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電磁感應(yīng)習(xí)題范文第1篇

關(guān)鍵詞： 微元法 電磁感應(yīng) 應(yīng)用

一、背景

微元法是中學(xué)物理中的一種重要的思想方法。從近幾年的江蘇省的高考試題來看多次出現(xiàn)應(yīng)用微元法解決電磁感應(yīng)的題目，如2006年最后一題，2007年最后第二題，2008年的最后一題，2009年最后一題。說明在江蘇高考中微元法占有相當(dāng)重要的地位。在大學(xué)普通物理中，許多問題的求解都要用到“微元法”的思想。因此微元法非常重要。我在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對微元法的理解不夠深入。學(xué)生對微元法什么時(shí)候用，為什么要用，怎樣用微元法往往是一知半解，在考試中亂用一氣。在電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合題中，導(dǎo)棒在磁場中切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流。導(dǎo)棒中的感應(yīng)電流在磁場中受到了安培力的作用。而安培力與物體的速度有關(guān)，安培力是變力，進(jìn)而使導(dǎo)棒做變加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)求導(dǎo)棒在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移，或發(fā)生一定位移時(shí)需要的時(shí)間，由于導(dǎo)棒發(fā)生變加速運(yùn)動(dòng)，不能應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律來求解，這為微元法的應(yīng)用提供了非常好的素材。因此本文借助于電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題的素材來研究微元法的應(yīng)用。本文主要討論兩個(gè)方面：一是怎樣引導(dǎo)利用微元法來解題；二是就電磁感應(yīng)中利用微元法解答的幾種題型作初步的探討。

二、微元法的定義

微元法是分析、解決物理問題中的常用方法，也是從部分到整體的思維方法。用該方法可以使一些復(fù)雜的物理過程用我們熟悉的物理規(guī)律迅速地加以解決，使所求的問題簡單化。在使用微元法處理問題時(shí)，需將其分解為眾多微小的“元過程”，而且每個(gè)“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的。這樣，我們只需分析這些“元過程”，然后將“元過程”進(jìn)行必要的數(shù)學(xué)方法或物理思想處理，進(jìn)而使問題求解。使用此方法會(huì)加強(qiáng)我們對已知規(guī)律的再思考，從而起到鞏固知識(shí)、加深認(rèn)識(shí)和提高能力的作用。

三、微元法的解題步驟

1.分割取對象。選取微元用以量化元事物或元過程；微元可以是一小段線段、圓弧，一小塊面積，一個(gè)小體積、小質(zhì)量，一小段時(shí)間……但應(yīng)具有整體對象的基本特征。

2.近似用規(guī)律。視元事物或元過程為恒定，運(yùn)用相應(yīng)的規(guī)律給出待求量對應(yīng)的微元表達(dá)式。

3.取極限求和。在微元表達(dá)式的定義域內(nèi)施以疊加演算，進(jìn)而求得待求量。

四、微元法在電磁感應(yīng)解題中的應(yīng)用

【題型一】:導(dǎo)體棒所受的合力為單一安培阻力，安培阻力與物體速度成正比

例1.如圖1，水平放置的導(dǎo)體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌間距為L，其間有垂直導(dǎo)軌平面的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m以初速度v向右運(yùn)動(dòng)。

①導(dǎo)體棒將做什么運(yùn)動(dòng)？

②請描繪出運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。

③能否求出這個(gè)過程的總位移呢？

【分析】教師引導(dǎo)學(xué)生分析導(dǎo)體棒在安培阻力的作用下做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。繪出速度時(shí)間圖像，如圖2所示。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)棒運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不知道，導(dǎo)棒的速度隨時(shí)間作非均勻的變化。不知道怎樣求位移。教師讓學(xué)生意識(shí)到整體來求位移無法下手，引導(dǎo)學(xué)生思考：如果導(dǎo)棒做勻減速運(yùn)動(dòng)，怎樣求導(dǎo)棒的位移呢？學(xué)生會(huì)想到用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式。然后引導(dǎo)學(xué)生回憶勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式怎樣推導(dǎo)出現(xiàn)來的，學(xué)生能回憶起把物體的運(yùn)動(dòng)分為幾個(gè)小段，用每一段的時(shí)間乘以每一段開始時(shí)的瞬時(shí)速度，然后用這些乘積求和就代表了物體的位移。但是分的段數(shù)越少，誤差越大。當(dāng)把段數(shù)分得足夠多，每一段時(shí)間足夠小時(shí)，這些乘積之和就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移?？梢钥吹?，實(shí)質(zhì)上上述分析過程用到了微元法中間的分割取對象――把宏觀時(shí)間分割為微觀時(shí)間，近似用規(guī)律――每一個(gè)微觀時(shí)間內(nèi)的位移等于相應(yīng)的微觀時(shí)間與相應(yīng)的速度乘積，取極限求和――把所有的微觀乘積求和即為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移。但是在真正求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)，由于速度隨時(shí)間作線性變化，梯形面積可用幾何方法直接求得，問題得到解決。但此題的曲邊三角形的面積不好直接求。因此必須利用物理規(guī)律定量寫出微小時(shí)間內(nèi)位移的表達(dá)式。通過剛才的引導(dǎo)，學(xué)生意識(shí)到由于速度的不均勻變化不能整體地求出位移，應(yīng)當(dāng)類比勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的推導(dǎo)，先把整個(gè)過程分為無數(shù)個(gè)微小的過程，即微元法的第一步。還應(yīng)該使學(xué)生認(rèn)識(shí)到每一微小的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒受到的合外力都只是安培力，只不過在不同的微小的時(shí)間段內(nèi)導(dǎo)體棒受到的安培力的大小不同而已，也就是在每個(gè)“元過程”所遵循的規(guī)律是相同的。我們只需分析這些“元過程”，然后求出相應(yīng)元過程所對應(yīng)的元位移。最后把所有的元位移求和，就得到結(jié)果。

