第二章學案11章末素養提升一、再現素養知識物理觀念感應電流的方向1.楞次定律：感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化2.右手定則：伸開右手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內；讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向導線運動的方向，這時四指所指的方向就是感應電流的方向感應電動勢的大小1.E＝_______，適用于一切電磁感應現象2.導體棒平動切割磁感線E＝Blvsin

θ，θ為v與B的夾角3.導體棒轉動切割磁感線E＝________物理觀念感生電場麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發一種電場渦流當線圈中的電流隨時間變化時，線圈附近的任何導體，如果穿過它的磁通量發生變化，導體內都會產生感應電流，就像水中的漩渦，所以把它叫作渦電流電磁阻尼和電磁驅動1.電磁阻尼：當導體在磁場中運動時，感應電流會使導體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導體的運動2.電磁驅動：若磁場相對于導體轉動，在導體中會產生感應電流，感應電流使導體受到安培力的作用，安培力使導體運動起來物理觀念互感和自感1.互感電動勢：兩個相互靠近且沒有導線相連的線圈，當一個線圈中的電流變化時，它所產生的變化的磁場會在另一個線圈中產生感應電動勢2.自感：當一個線圈中的電流變化時，它所產生的變化的磁場在線圈本身激發出的感應電動勢3.自感電動勢：由于自感而產生的感應電動勢E＝

，其中

是電流的變化率；L是自感系數，簡稱自感或電感。單位：亨利，符號：H磁場的能量線圈中電流從無到有時，磁場從無到有，電源把能量輸送給磁場，儲存在磁場中科學思維物理模型能用磁感線與勻強磁場等模型綜合分析電磁感應問題類比分析法渦流、電磁阻尼和電磁驅動現象的類比能量守恒的思想能從能量的視角分析解釋楞次定律，解釋生產生活中的各種電磁感應現象科學探究1.會對影響感應電流方向的因素提出問題、合理的猜想、獲取證據、得出結論并進行解釋等過程，提升科學探究素養2.會設計磁通量增加和磁通量減少的實驗情境來探究規律，會根據電流表指針偏轉方向確定感應電流的方向，會針對條形磁體在閉合線圈中插入、拔出的過程，觀察現象并設計表格記錄相關數據3.會引入“中間量”探究表述感應電流方向的規律，會概括總結規律并從能量守恒角度理解“阻礙”的意義科學態度與責任1.通過實例了解渦流、電磁阻尼和電磁驅動、互感與自感現象的利弊以及它們在生產生活中的應用2.通過了解眾多電磁感應現象在生產生活中的應用，體會科學、技術、社會之間緊密的聯系二、提能綜合訓練1.(2023·吉林遼源市第五中學高二期末)以下四圖都與電磁感應有關，下列說法正確的是A.真空冶煉爐能在真空環境下，使爐內的金屬產生渦流，從而煉化金屬B.當蹄形磁體順時針轉動時，鋁框將朝相反方向轉動C.金屬探測器通過使用恒定電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬D.磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，目的是起到電磁驅動的作用√真空冶煉爐能在真空環境下，利用電磁感應現象，使爐內的金屬產生渦流，從而煉化金屬，故A正確；根據電磁驅動原理，當蹄形磁體順時針轉動時，鋁框將朝相同方向轉動，故B錯誤；金屬探測器通過使用交變電流的長柄線圈來探測地下是否有金屬，故C錯誤；磁電式儀表，把線圈繞在鋁框骨架上，鋁框中產生感應電流，使鋁框盡快停止擺動，起到電磁阻尼的作用，故D錯誤。2.(2023·山東青島九校聯盟高二期中)如圖所示，用輕繩將一條形磁體豎直懸掛于O點，在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質圓環。現將磁體拉至A處由靜止釋放，經過B、C到達最低處D，再擺到左側最高處E，圓環始終保持靜止。下列說法正確的是

