物理電磁感應教案（精選9篇）
物理電磁感應教案 篇1
[要點導學]
1. 這一節(jié)學習法拉第電磁感應定律,要學會感應電動勢大小的計算方法。這部分內(nèi)容和楞次定律是本章的兩大重要內(nèi)容,應該高度重視。
2. 法拉第電磁感應定律告訴我們電路中產(chǎn)生感應電動勢的大小跟 成正比。若產(chǎn)生感應電動勢的電路是一個有n匝的線圈,且穿過每匝線圈的磁感量變化率都相同,則整個線圈產(chǎn)生的感應電動勢大小E= 。
3. 直導線在勻強磁場中做切割磁感線的運動時,如果運動方向與磁感線垂直,那么導線中感應電動勢的大小與 、 和 三者都成正比。用公式表示為E= 。如果導線的運動方向與導線本身是垂直的,但與磁感線方向有一夾角,我們可以把速度分解為兩個分量,垂直于磁感線的分量v1=vsin,另一個平行于磁感線的分量不切割磁感線,對感應電動勢沒有貢獻。所以這種情況下的感應電動勢為E=Blvsin。
4.應該知道:用公式E=n/t計算的感應電動勢是平均電動勢,只有在電動勢不隨時間變化的情況下平均電動勢才等于瞬時電動勢。用公式E=Blv計算電動勢的時候,如果v是瞬時速度則電動勢是瞬時值;如果v是平均速度則電動勢是平均值。
5.公式E=n/t是計算感應電動勢的普適公式,公式E=Blv則是前式的一個特例。
6.關于電動機的反電動勢問題。
①電動機只有在轉動時才會出現(xiàn)反電動勢(線圈轉動切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢);
②線圈轉動切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢方向與電動機的電源電動勢方向一定相反,所以稱為反電動勢;
③有了反電動勢電動機才可能把電能轉化為機械能,它輸出的機械能功率P=E反I;
④電動機工作時兩端電壓為U=E反+Ir(r是電動機線圈的電阻),電動機的總功率為P=UI,發(fā)熱功率為P熱=I2r,正常情況下E反Ir，電動機啟動時或者因負荷過大停止轉動,則I=U/r,線圈中電流就會很大,可能燒毀電動機線圈。
[范例精析]
例1法拉第電磁感應定律可以這樣表述:閉合電路中感應電動勢的大小 ( )
A、跟穿過這一閉合電路的磁通量成正比
B、跟穿過這一閉合電路的磁感應強度成正比
C、跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化率成正比
D、跟穿過這一閉合電路的磁通量的變化量成正比
解析:E=/t,與t的比值就是磁通量的變化率。所以只有C正確。
拓展:這道高考題的命題意圖在于考查對法拉第電磁感應定律的正確理解。考生必須能夠正確理解磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率這三個不同的概念。
物理電磁感應教案 篇2
知識與技能
1、理解磁通量和磁通密度的意義
2、能判斷磁通的變化情況
過程與方法
1、能過親自動手、觀察實驗,理解"無論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生"的道理
2、知道在電磁感應現(xiàn)象中能量守恒定律依然適用
3、會利用"產(chǎn)生條件"判定感應電流能否產(chǎn)生
情感態(tài)度與價值觀
4、培養(yǎng)學生動手觀察實驗的能力,分析問題,解決問題的能力
5、培養(yǎng)學生實事求是的科學精神、堅持不懈地探究新理論的精神
使學生認識"從個性中發(fā)現(xiàn)共性,再從共性中理解個性,從現(xiàn)象認識本質以及事物有普遍聯(lián)系的辨證唯物主義觀點
教學重點
如何判斷磁通量有無變化
教學難點及難點突破
通過能量守恒、能量轉化之間的關系理解磁能量的概念
教學方法
邊實驗邊講解
教學用具
演示用的電流表,蹄形磁鐵、條形磁鐵、鐵架臺、線圈、螺線管、渭動變阻器、電鍵、電源、導線
教學過程
教師活動預設學生活動預計課堂情況隨筆
引入:在漫長的人類歷史長河中,隨著科學技術的發(fā)展進步,重大發(fā)現(xiàn)和發(fā)明相繼問世,極大地解放了生產(chǎn)力,推動了人類社會的發(fā)展,尤其是我們剛剛跨過的20世紀,更是科學技術飛速發(fā)展的時期,經(jīng)濟建議離不開能源,最好的能源就是電能,人類的生產(chǎn)生少,經(jīng)濟建設各方面都離不開電能,飲水思源,我們不能忘記為人類利用電能做出卓越貢獻的科學家電法拉第
法拉第在奧斯特于1820年發(fā)現(xiàn)電流的磁效應后,開始投入到磁生電的探索中,經(jīng)過十處堅持不懈地努力,1831年終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的規(guī)律,開辟了人類的電氣化時代
本節(jié)我們學習電磁感應現(xiàn)象的基本知識
回顧已有知識:
描述磁場大小和方向的物理量是什么?
一個磁感應強度為B的勻強磁場放置,則穿過這個面的磁感線的條數(shù)就是確定的.我們把B與S的乘積叫做穿過這個面的磁通量.
(1)定義:面積為S,垂直勻強磁場B放置,則B與S的乘積,叫做穿過這個面的磁通量,用Ф表示.
(2)公式:Ф=B·S
(3)單位:韋伯(Wb)1Wb=1T·1m2=1V·s
(4)物理意義:磁通量就是表示穿過這個面的磁感線條數(shù).對于同一個平面,當它跟磁場方向垂直時,磁場越強,穿過它的磁感線條數(shù)越多,磁通量就越大.當它跟磁場方向平行時,沒有磁感線穿過它,則磁通量為零.
注意:當平面跟磁場方向不垂直時,穿過該平面的磁通量等于B與它在磁場垂直方向上的投影面積的乘積.即Ф=B·Ssinθ,(θ為平面與磁場方向之間的夾角)(如圖所示)
引導:觀察電磁感應現(xiàn)象,分析產(chǎn)生感電流的條件
過渡:閉合電路的一部分導體切割磁感線時,穿過電路的磁感線條數(shù)發(fā)生變化.如果導體和磁場不發(fā)生相對運動,而讓穿過閉合電路的磁場發(fā)生變化,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?