【解答】1.分割取對象

從t時(shí)刻到t+Δt取一元過程，Δt極小，由于元過程對應(yīng)的時(shí)間很短，可以把這一過程看作是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則在這一元過程的元位移Δx=vΔt，設(shè)vi為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，a是該元過程的加速度。

2.近似用規(guī)律

根據(jù)牛頓第二定律：-=ma…①，得：-=m…②，化簡得-vΔt=mΔt…③.

3.取極限求和

-∑vΔt=∑mΔv…④，-∑vΔt=m∑Δv…⑤，-∑Δx=m∑Δv…⑥，-x=m（v-v）…⑦.由于導(dǎo)棒的末速度為零，則上式可以化為x=mv…⑧，最后得到結(jié)果x=…⑨

【推論1】由上面的推導(dǎo)過程中的第⑦式，我們可以看到導(dǎo)體棒所受的合力為單一安培阻力。安培阻力與物體速度成正比，如果某在一宏觀過程中用v來代表初速度，用來v代表末速度，用x來代表位移，只要知道（v，v，x）中的任意兩個(gè)物理量就可以利用微元法求得第三個(gè)物理量。我們可以把第⑦式變形為-x=mΔv…⑦*，還可以看出導(dǎo)棒每發(fā)生相同的位移x，則速度的改變量Δv是相同的。我們來看下面一題。

【推論應(yīng)用1】（2007年江蘇高考題）如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場，豎直方向磁場區(qū)域足夠長，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為d=0.5m，現(xiàn)有一邊長l=0.2m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R＝0.1Ω的正方形線框MNOP以v=7m/s的初速從左側(cè)磁場邊緣水平進(jìn)入磁場，求：

（1）線框MN邊剛進(jìn)入磁場時(shí)受到安培力的大小F。

（2）線框從開始進(jìn)入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。

（3）線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個(gè)數(shù)n。

【分析】由于本文只研究微元法解題，因此我們只討論第三問。

線框進(jìn)入磁場時(shí)和離開磁場時(shí)在水平方向上只受安培阻力的的作用，使線框在水平方向的速度減小，而在線框全部進(jìn)入磁場運(yùn)動(dòng)時(shí)穿過線框的磁通量不發(fā)生變化，沒有感應(yīng)電流，沒有安培阻力，線框在水平方向上作勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以線框在穿過每一個(gè)條形磁場過程中，有安培力存在時(shí)發(fā)生的位移為2l，磁感應(yīng)強(qiáng)度B和導(dǎo)棒有效的切割長度L及回路的電阻R不變，則每穿過一個(gè)條形磁場線框的水平速度的減少量為定值。如果計(jì)算出每穿過一條形磁場的速度變化量就可以求出通過完整磁場區(qū)域的個(gè)數(shù)n。

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【解答】只有在線框進(jìn)入和穿出條形磁場區(qū)域時(shí)，才產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，線框部分進(jìn)入磁場區(qū)域x時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢為E=Blv…①，感應(yīng)電流I=E/R…②，安培力F=BIl…③。解得：F=…④。在t-t+Δt時(shí)間內(nèi)，由牛頓第二定律-F=m…⑤，求和∑vΔt=∑Δx=m（v-v）…⑥，穿過一條形磁場的有效位移為2l，代入上式求得每穿過條形磁場速度的變化量Δv===1.6m…⑦，穿過的條形磁場區(qū)域的個(gè)數(shù)為n==4.4…⑧，可穿過4個(gè)完整的條形磁場區(qū)域。

【題型二】導(dǎo)體在受到安培力（安培阻力與物體速度成正比）的作用下和一個(gè)恒定外力的作用下作變加速運(yùn)動(dòng)。

例2.如圖，水平放置的導(dǎo)體電阻為R，R與兩根光滑的平行金屬導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌間距為L，其間有垂直導(dǎo)軌平面的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)軌上有一導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m受到大小為F的恒力作用從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。

