时）
为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢？
（师生讨论分析：左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。）
通过此实验可以得出什么结论？
学生归纳、概括后，教师板书：
〈实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做，产生的电流叫做感应电流。〉
教师指出：这就是我们本节课要研究的主要内容—现象。
板书课题：〈第一节〉
讲述：现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象。这种热爱科学。坚持探索真理的可贵精神，值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以现象的发现具有划时代的意义。
(2)研究感应电流的方向
提问：我们知道，电流是有方向的，那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方向与哪些因素有关呢？请同学们观察下面的实验。
演示实验：保持上述实验装置不变，反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向，请同学们仔细观察电流表的偏转方向。
提问：同学们观察到了什么现象？
（磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化，即电流的方向也随着变化）。
通过这一现象我们可以得出什么样的结论呢？
学生归纳、概括后，老师板书：
〈二、导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。〉
(3)研究现象中能的转化
教师提出下列问题，引导学生讨论回答：
在现象中，导体作切割磁感线运动，是什么力做了功呢？（外力）
它消耗了什么能？（机械能）
得到了什么能？（电能）
在现象中实现了什么能与什么能之间的转化？（机械能与电能的转化）
板书：〈三、在现象中，机械能转化为电能〉
3.小结
在这节课中，我们采用了什么方法，探索研究了哪几个问题？
4.布置作业 课本上的练习1、2题。
（四）说明
1.这节课的关键是设计并做好演示实验，实验的可见度要大。有条件的学校可改做学生实验或用幻灯演示。
2.要在学生观察实验的基础上，提出明确的问题，让学生积极思考、讨论，并对实验现象加以归纳、概括，培养学生从实验事实中归纳、概括出物理概念和规律的能力。
教学目标
知识目标
1、知道磁通量的定义，公式的适用条件，会用这一公式进行简单的计算。
2、知道什么是。
3、理解“不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生”。
4、知道能量守恒定律依然适用于。
能力目标
1、通过实验的观察和分析，培养学生运用所学知识，分析问题的能力。
情感目标
1、学生认识“从个性中发现共性，再从共性中理解个性，从现象认识本质以及事物有普遍联系的辨证唯物主义观点。
教学建议
关于的教学分析
1.
利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应产生的电流叫做感应电流。
2.产生感应电流的条件
①当闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，电路中产生了感应电流。
②当磁体相对静止的闭合电路运动时，电路中产生了感应电流。
③当磁体和闭合电路都保持静止，而使穿过闭合电路的磁通量发生改变时，电路中产生了感应电流。
其实上述①、②两种情况均可归结为穿过闭合电路的磁通量发生改变，所以，不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。
3.中的能量守恒
中产生的电能不是凭空产生的，它们或者是其他形式的能转化为电能，或者是电能在不同电路中的转移，遵循能量守恒定律。
教法建议
1、课本中得出结论后的思考与讨论，是一个进一步启发学生手脑并用、独立思考，全面认识的题目，教师可根据学生实际情况引导学生思考和讨论。
2、本节课文的最后分析了两种情况下中的能量转化，这不但能从能量的观点让学生对电磁感应有明确的认识，而且进一步强化了能量守恒定律的普遍意义。有条件的，可以由教师引导学生自行分析，以培养学生运用所学知识独立分析问题的能力。
教学重点和教学难点
教学重点：感应电流的产生条件是本节的教学重点，而正确理解感应电流的产生条件是本节教学的难点。由于学生在初中时已经接触过相关的，因此在讲解电流的产生时可以让学生通过实验加深对现象的认识，如果条件允许可以让学生自己动手实验，并在教师引导下进行分组讨论，教师可以通过问题的设计来引导实验的进行，例如：对实验数据表格的设计以及相关问题的探讨，让学生明白感应电流产生的条件。正确理解感应电流产生的条件。
教学设计方案
教学目的：
1、知道磁通量的定义，知道磁通量的国际单位，知道公式 的适用条件，会用公式计算。
2、启发学生观察实验现象，从中分析归纳通过磁场产生电流的条件。
3、通过实验的观察和分析，培养学生运用所学知识，分析问题的能力。
教学重点：感应电流的产生条件
教学难点 ：正确理解感应电流的产生条件。
教学仪器：电池组，电键，导线，大磁针，矩形线圈，碲形磁铁，条形磁铁，原副线圈，演示用电流表等。
教学过程 ：