在觀察實驗現(xiàn)象的基礎上,引導學生分析上述現(xiàn)象的物理過程:因為電流所激發(fā)的磁場的磁感應強度B總是正比于電流強度I,即B∝I.電路的閉合或斷開控制了電流從無到有或從有到無的變化;變阻器是通過改變電阻來改變電流的大小的,電流的變化必將引起閉合電路磁場的變化,穿過閉合電路的磁感線條數(shù)的變化--磁通量發(fā)生變化,閉合電路中產(chǎn)生電流.課前預習
復習初中的中切割磁感線知識,搜集法拉第的生平資料
同學回答:磁感應強度
實驗1:
導體不動;
導體向上、向下運動;
導體向左或向右運動.
引導學生觀察實驗并進行概括.
歸納:閉合電路的一部分導體做切割磁感線的運動時,電路中就有電流產(chǎn)生.
用計算機模擬"切割磁感線"的運動.(看課件產(chǎn)生條件部分)
理解"導體做切割磁感線運動"的含義:切割磁感線的運動,就是導體運動速度的方向和磁感線方向不平行.
問:導體不動,磁場動,會不會在電路中產(chǎn)生電流呢?
實驗2:
用計算機模擬"條形磁鐵插入、拔出螺線管.(看課件產(chǎn)生條件部分)
注意:條形磁鐵插入、拔出時,彎曲的磁感線被切割,電路中有感應電流.
引導學生觀察實驗并進行概括:無論是導體運動,還是磁場運動,只要導體和磁場之間發(fā)生切割磁感線的相對運動,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.
教師活動預設學生活動預計課堂情況隨筆
用計算機模擬電路中S斷開、閉合,滑動變阻器滑動時,穿過閉合電路磁場變化情況:(看課件產(chǎn)生條件部分)
不論是導體做切割磁感線的運動,還是磁場發(fā)生變化,實質上都是引起穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.
3.電磁感應現(xiàn)象中能量的轉化
師生一起分析:電磁感應的本質是其他形式的能量和電能的轉化過程。
(三)課堂小結
產(chǎn)生感應電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化.這里關鍵要注意"閉合"與"變化"兩詞.就是說在閉合電路中有磁通量穿過但不變化,即使磁場很強,磁通量很大,也不會產(chǎn)生感應電流.當然電路不閉合,電流也不可能產(chǎn)生.
(四)布置作業(yè)
1.閱讀194頁閱讀材料.
2.將練習一(1)、(2)做在作業(yè)上.
3.課下完成其他題目.
綜上所述,總結出:
1.不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生.這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應,產(chǎn)生的電流叫感應電流.
2.產(chǎn)生感應電流的條件.
(1)電路必須閉合;
(2)磁通量發(fā)生變化.
引導學生分析磁通量發(fā)生變化的因素:
由Ф=B·Ssinθ可知:當
①磁感應強度B發(fā)生變化;
②線圈的面積S發(fā)生變化;
③磁感應強度B與面積S之間的夾角θ發(fā)生變化.這三種情況都可以引起磁通量發(fā)生變化.
舉例
(1)閉合電路的一部分導體切割磁感線:
(2)磁場不變,閉合電路的面積變化:
(3)線圈面積不變,線圈在不均勻磁場中運動;
(4)線圈面積不變,磁場不斷變化:
結論:不論用什么方法,只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應,產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
作業(yè)情況反饋
學生對整個線圈在勻強中運動時是否有感應電流的判斷題目出錯率比較高,說明學生對感應電流的產(chǎn)生條件____磁通量變化,還不十分理解.
教育教學反思及后記
磁通量部分原想讓同學通過自學掌握磁通量的概念,而講解重點放在磁通量變化大,可是二(4)班的學生課堂自學習慣不好,所以對整個課堂的教學影響較大,有幾個關鍵點還沒完全講透,就到了下課時間了。
物理電磁感應教案 篇3
教學目標：
一、知識與技能。
1、理解感應電動勢的含義，能區(qū)分磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率。知道感應電動勢與感應電流的區(qū)別與聯(lián)系。
2、理解電磁感應定律的內(nèi)容和數(shù)學表達式。 3.會用電磁感應定律解決有關問題。
二、過程與方法。
1、通過演示實驗，定性分析感應電動勢的大小與磁通量變化快慢之間的關系。培養(yǎng)學生對實驗條件的控制能力和對實驗的觀察能力；
2、通過法拉第電磁感應定律的建立，進一步定量揭示電與磁的關系，培養(yǎng)學生類比推理能力和通過觀察、實驗尋找物理規(guī)律的能力；
3、使學生明確電磁感應現(xiàn)象中的電路結構通過公式E=nΔ/Δt的理解，并學會初步的應用，提高推理能力和綜合分析能力。
三、情感、態(tài)度與價值觀。
通過介紹法拉第電磁感應定律的建立過程培養(yǎng)學生形成正確的科學態(tài)度，學會科學研究方法。
教學重點：
1、感應電動勢的定義。
2、電磁感應定律的內(nèi)容和數(shù)學表達式。
3、用電磁感應定律解決有關問題。
教學難點：
1、通過法拉第電磁感應定律的建立。
2、通過公式E=nΔ/Δt的理解。
教具：
投影儀，電子筆，學生電源1臺，滑動變阻器1個，線圈15套，條形磁鐵14條，U形磁鐵1塊，靈敏電流計15臺，開關1個，導線40條。
教學方法：探究法。
教學過程：
一、復習。
1、電源：能將其他形式能量轉化為電能的裝置
2、電動勢：電源將其他形式能量轉化為電能的本領的大小。
3、閉合電路歐姆定律：內(nèi)外電阻之和不變時，E越大，I也越大。
4、電磁感應現(xiàn)象：
實驗一：導體在磁場中做切割磁感線運動。
實驗二：條形磁鐵插入或拔出線圈。
實驗三：移動滑動變阻器滑片。
感應電流的產(chǎn)生條件：
①閉合回路。
②磁通量發(fā)生變化。
二、感應電動勢。
1、在電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢。
2、在電磁感應現(xiàn)象也伴隨著能量的轉化。