①導(dǎo)體棒將做什么運(yùn)動(dòng)？

②請描繪出運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。

③末速度多大？

④若在t時(shí)刻，棒作勻速運(yùn)動(dòng)，求這段時(shí)間內(nèi)的總位移。

【分析】教師引導(dǎo)學(xué)生分析加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速運(yùn)動(dòng)，外力F與安培力平衡。描繪出運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。由例一學(xué)生很容易想到用微元法來求導(dǎo)體棒在時(shí)間t內(nèi)發(fā)生的總位移。

【解答】1.分割取對象

從t時(shí)刻到t+Δt取一元過程，Δt極小，由于元過程對應(yīng)的時(shí)間很短，可以把這一過程看作是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則在這一元過程的元位移Δx=vΔt，設(shè)v為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，a是該元過程的加速度。

2.近似用規(guī)律

根據(jù)牛頓第二定律：F-=ma…①，得：F-=m…②，化簡得FΔt-vΔt=mΔv…③。

3.取極限求和

∑FΔt-∑vΔt=∑mΔv…④，F(xiàn)∑Δt-∑vΔt=m∑Δv…⑤，F(xiàn)∑Δt-∑Δx=m∑Δv…⑥，F(xiàn)t-=m（v-v）…⑦。由于導(dǎo)棒的初速度為零，則上式可以化為:Ft-x=mv…⑧。由于在t時(shí)刻導(dǎo)棒已達(dá)到勻速直線運(yùn)動(dòng)，由安培力等于外力F可得F=…⑨，把⑨式代入⑧式得:x=-…⑩。

【推論2】由上面的推導(dǎo)過程中的第⑦式，我們可以看到導(dǎo)體在受到安培力（安培力僅是導(dǎo)體棒速度的函數(shù)）的作用下和一個(gè)恒定外力的作用下作變加速運(yùn)動(dòng)。如果某一宏觀過程中用v來代表初速度，用v來代表末速度，用x來代表位移，用t來代表運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。則可以利用微元法，只要知道（v，v，x，t）中的任意三個(gè)物理量就可以求得第四個(gè)物理量。

【推論應(yīng)用2】（2009江蘇高考物理）如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為l、足夠長且電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌平面的傾角為，條形勻強(qiáng)磁場的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與導(dǎo)軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒中通以大小恒為I的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未畫出）。線框的邊長為d（d＜l），電阻為R，下邊與磁場區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場區(qū)域下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直。重力加速度為g。

求：（1）裝置從釋放到開始返回的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）線框第一次穿越磁場區(qū)域所需的時(shí)間t；

（3）經(jīng)過足夠長時(shí)間后，線框上邊與磁場區(qū)域下邊界的最大距離xm。

【分析】此處我們只分析與微元法相關(guān)的第二問。我們可以畫出如下圖所示的俯視圖，在線框通過磁場的過程中，也就是圖中的a位置運(yùn)動(dòng)到b位置的過程中，整個(gè)裝置在沿斜面方向受到沿斜面方面方向向下的恒力mgsinα和沿斜面向上的安培力F的作用做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)。依據(jù)前面的推論，在這一個(gè)過程中待求量為時(shí)間t，必須要知道初速度v0末速度vt和位移x，由題意易知初速度為0，位移x=2d，只要求得線框離開磁場時(shí)的速度v就可以依據(jù)微元法求得線框通過磁場的時(shí)間t，從線框離開磁場到導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場的過程中由于穿過“正”型裝置的磁通量不發(fā)生變化，沒有電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生，線框在沿斜面方向上只受重力的分力mgsinα作用作勻加速運(yùn)動(dòng)，至導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后，“正”型裝置在斜面方向上除受重力的分力mgsinα作用外還受到沿斜面向上的安培力F=BIL作用作勻減速運(yùn)動(dòng)。從圖中的b到c過程可以利用動(dòng)能定理求得線框剛離開磁場時(shí)的速度v。

【解答】設(shè)線框剛離開磁場下邊界時(shí)的速度為v，則接著向下運(yùn)動(dòng)2d到C位置

由動(dòng)能定理mgsinα×2d-BIld=0-mv…①

感應(yīng)電動(dòng)勢E=Bdv…②

感應(yīng)電流I′=E/R…③

安培力F′=BI′d…④

裝置在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的合力F=mgsinα-F′…⑤

由牛頓第二定律，在t到t+Δt時(shí)間內(nèi)，有mgsinα-F′=m…⑥

則mgsinα∑Δt-∑Δx=m∑Δv…⑦，

mgtsinα-×2d=m（v-0）…⑧。

由⑧有v=gtsinα-…⑨。

把①代入⑨解得:t=…⑩。

【推論應(yīng)用3】（2008年江蘇省高考物理）如圖所示，間距為L的兩條足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì)。場強(qiáng)為B的條形勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場區(qū)域的寬度為d，間距為d。兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均為R的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。（設(shè)重力加速度為g）