一、教学引入：
在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的联系。为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时10年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭新天地。
：
二、教学内容
1、磁通量（ ）
复习：磁感应强度的概念
引入：教师：我们知道，磁场的强弱（即磁感应强度）可以用磁感线的疏密来表示。如果一个面积为 的面垂直一个磁感应强度为 的匀强磁场放置，则穿过这个面的磁感线的条数就是确定的。我们把 与 的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
（1）定义：面积为 ，垂直匀强磁场 放置，则 与 乘积，叫做穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
（2）公式：
（3）单位：韦伯（Wb） 1Wb=1T·m2
磁通量就是表示穿过这个面的磁感线条数。
注意强调：
①只要知道匀强磁场的磁感应强度 和所讨论面的面积 ，在面与磁场方向垂直的条件下 （不垂直可将面积做垂直磁场方向上的投影。）磁通量是表示穿过讨论面的磁感线条数的多少。在今后的应用中往往根据穿过面的净磁感线条数的多少定性判断穿过该面的磁通量的大小。如果用公式 来计算磁通量，但是只适合于匀强磁场。
②磁通量是标量，但是有正负之分，磁感线穿过某一个平面，要注意是从哪一面穿入，哪一面穿出。
2、：
内容引入：奥斯特实验架起了一座连通电和磁的桥梁，此后人们对电能生磁已深信不疑，但磁能否生电呢？
在磁可否生电这个问题上，英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的联系。为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时10年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭新天地。
3、实验演示
实验1：学生实验——导体在磁场中切割磁力线的运动
观察现象：AB做切割磁感线运动，可见电流表指针偏转。
学生得到初步结论：当闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动时，电路中有了电流。
现象分析：如图1导体不切割磁力线时，电路中没有电流；而切割磁力线时闭合电路中有电流。回忆磁通量定义 （师生讨论）对闭合回路而言，所处磁场 未变，仅因为AB的运动使回路在磁场中部分面积 变了，使穿过回路的磁通变化，故回路中产生了电流。
设问：那么在其它情况下磁通变化是否也会产生感应电流呢？
实验2：演示实验——条形磁铁插入线圈
观察提问：
A、条形磁铁插入或取出时，可见电流表的指针偏转。
B、磁铁与线圈相对静止时，可见电流表指针不偏转。
现象分析：（师生讨论）对线圈回路，当线圈与磁铁有沿轴线的相对运动时，所处磁场 因磁铁的远离和靠近而变化，而 未变，故穿过线圈的磁通变化，产生感应电流，而当磁铁不动时，线圈处 ， 不变，故无感应电流。
实验3：演示实验——关于原副线圈的实验演示
实验观察：移动变阻器滑片（或通断开关），电流表指针偏转。当A中电流稳定时，电流表指针不偏转。
现象分析：对线圈 ，滑片移动或开关通断，引起A中电流变，则磁场变，穿过B的磁通变，故B中产生感应电流。当A中电流稳定时，磁场不变，磁通不变，则B中无感应电流。
教师总结：不同的实验，其共同处在于：只要穿过闭合回路的磁通量的变化，不管引起磁通量变化的原因是什么，闭合电路中都有感应电流产生。
结论：
无论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路就有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
中的能量转化：
引导学生讨论分析上述三个实验中能量的转化情况。
3、例题讲解
4、教师总结：
能量守恒定律是一个普遍定律，同样适合于。中产生的电能不是凭空产生的，它们或者是其它形式的能转化为电能，或者是电能在不同电路中的转移。
5、布置作业
（一）教学目的
1.知道电磁感应现象及其产生的条件。
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。
3.培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。
（二）教具
蹄形磁铁4～6块，漆包线，演示用电流计，导线若干，开关一只。
（三）教学过程
1.由实验引入新课
重做奥斯特实验，请同学们观察后回答：
此实验称为什么实验？它揭示了一个什么现象？
（奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场）
进一步启发引入新课：
奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么，我们可不可以反过来进行逆向思索：磁能否生电呢？怎样才能使磁生电呢？下面我们就沿着这个猜想来设计实验，进行探索研究。
2.进行新课
(1)通过实验研究电磁感应现象
板书：〈一、实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电。〉