3、當磁通量變化而電路沒有閉合，感應電流就沒有，但仍有感應電動勢。
三、電磁感應定律。
1、區(qū)別磁通量、磁通量的變化量Δ和磁通量的變化率Δ/Δt。
2、（1）把導體AB和電流計連接起來組成閉合回路，當導體在磁場中做切割磁感線運動。
①導體AB緩慢地切割磁感線。
②導體AB快速地切割磁感線。
現(xiàn)象：緩慢切割時產(chǎn)生的感應電流很小，快速切割時產(chǎn)生的感應電流較大
分析：總電阻一定時，如果I越大，則E越大。
猜想與假設：影響感應電動勢的大小的因素可能有哪些？ 答：速度V、磁通量的變化Δ或匝數(shù)？
（2）①強磁鐵和弱磁鐵插入后不動。
②將磁鐵以較快和較慢速度“同程度”插入線圈。
③將磁鐵以較快和較慢速度“同程度”拔出線圈。
現(xiàn)象：磁鐵不動時沒有電流；磁鐵快速插入（或拔出）時電流大； 磁鐵較慢插入（或拔出）時電流小。
分析得出結論：
①磁通量不變化時沒有感應電動勢。
②磁通量變化量Δ相同，所用時間Δt越少，即磁通量變化得越快，感應電動勢越大。
推斷：感應電動勢與磁通和磁通量變化量無直接關系。
（3）①緩慢改變變阻器的電阻。
②較快改變變阻器的電阻。
現(xiàn)象：
①緩慢改變變阻器的電阻時電流計指針偏轉較小。
②較快改變變阻器的電阻時電流計指針偏轉較大。
分析得出結論：滑動得越快，感應電流越大，電動勢越大。
分析得出結論：導線切割的快、磁鐵插入的快、滑動變阻器滑片滑得快的實質是磁通量量變化得快。感應電動勢的大小是磁通量變化快慢有關，即E與Δ/Δt有關。
4、法拉第電磁感應定律。
精確的實驗表明：
電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，這就是法拉第電磁感應定律。即：E=kΔ/Δt
說明：
①、上式中各物理量都用國際制單位時，k=1；E的單位是伏特（V），的單位是韋伯（W b），t的單位是秒（s）。
②、產(chǎn)生感應電動勢的那部分導體相當于電源。
③、感應電動勢E的大小決定于穿過電路的磁通量的變化率Δ/Δt，而與磁通量和磁通量的變化量Δ的大小沒有必然的關系，與電路的電阻R無關；但感應電流的大小與E和回路的總電阻R有關。
④、若閉合電路是一個n匝線圈，穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，由于n匝線圈可以看作是由n匝線圈串聯(lián)而成，因此整個線圈中的感應電動勢是單匝的n倍，即E=nΔ/Δt。
四、練習。
1、關于電磁感應，下述說法中正確的是（C）
A、穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大。
B、穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零。
C、穿過線圈的磁通量的變化越大，感應電動勢越大。
D、穿過線圈的磁通量的變化越快，感應電動勢越大。
2、有一個1000匝的線圈，在0.4S內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb均勻增加到0.09Wb，求線圈中的感應電動勢。
解：由 E，n 得：t
E=1000×（0.09wb—0。01wb）/0.4s =200V
答：線圈中的感應電動勢為200V。
五、作業(yè)：
P14 3 5 6。
物理電磁感應教案 篇4
一、預習目標
（1）.知道什么是感生電場。
（2）.知道感生電動勢和動生電動勢及其區(qū)別與聯(lián)系。
二、預習內(nèi)容：感生電動勢與動生電動勢的概念
1、.感生電動勢 ：
2 、動生電動勢 ：
三、提出疑惑
什么是電源？什么是電動勢？
電源是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電能的裝置。
如果電源移送電荷q時非靜電力所做的功為W，那么W與q的比值 ，叫做電源的電動勢。用E表示電動勢，則：
在電磁感應現(xiàn)象中，要產(chǎn)生電流，必須有感應電動勢。這種情況下，哪一種作用扮演了非靜電力的角色呢？下面我們就來學習相關的知識。
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
（1）.知道感生電場。
（2）.知道感生電動勢和動生電動勢及其區(qū)別與聯(lián)系。
（3）.理解感生電動勢與動生電動勢的概念
學習重難點：
重點：感生電動勢與動生電動勢的概念。
難點：對感生電動勢與動生電動勢實質的理解。
二、學習過程
探究一：感應電場與感生電動勢
投影教材圖4.5-1，穿過閉會回路的磁場增強，在回路中產(chǎn)生感應電流。是什么力充當非靜電力使得自由電荷發(fā)生定向運動呢？英國物理學家麥克斯韋認為，磁場變化時在空間激發(fā)出一種電場，這種電場對自由電荷產(chǎn)生了力的作用，使自由電荷運動起來，形成了電流，或者說產(chǎn)生了電動勢。這種由于磁場的變化而激發(fā)的電場叫感生電場。感生電場對自由電荷的作用力充當了非靜電力。由感生電場產(chǎn)生的感應電動勢，叫做感生電動勢。
探究二：洛倫茲力與動生電動勢
一段導體切割磁感線運動時相當于一個電源，這時非靜電力與洛倫茲力有關。由于導體運動而產(chǎn)生的電動勢叫動生電動勢。
如圖所示，導體棒運動過程中產(chǎn)生感應電流，試分析電路中的能量轉化情況。
導體棒中的電流受到安培力作用，安培力的方向與運動方向相反，阻礙導體棒的運動，導體棒要克服安培力做功，將機械能轉化為電能。
（三）反思總結
教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容，重點是辨析相關概念的含義及其特點，并進行當堂檢測。
(四)當堂檢測
感生電場與感生電動勢
【例1】 如圖所示，一個閉合電路靜止于磁場中，由于磁場強弱的變化，而使電路中產(chǎn)生了感應電動勢，下列說法中正確的是（ ）
A.磁場變化時，會在在空間中激發(fā)一種電場
B.使電荷定向移動形成電流的力是磁場力
C.使電荷定向移動形成電流的力是電場力
D.以上說法都不對
洛侖茲力與動生電動勢
【例2】如圖所示，導體AB在做切割磁感線運動時，將產(chǎn)生一個電動勢，因而在電路中有電流通過，下列說法中正確的是（ ）
A.因導體運動而產(chǎn)生的感應電動勢稱為動生電動勢