（1）若a進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí)，b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場區(qū)域，求b穿過第1個(gè)磁場區(qū)域過程中增加的動(dòng)能Ek。

（2）若a進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí)，b恰好離開第1個(gè)磁場區(qū)域；此后a離開第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí)，b又恰好進(jìn)入第2個(gè)磁場區(qū)域。且a、b在任意一個(gè)磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相同。求b穿過第2個(gè)磁場區(qū)域過程中，兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱Q。

（3）對于第（2）問所述的運(yùn)動(dòng)情況，求a穿出第k個(gè)磁場區(qū)域時(shí)的速率v。

【分析】此處我們討論第三問，由題意分析可知，設(shè)導(dǎo)體棒a從圖9A所在位置運(yùn)動(dòng)到圖9B所在位置（即經(jīng)過第二個(gè)磁場區(qū)域）的時(shí)間為t，導(dǎo)體棒a在第二個(gè)磁場內(nèi)受到沿斜面方向向下的重力的分力mgsinα（恒力）和安培力F=作用，作加速度a=加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)在這一段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒b從圖9A所在位置運(yùn)動(dòng)到圖9B所在位置剛好經(jīng)過無磁場區(qū)域，導(dǎo)體棒b在這個(gè)過程中作加速度a=gsinα勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由于a、b在任意一個(gè)磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相同。導(dǎo)體棒a在第二段相同時(shí)間t內(nèi)在無磁場區(qū)域內(nèi)作加速度a=gsinα勻加速直線運(yùn)動(dòng)從圖9B所在位置運(yùn)動(dòng)到達(dá)圖9C的位置。在相同的時(shí)間t內(nèi)導(dǎo)體棒b剛好經(jīng)過第二個(gè)磁場區(qū)域從圖9B所在位置運(yùn)動(dòng)到達(dá)圖9C的位置。為了滿足兩棒a、b在任意一個(gè)磁場區(qū)域或無磁場區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相同，那么兩棒在每次加速后最大速度v和減速后的最小速度v都相同，兩棒的速度―時(shí)間圖像如圖10所示。所以a穿出第k個(gè)磁場區(qū)域時(shí)的速率與a穿出第2個(gè)磁場區(qū)域時(shí)的速率v相同。根據(jù)推論2，導(dǎo)體棒a在經(jīng)過第二磁場區(qū)域時(shí)，時(shí)間t不知道，初速度v不知道，末速度v是待求的物理量，除了位移x=d1是已知的。因此四個(gè)物理量中只有一個(gè)位移可知，其它三個(gè)量都是未知。因此需要找到關(guān)于三個(gè)未知量的三個(gè)方程才能解決問題。

【解答】a導(dǎo)體棒在無磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)，

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律v-v=gtsinθ…①

且平均速度=d…②

a導(dǎo)體棒有磁場區(qū)域

棒a受到合力F=mgsinθ-BIl…③

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感應(yīng)電動(dòng)勢ε=Blv…④

感應(yīng)電流I=…⑤

解得：F=mgsinθ-v…⑥

根據(jù)牛頓第二定律，在t到t+Δt時(shí)間內(nèi)

∑Δv=∑Δt…⑦

則有：∑Δv=∑［gsinθ-］Δt…⑧

解得：v-v=gtsinθ-…⑨

聯(lián)列①②⑨式，解得：

v=v=sinθ-。

【題型三】導(dǎo)體棒由于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培阻力作用作變加速運(yùn)動(dòng)，安培力與速度不成正比。

例3.（2006年江蘇高考物理）頂角θ=45°的導(dǎo)軌MON固定在水平面內(nèi)。導(dǎo)軌處在方向豎直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一根與ON垂直的導(dǎo)體棒在水平外力作用下以恒定速度v延導(dǎo)軌MON向右滑動(dòng)。導(dǎo)體棒的質(zhì)量為M，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r。導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸點(diǎn)為a和b。導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸。和t=0時(shí)，導(dǎo)體棒位于頂角O處，求：

（1）t時(shí)刻流過導(dǎo)體棒的電流強(qiáng)度I和電流方向。

（2）導(dǎo)體棒作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)水平外力F的表達(dá)式。

（3）導(dǎo)體棒在0-t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱Q。

（4）若在t時(shí)刻將外力F撤去，導(dǎo)體最終在導(dǎo)軌上靜止時(shí)的坐標(biāo)x。

【分析】導(dǎo)體棒在切割過程中，導(dǎo)體棒的有效切割長度l=vt與時(shí)間成正比，整個(gè)回路的電阻R＝（2x＋x）r=（2+）vtr與時(shí)間成正比。則感應(yīng)電流I==為定值。導(dǎo)棒受的安培力F=BIl=是有效切割長度l和速度v的函數(shù)。當(dāng)t時(shí)刻將外力F撤去后，導(dǎo)棒在安培力作用下作變加速的減速運(yùn)動(dòng)。由于Δx=vΔt，所以lvΔt=lΔx=Δs。Δs是導(dǎo)體棒在Δt時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體棒掃過的面積。

