教科2003课标版《5.电磁感应中的能量转化与守恒》集体备课教案设计

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(2)应用公式：

①平均电动势E＝n

②平动切割电动势E＝Blv

③转动切割电动势E＝Bl2ω

④闭合电路的欧姆定律I＝

⑤安培力F＝BIl

⑥牛顿运动定律的相关公式等

3．基本方法

(1)明确图象的种类，是B－t图象还是Φ－t图象，或者E－t图象、I－t图象等．

(2)分析电磁感应的具体过程．

(3)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律列出函数方程．

(4)根据函数方程进行数学分析．如斜率及其变化、两轴的截距、图线与坐标轴所围图形的面积等代表的物理意义．

(5)画图象或判断图象．

1．[静态图象问题](2014·新课标全国Ⅰ·18)如图1(a)，线圈ab、cd绕在同一软铁芯上．在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示．已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是(　　)

图1

答案　C

解析　由题图(b)可知在cd间不同时间段内产生的电压是恒定的，所以在该时间段内线圈ab中的磁场是均匀变化的，则线圈ab中的电流是均匀变化的，故选项A、B、D错误，选项C正确．

2．[静态图象问题](2015·山东理综·19)如图2甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内．左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化．规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压uab为正，下列uabt图象可能正确的是(　　)

图2

答案　C

解析　由题图乙知，0～0.25T0，外圆环电流逐渐增大且逐渐减小，根据安培定则，外圆环内部磁场方向垂直纸面向里，磁场逐渐增强且逐渐减小，根据楞次定律知内圆环a端电势高，所以uab>0，根据法拉第电磁感应定律uab＝＝知，uab逐渐减小；t＝0.25T0时，＝0，所以＝0，uab＝0；同理可知0.25T0

3．[以导体棒的形式运动图象问题](2013·新课标全国Ⅰ·17)如图3，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨．空间存在垂直于纸面的均匀磁场．用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触．下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是(　　)

图3

答案　A

解析　设∠bac＝2θ，图示位置时a距棒的距离为l0，MN以速度v匀速运动，导体棒单位长度的电阻为R0.经过时间t，导体棒的有效切割长度L＝2(l0＋vt)tan θ，感应电动势E＝BLv＝2Bv(l0＋vt)tan θ，回路的总电阻R＝[2(l0＋vt)tan θ＋]R0，回路中电流i＝＝，故i与t无关是一个定值，选项A正确．