B.動生電動勢的產(chǎn)生與洛侖茲力有關
C.動生電動勢的產(chǎn)生與電場力有關
D.動生電動勢和感生電動勢產(chǎn)生的原因是一樣的
解析：如圖所示，當導體向右運動時，其內(nèi)部的自由電子因受向下的洛侖茲力作用向下運動，于是在棒的B端出現(xiàn)負電荷，而在棒的 A端顯示出正電荷，所以A端電勢比 B端高.棒 AB就相當于一個電源，正極在A端。
綜合應用
【例3】如圖所示，兩根相距為L的豎直平行金屬導軌位于磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，導軌電阻不計，另外兩根與上述光滑導軌保持良好接觸的金屬桿ab、cd質量均為m，電阻均為R，若要使cd靜止不動，則ab桿應向_________運動，速度大小為_______，作用于ab桿上的外力大小為____________
答案：1.AC 2.AB 3.向上 2mg
課后練習與提高
1.如圖所示，一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做圓周運動，當磁感應強度均勻增大時，此粒子的動能將（ ）
A.不變 B.增加
C.減少 D.以上情況都可能
2.穿過一個電阻為l Ω的單匝閉合線圈的磁通量始終是每秒鐘均勻地減少2 Wb，則（ ）
A.線圈中的感應電動勢一定是每秒減少2 V
B.線圈中的感應電動勢一定是2 V
C.線圈中的感應電流一定是每秒減少2 A
D.線圈中的感應電流一定是2 A
3.在勻強磁場中，ab、cd兩根導體棒沿兩根導軌分別以速度v1、v2滑動，如圖所示，下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是（ ）
A.v1＝v2，方向都向右 B.v1＝v2，方向都向左
C.v1>v2，v1向右，v2向左 D.v1>v2，v1向左，v2向右
4.如圖所示，面積為0.2 m2的100匝線圈處在勻強磁場中，磁場方問垂直于線圈平面，已知磁感應強度隨時間變化的規(guī)律為B=（2+0.2t）T，定值電阻R1=6Ω，線圈電阻R2=4Ω，求：
（1）磁通量變化率，回路的感應電動勢；
（2）a、b兩點間電壓Uab
5.如圖所示，在物理實驗中，常用“沖擊式電流計”來測定通過某閉合電路的電荷量.探測器線圈和沖擊電流計串聯(lián)后，又能測定磁場的磁感應強度.已知線圈匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R，把線圈放在被測勻強磁場中，開始時線圈與磁場方向垂直，現(xiàn)將線圈翻轉180°，沖擊式電流計測出通過線圈的電荷量為q，由此可知，被測磁場的磁磁感應強度B=__________
6.如圖所示，A、B為大小、形狀均相同且內(nèi)壁光滑，但用不同材料制成的圓管，豎直固定在相同高度.兩個相同的磁性小球，同時從A、B管上端的管口無初速釋放，穿過A管的小球比穿過B管的小球先落到地面.下面對于兩管的描述中可能正確的是（ ）
A.A管是用塑料制成的，B管是用銅制成的
B.A管是用鋁制成的，B管是用膠木制成的
C.A管是用膠木制成的，B管是用塑料制成的
D.A管是用膠木制成的，B管是用鋁制成的
答案:1.B 2.BD 3.C 4.（1）4V（2）2.4A 5. 6. AD
物理電磁感應教案 篇5
1、在___________________中產(chǎn)生的電動勢叫感應電動勢。
2、區(qū)別磁通量、磁通量的變化量Δ和磁通量的變化率Δ/Δt
3、 ①強磁鐵和弱磁鐵插入后不動。
②將磁鐵以較快和較慢速度“同程度”插入線圈。
③將磁鐵以較快和較慢速度“同程度”拔出線圈。
現(xiàn)象：______________________________________________。
結論：______________________________________________。
4、對比三個實驗。
分析得出結論：
導線切割的快、磁鐵插入的快、滑動變阻器滑片滑得快的實質是__________________________________。
感應電動勢的大小與______________有關，即E與______有關。
4、法拉第電磁感應定律。
精確的實驗表明：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的_________________成正比，這就是法拉第電磁感應定律。公式E=__________。
四、練習。
1、關于電磁感應，下述說法中正確的是（ ）
A、穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大。
B、穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零。
C、穿過線圈的磁通量的變化越大，感應電動勢越大。
D、穿過線圈的磁通量的變化越快，感應電動勢越大。
2、有一個1000匝的線圈，在0.4S內(nèi)穿過它的磁通量從0.01Wb均勻增加到0.09Wb，求線圈中的感應電動勢。
___________________________________________________________________。
物理電磁感應教案 篇6
教學目標
1、知道電磁感應現(xiàn)象,知道產(chǎn)生感應電流的條件。
2、會運用楞次定律和左手定則判斷感應電流的方向。
3、會計算感應電動勢的大小(切割法、磁通量變化法)。
4、通過電磁感應綜合題目的分析與解答,深化學生對電磁感應規(guī)律的理解與應用,使學生在建立力、電、磁三部分知識聯(lián)系的同時,再次復習力與運動、動量與能量、電路計算、安培力做功等知識,進而提高學生的綜合分析能力。
教學重點、難點分析
1、楞次定律、法拉第電磁感應定律是電磁感應一章的重點。另外,電磁感應的規(guī)律也是自感、交流電、變壓器等知識的基礎,因而在電磁學中占據(jù)了舉足輕重的地位。
2、在高考考試大綱中,楞次定律、法拉第電磁感應定律都屬II級要求,每年的高考試題中都會出現(xiàn)相應考題,題型也多種多樣,在歷年高考中,以選擇、填空、實驗、計算各種題型都出現(xiàn)過,屬高考必考內(nèi)容。同時,由電磁感應與力學、電學知識相結合的題目更是高考中的熱點內(nèi)容,題目內(nèi)容變化多端,需要學生有扎實的知識基礎,又有一定的解題技巧,因此在復習中要重視這方面的訓練。