A.磁體在A、E兩處等高B.磁體從A到D的過程中，圓環對桌面的壓力等于圓環受到的重力C.磁體從D到E的過程中，從上往下看，圓環中感應電流方向為逆時針方向D.磁體從D到E的過程中，圓環受到的摩擦力方向水平向左√由于有部分機械能轉化為電能，故磁體在A處的高度大于E處高度，故A錯誤；A到D過程中，圓環中磁通量增加，由楞次定律的推論知圓環與磁體間相互排斥，故圓環對桌面的壓力大于圓環受到的重力，故B錯誤；磁體從D運動到E的過程中，圓環磁通量向上減少，根據楞次定律可知從上往下看，圓環中感應電流方向為逆時針，故C正確；磁體從D運動到E的過程中，圓環中的磁通量減少，由楞次定律的推論知圓環有向左運動的趨勢，圓環不動，因此圓環受到的摩擦力方向水平向右，故D錯誤。3.(2023·黑龍江大慶市大慶實驗中學月考)如圖所示，一個三角形框架底邊長為2L，以一定的速度勻速經過有界磁場區域，兩磁感應強度大小相等，方向相反，寬度均為L，框架通過磁場的過程中，感應電流的變化圖像是(取逆時針方向為正)√將三角形框架整個運動過程分成4個部分分析，如圖所示線框從位置1運動到位置2的過程中，根據楞次定律判斷可知，感應電流方向沿逆時針方向，即為正；導線有效切割長度均勻減小，產生的感應電動勢均勻減小，感應電流均勻減小；設開始時感應電流大小為2I，則此過程中，電流由2I減至I；線框從位置2運動到位置3的過程中，根據楞次定律判斷可知，感應電流方向沿順時針方向，即為負；開始時電流為3I，均勻減小至2I；線框從位置3運動到位置4的過程中，根據楞次定律判斷可知，感應電流方向沿逆時針方向，即為正；電流由0均勻增大至I；線框從位置4運動到全部穿出磁場的過程中，根據楞次定律判斷可知，感應電流方向沿逆時針方向，即為正；電流由I均勻減小至0。故C正確。4.(多選)(2023·湖北十堰高二統考期末)如圖甲所示，面積為0.2m2的100匝線圈內部存在垂直紙面向里、磁感應強度隨時間均勻增加的勻強磁場，線圈的電阻為2Ω，磁感應強度B隨時間t變化的規律如圖乙所示，磁場垂直紙面向里為正，定值電阻R的阻值為8Ω，下列說法正確的是A.a、b兩點間的電勢差Uab＝－1.6VB.電阻R上產生的熱功率為0.32WC.0～5s內電阻R上產生的熱量為1.6JD.0～5s內通過電阻R某截面的電荷量為1C√√√0～5s內電阻R上產生的熱量為Q＝I2Rt＝1.6J，故C正確；0～5s內通過電阻R的電荷量為q＝It＝1C，故D正確。5.(多選)(2023·山東卷)足夠長U形導軌平置在光滑水平絕緣桌面上，寬為1m，電阻不計。質量為1kg、長為1m、電阻為1Ω的導體棒MN放置在導軌上，與導軌形成矩形回路并始終接觸良好，Ⅰ和Ⅱ區域內分別存在豎直方向的勻強磁場，磁感應強度分別為B1和B2，其中B1＝2T，方向向下。用不可伸長的輕繩跨過固定輕滑輪將導軌CD段中點與質量為0.1kg的重物相連，繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示，某時刻MN、CD同時分別進入磁場區域Ⅰ和Ⅱ并做勻速直線運動，MN、CD與磁場邊界平行。MN的速度v1＝2m/s，CD的速度為v2且v2>v1，MN和導軌間的動摩擦因數為0.2。重力加速度大小取10m/s2，下列說法正確的是A.B2的方向向上 B.B2的方向向下C.v2＝5m/s D.v2＝3m/s√√導軌的速度大于導體棒的速度，因此對導體棒受力分析可知導體棒受到向右的摩擦力以及向左的安培力，摩擦力大小為Ff＝μmg＝2N，因為導體棒做勻速直線運動，導體棒所受安