提问：根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材？为什么？
师生讨论认同：根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。
教师展示以上实验器材，注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按课本图12—1的装置安装好（直导线先不要放在磁场内）。
进一步提问：如何做实验？其步骤又怎样呢？
我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？磁场的强弱对实验有没有影响？下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。
用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。
教师按实验步骤进行演示，学生仔细观察，每完成一个实验步骤后，请学生将观察结果填写在上面表格里。
实验完毕，提出下列问题让学生思考：
上述实验说明磁能生电吗？（能）
在什么条件下才能产生磁生电现象？（当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时）
为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢？
（师生讨论分析：左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。）
通过此实验可以得出什么结论？
学生归纳、概括后，教师板书：
〈实验表明：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。〉
教师指出：这就是我们本节课要研究的主要内容—电磁感应现象。
板书课题：〈第一节电磁感应〉
讲述：电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象。这种热爱科学。坚持探索真理的可贵精神，值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。
(2)研究感应电流的方向
提问：我们知道，电流是有方向的，那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方向与哪些因素有关呢？请同学们观察下面的实验。
演示实验：保持上述实验装置不变，反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向，请同学们仔细观察电流表的偏转方向。
提问：同学们观察到了什么现象？
（磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化，即电流的方向也随着变化）。
通过这一现象我们可以得出什么样的结论呢？
学生归纳、概括后，老师板书：
〈二、导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。〉
(3)研究电磁感应现象中能的转化
教师提出下列问题，引导学生讨论回答：
在电磁感应现象中，导体作切割磁感线运动，是什么力做了功呢？（外力）
它消耗了什么能？（机械能）
得到了什么能？（电能）
在电磁感应现象中实现了什么能与什么能之间的转化？（机械能与电能的转化）
板书：〈三、在电磁感应现象中，机械能转化为电能〉
3.小结
在这节课中，我们采用了什么方法，探索研究了哪几个问题？
4.布置作业 课本上的练习1、2题。
（四）说明
1.这节课的关键是设计并做好演示实验，实验的可见度要大。有条件的学校可改做学生实验或用幻灯演示。
2.要在学生观察实验的基础上，提出明确的问题，让学生积极思考、讨论，并对实验现象加以归纳、概括，培养学生从实验事实中归纳、概括出物理概念和规律的能力。
1、[感应电动势的大小计算公式]
1、e＝nδφ/δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，e：感应电动势(v)，n：感应线圈匝数，δφ/δt:磁通量的变化率｝
2、e＝blv垂(切割磁感线运动) ｛l:有效长度(m)｝
3、em＝nbsω（交流发电机最大的感应电动势）｛em:感应电动势峰值｝
4、e＝bl2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割） ｛ω:角速度(rad/s)，v:速度(m/s)｝
2、磁通量φ＝bs {φ:磁通量(wb),b:匀强磁场的磁感应强度(t),s:正对面积(m2)}
3、感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：由负极流向正极｝
4、自感电动势e自＝nδφ/δt＝lδi/δt｛l:自感系数(h)(线圈l有铁芯比无铁芯时要大)，
δi:变化电流，δt:所用时间，δi/δt:自感电流变化率(变化的快慢)｝
注：(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定，楞次定律应用要点
(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化；
(3)单位换算：1h＝103mh＝106μh。
(4)其它相关内容：自感〔见第二册p178〕/日光灯。