【解答】撤去外力時(shí)，設(shè)任意時(shí)刻t導(dǎo)體棒的坐標(biāo)為x，速度為v，取很短時(shí)間Δt或很短距離Δx，導(dǎo)體棒在Δt時(shí)間內(nèi)掃過的面積是Δs，導(dǎo)體棒掃過的總面積ΔS。

在t―t+Δt時(shí)間內(nèi)，由牛頓第二定律得:

-=m…①

-∑（lvΔt）=∑mΔv…②

-∑Δs=∑mΔv…③

ΔS=mv…④

導(dǎo)體棒掃過的總面積:ΔS==…⑤（x=vt），

由④⑤可得x＝+（vt）。

由上面的分析我們可以得到如下結(jié)論。當(dāng)導(dǎo)體棒滿足題型一所述的條件時(shí)，由微元法可推導(dǎo)得推論1：-x=m（v-v）…①和-x=mΔv…①*，由①可得題目的待求量為（v，v，x）中的一項(xiàng)，如例一是已知導(dǎo)棒的初速度與末速度由導(dǎo)棒的位移。由②可得題目的待求量可以是已知導(dǎo)棒（線圈）的位移求速度的變化量，進(jìn)而求得通過的條形磁場的個(gè)數(shù)。如推論應(yīng)用1。當(dāng)導(dǎo)體棒（線圈）滿足題型二所述條件時(shí)，由微元法可推導(dǎo)得推論2：Ft-x=m（v-v）…②。由②可得題目的待求量為（v，v，x，t）的一項(xiàng)。如例2中已知v，v，t，求x。推論應(yīng)用2中待求量是時(shí)間t，已知量為初速度和位移，還有末速度通過后的過程中應(yīng)用動(dòng)能定理求得。推論應(yīng)用3中的待求量是導(dǎo)棒的末速度v，但其它三量只有位移明顯可知。因此找到三個(gè)有關(guān)于v，v，t的關(guān)系式使問題得于求解。從題型二可以看出關(guān)鍵要分析在變加速度過程中的（v，v，x，t）這四個(gè)物理量。哪個(gè)是待求量，然后找出其余三個(gè)物理量，利用微元法可以解題。當(dāng)導(dǎo)體棒滿足題型三，則設(shè)法用換元的方法，如例3把微元化為面積元，使問題求解。當(dāng)然題目是千變?nèi)f化的，我們不只局限于分析。在此我只是通過對近幾年高考試題的分析，使同學(xué)們能從宏觀上把握電磁感應(yīng)中微元法的應(yīng)用。

電磁感應(yīng)習(xí)題范文第2篇

關(guān)鍵詞：高中；電磁感應(yīng)；常規(guī)題型；歸類解析

物理知識(shí)與文學(xué)類知識(shí)存在本質(zhì)區(qū)別，在解決物理問題時(shí)需要學(xué)生具備一定的抽象思維能力與分析能力。電磁感應(yīng)是物理學(xué)科的難點(diǎn)，也是歷年高考的重點(diǎn)，那么要想在高考中輕松應(yīng)對這些題目，要了解電磁感應(yīng)的常規(guī)題型及該題所要考查電磁感應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，以此找出問題的突破點(diǎn)。

一、高中電磁感應(yīng)的常規(guī)題型概述

電磁感應(yīng)內(nèi)容可以是每年高考物理學(xué)科必考的重點(diǎn)內(nèi)容，就這幾年的物理命題而言，從命題方向上來看，重點(diǎn)對學(xué)生感應(yīng)電流方向判定、法拉第電磁感應(yīng)定律、導(dǎo)體切割磁感線時(shí)電動(dòng)勢的相關(guān)計(jì)算、楞次定律等物理知識(shí)進(jìn)行考查，從高考命題形式上來看，既有單獨(dú)對一項(xiàng)物理知識(shí)點(diǎn)的考查，同時(shí)也有物理綜合知識(shí)考查的計(jì)算題，并且一般都是物理綜合命題的分值比較高，具有一定的難度。高考物理例題中常見的綜合物理題型有電磁感應(yīng)與力學(xué)綜合規(guī)律的綜合、電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合、電磁感應(yīng)與能量守恒的綜合等等。

二、高中電磁感應(yīng)常規(guī)題型的歸類解析

1.電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律的綜合題型解析

電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律綜合應(yīng)用是歷年來高考物理學(xué)科重點(diǎn)考查的知識(shí)點(diǎn)，那么解決這類問題的重點(diǎn)在于對物體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行分析，在分析過紅才呢過中尋找其臨界狀態(tài)，比如說速度變化、加速度變化、感應(yīng)動(dòng)勢變化、導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)變化、安培力變化及電動(dòng)勢變化等等，這些因素的變化有著密不可分的關(guān)系，相互影響。以下是筆者通過一道高考例題對電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用解析。