3、電磁感應現(xiàn)象及規(guī)律在復習中并不難,但是能熟練應用則需要適量的訓練。關于楞次定律的推廣含義、法拉第電磁感應定律在應用中何時用其計算平均值、何時要考慮瞬時值等問題都需通過訓練來達到深刻理解、熟練掌握的要求,因此要根據(jù)具體的學情精心選擇一些針對性強、有代表性的題目組織學生分析討論達到提高能力的目的。
4、電磁感應的綜合問題中,往往運用牛頓第二定律、動量守恒定律、功能關系、閉合電路計算等物理規(guī)律及基本方法,而這些規(guī)律及方法又都是中學物理學中的重點知識,因此進行與此相關的訓練,有助于學生對這些知識的回顧和應用,建立各部分知識的聯(lián)系。但是另一方面,也因其綜合性強,要求學生有更強的處理問題的能力,也就成為學生學習中的難點。
5、楞次定律、法拉第電磁感應定律也是能量守恒定律在電磁感應中的體現(xiàn),因此,在研究電磁感應問題時,從能量的觀點去認識問題,往往更能深入問題的本質,處理方法也更簡捷,物理的思維更突出,對學生提高理解能力有較大幫助,因而應成為復習的重點。
教學過程設計
1、產(chǎn)生感應電流的條件
感應電流產(chǎn)生的條件是:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。
以上表述是充分必要條件。不論什么情況,只要滿足電路閉合和磁通量發(fā)生變化這兩個條件,就必然產(chǎn)生感應電流;反之,只要產(chǎn)生了感應電流,那么電路一定是閉合的,穿過該電路的磁通量也一定發(fā)生了變化。
當閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時,電路中有感應電流產(chǎn)生。這個表述是充分條件,不是必要的。在導體做切割磁感線運動時用它判定比較方便。
2、感應電動勢產(chǎn)生的條件。
感應電動勢產(chǎn)生的條件是:穿過電路的磁通量發(fā)生變化。
這里不要求閉合。無論電路閉合與否,只要磁通量變化了,就一定有感應電動勢產(chǎn)生。這好比一個電源:不論外電路是否閉合,電動勢總是存在的。但只有當外電路閉合時,電路中才會有電流。
3、關于磁通量變化
(1)在勻強磁場中,磁通量=B S sin(是B與S的夾角),磁通量的變化=1有多種形式,主要有:
①S、不變,B改變,這時=B Ssin
②B、不變,S改變,這時=S Bsin
③B、S不變,改變,這時=BS(sin2-sin1)
當B、S、中有兩個或三個一起變化時,就要分別計算1、2,再求1了。
物理電磁感應教案 篇7
【教學目標】
1、知識與技能：
(1)、知道感應電動勢,及決定感應電動勢大小的因素。
(2)、知道磁通量的變化率是表示磁通量變化快慢的物理量，并能區(qū)別Φ、ΔΦ、 。
(3)、理解法拉第電磁感應定律的內(nèi)容、數(shù)學表達式。
(4)、知道E=BLvsinθ如何推得。
(5)、會用 解決問題。
2、過程與方法
(1)、通過學生實驗，培養(yǎng)學生的動手能力和探究能力。
(2)、通過推導閉合電路，部分導線切割磁感線時的感應電動勢公式E=BLv，掌握運用理論知識探究問題的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)、從不同物理現(xiàn)象中抽象出個性與共性問題，培養(yǎng)學生對不同事物進行分析，找出共性與個性的辯證唯物主義思想。
(2)、通過比較感應電流、感應電動勢的特點，引導學生忽略次要矛盾、把握主要矛盾。
【教學重點】法拉第電磁感應定律。
【教學難點】感應電流與感應電動勢的產(chǎn)生條件的區(qū)別。
【教學方法】實驗法、歸納法、類比法
【教具準備】
多媒體課件、多媒體電腦、投影儀、檢流計、螺線管、磁鐵。
【教學過程】
一、復習提問：
1、在電磁感應現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應電流的條件是什么?
答：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，就會在回路中產(chǎn)生感應電流。
2、恒定電流中學過，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么?
答：電路閉合，且這個電路中一定有電源。
3、在發(fā)生電磁感應現(xiàn)象的情況下，用什么方法可以判定感應電流的方向?
答：由楞次定律或右手定則判斷感應電流的方向。
二、引入新課
1、問題1：既然會判定感應電流的方向，那么，怎樣確定感應電流的強弱呢?
答：既然有感應電流，那么就一定存在感應電動勢.只要能確定感應電動勢的大小，根據(jù)閉合電路歐姆定律就可以確定感應電流大小了.
2、問題2：如圖所示，在螺線管中插入一個條形磁鐵，問
①、在條形磁鐵向下插入螺線管的過程中,該電路中是否都有電流?為什么?
答：有，因為磁通量有變化
②、有感應電流,是誰充當電源?
答：由恒定電流中學習可知，對比可知左圖中的虛線框內(nèi)線圈部分相當于電源。
③、上圖中若電路是斷開的，有無感應電流電流?有無感應電動勢?
答：電路斷開，肯定無電流，但仍有電動勢。
3、產(chǎn)生感應電動勢的條件是什么?
答：回路(不一定是閉合電路)中的磁通量發(fā)生變化.
4、比較產(chǎn)生感應電動勢的條件和產(chǎn)生感應電流的條件，你有什么發(fā)現(xiàn)?
答：在電磁感應現(xiàn)象中，不論電路是否閉合，只要穿過回路的磁通量發(fā)生變化，電路中就有感應電動勢，但產(chǎn)生感應電流還需要電路閉合，因此研究感應電動勢比感應電流更有意義。(情感目標)
本節(jié)課我們就來一起探究感應電動勢
三、進行新課
(一)、探究影響感應電動勢大小的因素
(1)探究目的：感應電動勢大小跟什么因素有關?(學生猜測)
(2)探究要求：
①、將條形磁鐵迅速和緩慢的插入拔出螺線管，記錄表針的最大擺幅。
②、迅速和緩慢移動導體棒，記錄表針的最大擺幅。
③、迅速和緩慢移動滑動變阻器滑片，迅速和緩慢的插入拔出螺線管，分別記錄表針的最大擺幅;
(3)、探究問題：
問題1、在實驗中，電流表指針偏轉原因是什么?
