第二章电磁感应及其应用 章末核心素养提升（课件 学案，共2份）教科版（2019）选择性必修第二册

章末核心素养提升 一、“三定则一定律”的综合应用 1.弄清基本现象、因果关系，正确选用规律 基本现象 因果关系 适用规律 电流的磁效应 电流、运动电荷产生磁场 因电生磁 安培定则 安培力、洛伦兹力 磁场对电流、运动电荷有作用力 因电受力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 因动生电 右手定则 穿过闭合回路的磁通量变化 因磁生电 楞次定律 2.两个角度判断感应电流受到的安培力 角度1：先用右手定则判断感应电流的方向，再用左手定则判断安培力的方向。 角度2：根据楞次定律的推论可知，安培力总是阻碍通电导体相对磁场的运动。 例1 如图所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在螺线管附近，螺线管轴线穿过线圈的圆心且与线圈平面垂直。开关闭合后，将导线圈通入图示方向的电流。则下列说法正确的是(　　) A.线圈向左摆动且有扩张的趋势 B.线圈向右摆动且有收缩的趋势 C.若电流方向改变，则线圈会向左摆动且有收缩的趋势 D.若电流方向改变，则线圈会向右摆动且有扩张的趋势 听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 二、法拉第电磁感应定律的应用 法拉第电磁感应定律是本章的核心，它既定性地说明了电磁感应现象的产生原因，也定量地给出了计算感应电动势的公式E＝n。 1.法拉第电磁感应定律 (1)感应电动势大小的决定因素：穿过闭合电路的磁通量的变化率和线圈匝数n，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ没有必然联系。 (2)法拉第电磁感应定律的适用范围：适用于任何情况下感应电动势的计算，一般用来计算某段时间内的平均电动势。 2.感应电动势的三个表达式对比 表达式 E＝n E＝BLv E＝BL2ω 情境图 研究对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的导体棒 意义 一般求平均感应电动势，当Δt→0时求的是瞬时感应电动势 一般求瞬时感应电动势，当v为平均速度时求的是平均感应电动势 用平均值法求瞬时感应电动势 适用条件 所有磁场 匀强磁场 匀强磁场 例2 如图所示，由相同金属导线制成正三角形线圈和圆形线圈水平放置，与圆的直径重合的虚线MN的左侧分布有范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场。若匀强磁场均匀变化时，两线圈中的电流大小相等，则正三角形线圈的边长与圆形线圈的半径之比为(　　) A.∶1 B.2∶ C.∶2 D.3∶ 听课笔记　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 三、电磁感应中的动量和能量问题 电磁感应中的动量问题常见于闭合线框进出磁场和导体棒切割磁感线两种情景。 1.动量定理的应用 应用动量定理可以由动量的变化求解变力的冲量，如在导体棒做非匀变速运动的问题中，应用动量定理可以解决牛顿运动定律难以解决的问题。 2.动量守恒定律的应用 “双杆问题”中，若两根导体棒所受安培力等大反向，即合力为零，如果不受其他力，则两导体棒组成的系统动量守恒，不论两导体棒是否发生碰撞，都可以应用动量守恒定律解题。 例3 如图甲所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直固定放置的足够长的光滑金属导轨，其间距L＝0.5 m，垂直两金属导轨所在竖直面的匀强磁场的磁感应强度大小B0＝2 T。ab是一根与导轨垂直且始终接触良好的金属杆，其接入电路的电阻R＝2 Ω、质量未知。开始时，将开关S断开，让杆ab从位置1由静止开始 ... ...