例如：AB與CD是兩根固定的、足夠長的平行金屬導(dǎo)軌，兩金屬導(dǎo)軌之間距離為L，水平面與金屬導(dǎo)軌平面的夾角用θ表示。整個(gè)金屬導(dǎo)軌平面內(nèi)部都有與金屬導(dǎo)軌平面斜上方垂直的均強(qiáng)磁場，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在金屬導(dǎo)軌的AC端點(diǎn)連接一個(gè)電阻，電阻值為R，同時(shí)還要連接一個(gè)垂直于金屬導(dǎo)軌放置的、質(zhì)量為m的金屬棒ab，從靜止?fàn)顟B(tài)開始沿著金屬導(dǎo)軌進(jìn)行下滑，求解在該運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒ab的最大速度（金屬導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)用μ表示，金屬導(dǎo)軌與金屬棒之間的電阻大小可以忽略不計(jì)）。

解析：金屬棒ab在沿金屬導(dǎo)軌下滑時(shí)會(huì)受到四個(gè)作用力、分別是摩擦力Ff、支持力FN、重力mg與安培力F安，若金屬棒ab由靜止?fàn)顟B(tài)開始進(jìn)行下滑后，那么這個(gè)過程屬于變加速過程，當(dāng)金屬棒ab下滑期間其加速度降低到a=0時(shí)，其本身的速度就會(huì)增大到v=vm。此時(shí)金屬棒ab與金屬導(dǎo)軌處于平衡狀態(tài)，以后金屬棒ab再下滑將按照vm勻速下滑。按照E=BLv、I=E/R、F安=BIL等公式的計(jì)算要求對金屬棒ab所受的力進(jìn)行正交分解，F(xiàn)N=mgcosθ，F(xiàn)f=μmgcosθ，根據(jù)E=BLv、I=E/R、F安=BIL可得，將金屬棒ab作為研究對象，再依照牛頓第二定律應(yīng)為：mgsinθ-μmgcosθ=ma，金屬棒ab在做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，此時(shí)減小的是變加速運(yùn)動(dòng)，那么當(dāng)a=0時(shí)金屬棒ab的運(yùn)行速度處于最大值，金屬棒ab達(dá)到vm時(shí)有mgsinθ-μmgcosθ=0，根據(jù)此式計(jì)算出金屬棒ab在運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度。

在求解這類題型時(shí)應(yīng)在金屬棒受力分析基礎(chǔ)之上，根據(jù)牛頓定律，并結(jié)合電磁感應(yīng)定律、安培力公式及歐姆定律等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，從而建立起金屬棒的運(yùn)動(dòng)狀況及受力狀況，理清金屬棒的運(yùn)動(dòng)變化與電磁感應(yīng)規(guī)律之間的關(guān)系，這樣會(huì)使整個(gè)解題思路更加清晰，找到求解這類題型的突破口。

2.電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合題型解析

電源內(nèi)部電流一般都是由負(fù)極流向正極，而電源外部則是由高電勢向低電勢的方向流動(dòng)，因此在求解電磁感應(yīng)與電路規(guī)律綜合物理題時(shí)要明確等效電路相關(guān)內(nèi)容，清楚的指出電源、內(nèi)電路及外電路，在求解電磁感應(yīng)電動(dòng)勢過程中需要對 等相關(guān)內(nèi)容，那么要解決此類物理問題，對于電源外路應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)對其內(nèi)部各元件的連接狀況進(jìn)行分析，并畫好等效電路圖，這主要是利用閉合電路歐姆定律對其進(jìn)行求解，當(dāng)然在電磁感應(yīng)與電路規(guī)律綜合物理題型求解中，還需要結(jié)合題目全面考慮該題材所要考查的知識(shí)點(diǎn)，綜合考慮電功率及電功等能量關(guān)系式，并對閉合電路的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行分析。電磁感應(yīng)與電路規(guī)律綜合考查是高考物理題型的重要形式，在求解過程中首先要清楚感應(yīng)電動(dòng)勢大小，其次要明確內(nèi)外電路，畫出等效電路圖能夠明確解題思路，快速解出試題。

3.電磁感應(yīng)與能量守恒的綜合題型解析

電磁感應(yīng)與能量守恒綜合題型也是歷年高考物理科目考查的重點(diǎn)，一般高考例題主要是對能量轉(zhuǎn)化問題進(jìn)行考查，利用導(dǎo)體切割運(yùn)動(dòng)及磁通量的變化等形式所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能；電流在流動(dòng)過程中在利用電場力做功也可將電能轉(zhuǎn)化為物體學(xué)中其他形式的能量，這就是電磁感應(yīng)與能量守恒綜合題型考查，它詮釋了電磁感應(yīng)與能量守恒之間的關(guān)系及相互轉(zhuǎn)換過程。比如在能量轉(zhuǎn)換去向分析中，可以通過導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)對其進(jìn)行分析，按照其做功及能量變化狀況作為依據(jù)點(diǎn)，將整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程與理論結(jié)合在一起進(jìn)行詳細(xì)的分析求解。