問題2：電流表指針偏轉程度跟感應電動勢的大小有什么關系?
問題3：在實驗中，快速和慢速效果有什么相同和不同?
(4)、探究過程
安排學生實驗。(能力培養(yǎng))
教師引導學生分析實驗，(課件展示)回答以上問題
學生甲：穿過電路的Φ變化 產(chǎn)生E感 產(chǎn)生I感.
學生乙：由全電路歐姆定律知I= ，當電路中的總電阻一定時，E感越大，I越大，指針偏轉越大。
學生丙：磁通量變化相同，但磁通量變化的快慢不同。
可見，感應電動勢的大小跟磁通量變化和所用時間都有關，即與磁通量的變化率有關.
把 定義為磁通量的變化率。
上面的實驗，我們可用磁通量的變化率來解釋：
學生甲：實驗中，將條形磁鐵快插入(或拔出)比慢插入或(拔出)時， 大，I感大，
E感大。
實驗結論:電動勢的大小與磁通量的變化快慢有關，磁通量的變化越快電動勢越大。磁通量的變化率越大，電動勢越大。
(二)、法拉第電磁感應定律
從上面的實驗我們可以發(fā)現(xiàn)， 越大，E感越大，即感應電動勢的大小完全由磁通量的變化率決定。精確的實驗表明：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路磁通量的變化率成正比，即E∝ 。這就是法拉第電磁感應定律。
(師生共同活動，推導法拉第電磁感應定律的表達式)(課件展示)
E=k
在國際單位制中，電動勢單位是伏(V)，磁通量單位是韋伯(Wb)，時間單位是秒(s)，可以證明式中比例系數(shù)k=1，(同學們可以課下自己證明)，則上式可寫成
E=
設閉合電路是一個N匝線圈，且穿過每匝線圈的磁通量變化率都相同，這時相當于n個單匝線圈串聯(lián)而成，因此感應電動勢變?yōu)?/p>
E=n
1.內(nèi)容:電動勢的大小與磁通量的變化率成正比
2.公式:ε=n
3.定律的理解:
⑴磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化量率的區(qū)別Φ、ΔΦ、ΔΦ/Δt
⑵感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比
⑶感應電動勢的方向由楞次定律來判斷
⑷感應電動勢的不同表達式由磁通量的的因素決定：
當ΔΦ=ΔBScosθ則ε=ΔB/ΔtScosθ
當ΔΦ=BΔScosθ則ε=BΔS/Δtcosθ
當ΔΦ=BSΔ(cosθ)則ε=BSΔ(cosθ)/Δt
注意： 為B.S之間的夾角。
4、特例——導線切割磁感線時的感應電動勢
用課件展示電路，閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，磁感應強度為B，ab的長度為L，以速度v勻速切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢?(課件展示)
解析：設在Δt時間內(nèi)導體棒由原來的位置運動到a1b1，這時線框面積的變化量為
ΔS=LvΔt
穿過閉合電路磁通量的變化量為
ΔΦ=BΔS=BLvΔt
據(jù)法拉第電磁感應定律，得
E= =BLv
這是導線切割磁感線時的感應電動勢計算更簡捷公式，需要理解
(1)B,L,V兩兩垂直
(2)導線的長度L應為有效切割長度
(3)導線運動方向和磁感線平行時，E=0
(4)速度V為平均值(瞬時值)，E就為平均值(瞬時值)
問題：當導體的運動方向跟磁感線方向有一個夾角θ，感應電動勢可用上面的公式計算嗎?
用課件展示如圖所示電路，閉合電路的一部分導體處于勻強磁場中，導體棒以v斜向切割磁感線，求產(chǎn)生的感應電動勢。
解析：可以把速度v分解為兩個分量：垂直于磁感線的分量v1=vsinθ和平行于磁感線的分量v2=vcosθ。后者不切割磁感線，不產(chǎn)生感應電動勢。前者切割磁感線，產(chǎn)生的感應電動勢為
E=BLv1=BLvsinθ
強調(diào)：在國際單位制中，上式中B、L、v的單位分別是特斯拉(T)、米(m)、米每秒(m/s)，θ指v與B的夾角。
5、公式比較
與功率的兩個公式比較得出E=ΔΦ/Δt：求平均電動勢
E=BLV ： v為瞬時值時求瞬時電動勢，v為平均值時求平均電動勢
課堂練習：
例題1：下列說法正確的是( D )
A、線圈中磁通量變化越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大
B、線圈中的磁通量越大，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大
C、線圈處在磁場越強的位置，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢一定越大
D、線圈中磁通量變化得越快，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢越大
例題2：一個匝數(shù)為100、面積為10cm2的線圈垂直磁場放置，在0. 5s內(nèi)穿過它的磁場從1T增加到9T。求線圈中的感應電動勢。
解：由電磁感應定律可得E=nΔΦ/Δt①
ΔΦ= ΔB×S②
由① ②聯(lián)立可得E=n ΔB×S/Δt
代如數(shù)值可得E=1.6V
例題3、在磁感強度為0.1T的勻強磁場中有一個與之垂直的金屬框ABCD，框電阻不計，上面接一個長0.1m的可滑動的金屬絲ab，已知金屬絲質量為0.2g，電阻R=0.2Ω，不計阻力，求金屬絲ab勻速下落時的速度。(4m/s)
問1：將上題的框架豎直倒放，使框平面放成與水平成30°角，不計阻力，B垂直于框平面，求v ?
答案：(2m/s)
問2：上題中若ab框間有摩擦阻力，且μ=0.2，求v ?
答案：(1.3m/s)
問3：若不計摩擦，而將B方向改為豎直向上，求v ?
答案：(2.67m/s)
問4：若此時再加摩擦μ=0.2，求v ?
