电磁感应与电路规律的综合应用

　　教学目标：

　　1．熟练运用右手定则和楞次定律判断感应电流及感应电动势的方向。

　　2．熟练掌握法拉第电磁感应定律，及各种情况下感应电动势的计算方法。

　　3．掌握电磁感应与电路规律的综合应用

　　教学重点：电磁感应与电路规律的综合应用

　　教学难点：电磁感应与电路规律的综合应用

　　教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

　　教学过程：

　　一、电路问题

　　1、确定电源：首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体（电源），其次利用 或 求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向。

　　2、分析电路结构，画等效电路图

　　3、利用电路规律求解，主要有欧姆定律，串并联规律等

　　二、图象问题

　　1、定性或定量地表示出所研究问题的函数关系

　　2、在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映

　　3、画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达

　　【例1】如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器。现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针转过90°的过程中，通过R的电量为多少？

　　解析：（1）由ab棒以a为轴旋转到b端脱离导轨的过程中，产生的感应电动势一直增大，对C不断充电，同时又与R构成闭合回路。ab产生感应电动势的平均值

　　①

　　表示ab扫过的三角形的面积，即       ②

　　通过R的电量       ③

　　由以上三式解得       ④

　　在这一过程中电容器充电的总电量Q=     ⑤

　　Um为ab棒在转动过程中产生的感应电动势的最大值。即

　　⑥

　　联立⑤⑥得： 

　　（2）当ab棒脱离导轨后（对R放电，通过R的电量为 Q2，所以整个过程中通过 R的总电量为：

　　Q=Q1＋Q2= 

　　电磁感应中“双杆问题”分类解析

　　【例2】匀强磁场磁感应强度 B=0.2 T，磁场宽度L=3rn，一正方形金属框边长ab= =1m，每边电阻r=0.2Ω，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，求：

　　（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的I-t图线

　　（2）画出ab两端电压的U-t图线

　　解析：线框进人磁场区时

　　E1=B l v=2 V， =2.5 A