三、總結(jié)

電磁感應(yīng)知識(shí)內(nèi)容牽涉面較為廣泛，與力學(xué)規(guī)律、電路規(guī)律及能量守恒等知識(shí)也緊密相連，當(dāng)然高考中的電磁感應(yīng)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)還有很多，但是其在求解中存在一定的共性。一般情況下，在電磁感應(yīng)相關(guān)問題求解中，需要明確掌握兩個(gè)定律，抓住電磁感應(yīng)相關(guān)運(yùn)動(dòng)中研究對象的受力及能量轉(zhuǎn)化狀況，從而對電磁感應(yīng)相關(guān)問題進(jìn)行靈活求解。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖斌.高中物理電磁惑應(yīng)常規(guī)題型酌解析[J].新課程，2010，9（28）：19-20.

電磁感應(yīng)習(xí)題范文第3篇

關(guān)鍵詞：高中物理；電磁感應(yīng)；教學(xué)策略；實(shí)踐能力

在新課標(biāo)改革背景下，加強(qiáng)物理教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，成為物理教學(xué)中的重要任務(wù)。在高中物理知識(shí)學(xué)習(xí)過程中，能夠加強(qiáng)學(xué)生對生活中實(shí)踐問題的分析，從理論學(xué)習(xí)深化到實(shí)踐探索，同時(shí)對培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)造能力與問題解決能力都有著重要意義。電磁感應(yīng)相關(guān)知識(shí)教學(xué)是高中物理的重要知識(shí)點(diǎn)，與人們的生活密切相關(guān)。教師在教學(xué)環(huán)節(jié)中如何進(jìn)行教學(xué)策略的有效開展，如何構(gòu)建高效課程教學(xué)模式，本文將以此為中心進(jìn)行積極探討。

一、電磁感應(yīng)教學(xué)中“教”的分析

1.注重直觀教學(xué)方法的應(yīng)用

高中物理電磁感應(yīng)教學(xué)具有一定的抽象性，教師為保證有效達(dá)到教學(xué)效果，應(yīng)注重對直觀教學(xué)形式的應(yīng)用。例如，教師要積極采用實(shí)物教學(xué)，避免出現(xiàn)抽象知識(shí)教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用之間的脫節(jié)。在“蘇教版高中物理新課標(biāo)教材選修3-1”第一章“電磁感應(yīng)”的教學(xué)中，通過實(shí)驗(yàn)等直觀形式，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，以及問題分析能力和總結(jié)能力。電磁感應(yīng)相關(guān)知識(shí)教學(xué)，教師要與學(xué)生一起進(jìn)行試驗(yàn)操作，在動(dòng)手操作環(huán)節(jié)中切實(shí)了解這些物理知識(shí)，如“閉合電路切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流”的實(shí)驗(yàn)等等。

2.教師需加強(qiáng)有效精講

在教學(xué)電磁感應(yīng)方的相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)注重有效精講，充分結(jié)合教學(xué)中的重難點(diǎn)問題，通過舉例的方式，使學(xué)生產(chǎn)生直觀感受，從而可以更好地掌握更加深層次的內(nèi)容。例如學(xué)生遇到電磁感應(yīng)的力學(xué)問題，教師可以通過畫受力圖的方式，引導(dǎo)學(xué)生透過感性的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，上升為理性認(rèn)知。這樣，可以更好地加深對所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的理解和記憶。教師通過精講教學(xué)的方式可以幫助學(xué)生對難以掌握的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并能夠培養(yǎng)學(xué)生形成正確的邏輯思維，還可以在一定程度上提升學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知能力。另外，針對比較容易掌握的內(nèi)容部分，則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)纳僦v或者一筆帶過，讓學(xué)生能夠進(jìn)行自主思考，從而可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

二、電磁感應(yīng)教學(xué)策略中“學(xué)”的探討

1.加強(qiáng)預(yù)習(xí)，分析與尋找問題

閱讀物理教學(xué)材料屬于學(xué)生掌握物理知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，為此，需要在課程開始之前，安排學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，并在預(yù)習(xí)的過程中尋找問題，嘗試在預(yù)習(xí)的過程中自己解決問題。這樣就可以幫助學(xué)生更好地將知識(shí)點(diǎn)為學(xué)生所用。例如，在“蘇教版高中物理新課標(biāo)教材選修3-1”第一章的教學(xué)中，學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，教師充分結(jié)合實(shí)際情況，并引導(dǎo)學(xué)生開展預(yù)習(xí)工作，并對學(xué)生提出問題，例如，我們在預(yù)留產(chǎn)生電磁感應(yīng)方面的條件應(yīng)當(dāng)是什么？除此之外，也包括了感應(yīng)電流的方向應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行判斷？這些問題的提出使學(xué)生可以帶著問題進(jìn)入預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，因此也在很大程度上培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