答案：(1.6m/s)
【課堂小結】
1、讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總結，然后請同學評價黑板上的小結內(nèi)容。
2、認真總結概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結和自己的小結，看誰的更好，好在什么地方。
3、讓學生自己總結所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架。
【布置作業(yè)】選修3-2課本第16頁“思考與討論”
課后作業(yè)：第17頁1、2、3、5題
【課后反思】
讓學生概括總結本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學到黑板上總結，其他同學在筆記本上總
結，然后請同學評價黑板上的小結內(nèi)容。讓學生自己總結所學內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構建他們自己的知識框架,把書本知識轉化為自己的知識,讓學生有收獲成功感。
本節(jié)課,重點是理解法拉第電磁感應定律,不要過多的進行訓練,不能急于求成,應該循序漸進.
物理電磁感應教案 篇8
一、教學任務分析
電磁感應現(xiàn)象是在初中學過的電磁現(xiàn)象和高中學過的電場、磁場的基礎上，進一步學習電與磁的關系，也為后面學習電磁波打下基礎。
以實驗創(chuàng)設情景，通過對問題的討論，引入學習電磁感應現(xiàn)象，通過學生實驗探究，找出產(chǎn)生感應電流的條件。用現(xiàn)代技術手段“DIS實驗”來測定微弱的地磁場磁通量變化產(chǎn)生的感應電流，使學生感受現(xiàn)代技術的重要作用。
通過“歷史回眸”，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程，領略科學家的獻身精神，懂得學習、繼承、創(chuàng)新是科學發(fā)展的動力。
在探究感應電流產(chǎn)生的條件時，使學生感受猜想、假設、實驗、比較、歸納等科學方法，經(jīng)歷提出問題→猜想假設→設計方案→實驗驗證的科學探究過程；在學習法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程時，體驗科學家在探究真理過程中的獻身精神。
二、教學目標
1.知識與技能
（1）知道電磁感應現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。
（2）理解產(chǎn)生感應電流的條件。
（3）學會用感應電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。
2.過程與方法
通過有關電磁感應的探究實驗，感受猜想、假設、實驗、比較、歸納等科學方法在得出感應電流產(chǎn)生的條件中的重要作用。
3.情感、態(tài)度價值觀
（1）通過觀察和動手操作實驗，體驗樂于科學探究的情感。
（2）通過介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程，領略科學家在探究真理過程中的獻身精神。
三、教學重點與難點
重點和難點：感應電流的產(chǎn)生條件。
四、教學資源
1、器材
（1）演示實驗：
①電源、導線、小磁針、投影儀。
②10米左右長的電線、導線、小磁針、投影儀。
（2）學生實驗：
①條形磁鐵、靈敏電流計、線圈。
②靈敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導線若干。
③DIS實驗：微電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器、環(huán)形實驗線圈。
2、課件：電磁感應現(xiàn)象flash課件。
五、教學設計思路
本設計內(nèi)容包括三個方面：一是電磁感應現(xiàn)象；二是產(chǎn)生感應電流的條件；三是應用感應電流產(chǎn)生的條件解釋簡單的實際問題。
本設計的基本思路是：以實驗創(chuàng)設情景，激發(fā)學生的好奇心。通過對問題的討論，引入學習電磁感應現(xiàn)象和感應電流的概念。通過學生探究實驗，得出產(chǎn)生感應電流的條件。通過“歷史回眸”、“大家談”，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程，領略科學家在探究真理過程中的獻身精神。
本設計要突出的重點和要突破難點是：感應電流的產(chǎn)生條件。方法是：以實驗和分析為基礎，根據(jù)學生在初中和前階段學習時已經(jīng)掌握的知識，應用實驗和動畫演示對實驗進行分析，理解產(chǎn)生感應電流的條件，從而突出重點，并突破難點。
本設計強調(diào)問題討論、交流討論、實驗研究、教師指導等多種教學策略的應用，重視概念、規(guī)律的形成過程以及伴隨這一過程的科學方法的教育。通過學生主動參與，培養(yǎng)其分析推理、比較判斷、歸納概括的能力，使之感受猜想、假設、實驗、比較、歸納等科學方法的重要作用；感悟科學家的探究精神，提高學習的興趣。
完成本設計的內(nèi)容約需1課時。
六、教學流程
1、教學流程圖
2、流程圖說明
情景 演示實驗1 奧斯特實驗。
演示實驗2 搖繩發(fā)電
問題：為什么導線中有電流產(chǎn)生？
活動I 自主活動 學生實驗1
設問：如何使閉合線圈中產(chǎn)生感應電流？
活動II 學生實驗2 探究感應電流產(chǎn)生的條件。
活動III 歷史回眸 法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程。
課件演示 電磁感應現(xiàn)象。
活動Ⅳ DIS學生實驗 微弱磁通量變化時的感應電流。
大家談
3、教學主要環(huán)節(jié) 本設計可分為三個主要的教學環(huán)節(jié)。
第一環(huán)節(jié)，通過實驗觀察與討論，得出電磁感應現(xiàn)象與感應電流。
第二環(huán)節(jié)，通過學生探究實驗，得出感應電流產(chǎn)生的條件；通過 “歷史回眸”、“大家談”，了解法拉第的研究過程，領略科學家的探究精神。
第三環(huán)節(jié)，通過DIS實驗，了解電磁感應現(xiàn)象在實際生活中的應用。
七、教案示例
（一）情景引入:
1、觀察演示實驗，提出問題
1820年，丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)通電直導線能使小磁針發(fā)生偏轉，從而揭示了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。
演示實驗1 奧斯特實驗。
那么，磁能生電嗎？
演示實驗2 搖繩發(fā)電
把一根長10米左右的電線與一導線的兩端連接起來，形成一閉合回路，兩個學生迅速搖動電線，另一學生將導線放到小磁針上方，觀察小磁針是否偏轉。
問題1：為什么導線中有電流產(chǎn)生？
2、導入新課
我們可以用這節(jié)課學習的知識來回答上面的問題。
（二）電磁感應現(xiàn)象
自奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁之后，歷史上許多科學家都在研究“磁生電”這個課題。
介紹瑞士物理學家科拉頓的研究。
自主活動：如何使閉合線圈中產(chǎn)生電流？
學生實驗1：把條形磁鐵放在線圈中，將靈敏電流計、線圈連成閉合回路，觀察靈敏電流計指針是否偏轉。
1、電磁感應現(xiàn)象
閉合回路中產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象，叫電磁感應現(xiàn)象。
2、感應電流
由電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的電流，叫感應電流。
介紹英國物理學家、化學家法拉第的研究。
問題2：法拉第發(fā)現(xiàn)的使磁場產(chǎn)生電流的條件究竟是什么？
（三）產(chǎn)生感應電流的條件
學生實驗2：探究感應電流產(chǎn)生的條件。
根據(jù)所給的器材：靈敏電流計、原線圈、副線圈、電鍵、滑動變阻器、導線等，設計實驗方案，使線圈中產(chǎn)生感應電流。
小組交流方案，師生共同討論產(chǎn)生感應電流的原因。
感應電流產(chǎn)生的條件：閉合回路、磁通量發(fā)生變化。
播放flash課件，進一步理解感應電流產(chǎn)生的條件。
介紹“歷史回眸”欄目中法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的過程。
（四）應用
討論、解釋：
1、書上的示例
2、搖繩發(fā)電的原理。
DIS學生實驗：微弱磁通量變化時的感應電流。
大家談
（五）總結（略）
（六）作業(yè)布置（略）
物理電磁感應教案 篇9
第四課時 電磁感應中的力學問題
【知識要點回顧】
1.基本思路
①用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向;
②求回路電流;
③分析導體受力情況(包含安培力，用左手定則確定其方向);
④列出動力學方程或平衡方程并求解.
2. 動態(tài)問題分析
(1)由于安培力和導體中的電流、運動速度均有關，所以對磁場中運動導體進行動態(tài)分析十分必要，當磁場中導體受安培力發(fā)生變化時，導致導體受到的合外力發(fā)生變化，進而導致加速度、速度等發(fā)生變化;反之，由于運動狀態(tài)的變化又引起感應電流、安培力、合外力的變化，這樣可能使導體達到穩(wěn)定狀態(tài).
(2)思考路線：導體受力運動產(chǎn)生感應電動勢感應電流通電導體受安培力合外力變化加速度變化速度變化最終明確導體達到何種穩(wěn)定運動狀態(tài).分析時，要畫好受力圖，注意抓住a=0時速度v達到最值的特點.
【要點講練】
[例1]如圖所示，在一均勻磁場中有一U形導線框abcd，線框處于水平面內(nèi)，磁場與線框平面垂直，R為一電阻，ef為垂直于ab的一根導體桿，它可在ab、cd上無摩擦地滑動.桿ef及線框中導線的電阻都可不計.開始時，給ef一個向右的初速度，則( )
A.ef將減速向右運動，但不是勻減速
B.ef將勻減速向右運動，最后停止
C.ef將勻速向右運動
D.ef將往返運動
[例2]如圖甲所示，兩根足夠長的直金屬導軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩導軌間距為L.M、P兩點間接有阻值為R的電阻.一根質量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直.整套裝置處于磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下.導軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好，不計它們之間的摩擦.
(1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示，請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖.
(2)在加速下滑過程中，當ab桿的速度大小為v時，求此時ab桿中的電流及其加速度的大小;
(3)求在下滑過程中，ab桿可以達到的速度最大值.
[例3]如圖所示，兩條互相平行的光滑導軌位于水平面內(nèi)，距離為l=0.2m，在導軌的一端接有阻值為R=0.5的電阻，在x0處有一水平面垂直的均勻磁場，磁感應強度B=0.5T.一質量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置在導軌上，并以v0=2m/s的初速度進入磁場，在安培力和一垂直于直桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運動，加速度大小為a=2m/s2、方向與初速度方向相反.設導軌和金屬桿的電阻都可以忽略，且連接良好.求：
(1)電流為零時金屬桿所處的位置;
(2)電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力F的大小和方向;
(3)保持其他條件不變，而初速度v0取不同值，求開始時F的方向與初速度v0取得的關系.
[例4]如圖所示，水平面上有兩電阻不計的光滑金屬導軌平行固定放置，間距d 為0.5米，左端通過導線與阻值為2歐姆的電阻R連接，右端通過導線與阻值為4歐姆的小燈泡L連接;在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上均勻磁場，CE長為2米，CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B如圖所示隨時間t變化;在t=0s時，一阻值為2歐姆的金屬棒在恒力F作用下由靜止從AB位置沿導軌向右運動，當金屬棒從AB位置運動到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化.求：
(1)通過的小燈泡的電流強度;
(2)恒力F的大小;
(3)金屬棒的質量.
例5.如圖所示，有兩根和水平方向成.角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感強度為及一根質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下.經(jīng)過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度vm，則 ( )
A.如果B增大，vm將變大
B.如果變大，vm將變大
C.如果R變大，vm將變大
D.如果m變小，vm將變大
例6.如圖所示，A線圈接一靈敏電流計，B線框放在勻強磁場中，B線框的電阻不計，具有一定電阻的導體棒可沿線框無摩擦滑動，今用一恒力F向右拉CD由靜止開始運動，B線框足夠長，則通過電流計中的電流方向和大小變化是( )
A.G中電流向上，強度逐漸增強
B.G中電流向下，強度逐漸增強
C.G中電流向上，強度逐漸減弱，最后為零
D.G中電流向下，強度逐漸減弱，最后為零
例7.如圖所示，一邊長為L的正方形閉合導線框，下落中穿過一寬度為d(dL)的勻強磁場區(qū)，設導線框在穿過磁場區(qū)的過程中，不計空氣阻力，它的上下兩邊保持水平，線框平面始終與磁場方向垂直做加速運動，若線框在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時，其加速度a1，a2，a3的方向均豎直向下，則( )
A.a1=a3
B.a1=a3
C.a1
D.a3
例8.如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導軌相距1m，導軌平面與水平面成=37o角，下端連接阻值為R的電阻，勻強磁場方向與導軌平面垂直，質量為0.2kg，電阻不計的金屬棒放在兩導軌上，棒與導軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.25.
(1)求金屬棒沿導軌由靜止開始下滑時的加速度大小;
(2)當金屬棒下滑速度達到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小;
(3)在上問中，若R=2，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應強度的大小與方向.(g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8)