2.完善課后練習(xí)環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果

教師在課堂中完成教學(xué)工作后，需要對學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)掌握情況的了解，并引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固與提升。因此，可以通過課后練習(xí)以及做練習(xí)題的方式進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。針對尚未充分掌握的知識(shí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)進(jìn)行新一輪探究，最終達(dá)到鞏固學(xué)習(xí)與提高學(xué)習(xí)能力的目的。例如，在“蘇教版高中物理新課標(biāo)教材”中教師講授電磁感應(yīng)中“課題研究：電在我家中”學(xué)習(xí)方面，教師可以在課后對學(xué)生布置與本節(jié)內(nèi)容相關(guān)的題目，并引導(dǎo)學(xué)生完成上述題目，由此可以加強(qiáng)學(xué)生對所學(xué)知識(shí)內(nèi)容的理解能力。

3.形成總結(jié)

學(xué)習(xí)過程中還應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)總結(jié)，通過對掌握的知識(shí)不斷總結(jié)，才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步提升?！皽毓识隆闭f的正是學(xué)習(xí)的道理。因此，無論學(xué)習(xí)任何科目都應(yīng)當(dāng)不斷地對所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)思考，并進(jìn)行科學(xué)的分析與總結(jié)。只有這樣才能更好地了解與掌握所學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容，也只有這樣才能夠更進(jìn)一步獲得提升。例如，在對電磁感應(yīng)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師就應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)完課程之后，對所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，反復(fù)思考與總結(jié)，從而將所學(xué)知識(shí)全部融會(huì)貫通，進(jìn)而可以更加系統(tǒng)、綜合地了解電磁感應(yīng)的全部知識(shí)內(nèi)容。

綜上所述，高中物理電磁感應(yīng)教學(xué)要將以教師為主導(dǎo)的“教”和與學(xué)生為主體的“學(xué)”充分結(jié)合起來，注重教學(xué)策略實(shí)施的合理性和有效性，最大限度地促進(jìn)學(xué)生自主思考和學(xué)習(xí)。在今后的電磁感應(yīng)教學(xué)中，教師要以教學(xué)主體的實(shí)際情況為依據(jù)，選擇科學(xué)的教學(xué)方法，注重課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，促進(jìn)學(xué)生對電磁感應(yīng)知識(shí)的扎實(shí)把握。電磁感應(yīng)相關(guān)知識(shí)是與生活實(shí)踐息息相關(guān)的物理知識(shí)點(diǎn)，教師也要注重從這一方面進(jìn)行引導(dǎo)，將“理論學(xué)習(xí)輔助實(shí)踐應(yīng)用”對學(xué)生更有吸引力，進(jìn)而提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

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電磁感應(yīng)習(xí)題范文第4篇

一、創(chuàng)設(shè)習(xí)題，習(xí)題設(shè)計(jì)要講究實(shí)效性

在高中物理教學(xué)中，習(xí)題對鞏固課堂新知識(shí)，深化與活化學(xué)生已具備知識(shí)以及培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維方面都有重大作用．恰當(dāng)?shù)牧?xí)題，不僅可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展．但是，在高中物理教學(xué)中，有很多習(xí)題過于嚴(yán)肅，顯得乏味、枯燥，再加上有些教師急于求成，沒有下工夫創(chuàng)設(shè)習(xí)題情境，這就影響了學(xué)生做習(xí)題的效果．因此，教師應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)好的習(xí)題情境，激勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地參與課堂教學(xué)活動(dòng)，使物理習(xí)題課逐漸趨向有效、真實(shí)、開放，讓智慧與情感在習(xí)題課上快速、共同生成．高中物理是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，加上學(xué)生對生活中的很多問題都感到好奇，如果習(xí)題的設(shè)計(jì)能與實(shí)際生活聯(lián)系起來，就能有效地啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望．教師如果能構(gòu)建緊密聯(lián)系學(xué)生生活的習(xí)題情境，就能在學(xué)生與環(huán)境之間搭建一座橋梁，使學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)與實(shí)際生活的相互作用下獲得快速發(fā)展．在高中物理習(xí)題課程中，要想創(chuàng)設(shè)密切聯(lián)系學(xué)生實(shí)際生活的情境，可從以下兩方面入手:第一，習(xí)題的素材源于生活，能解釋現(xiàn)實(shí)生活中的種種常見現(xiàn)象，能處理生活實(shí)際問題．第二，在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)聯(lián)系生活實(shí)際，通過動(dòng)手動(dòng)腦，在生活中用實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證．學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)是不容小覷的，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)社會(huì)、技術(shù)、科學(xué)之間的關(guān)系，指導(dǎo)他們運(yùn)用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)解決實(shí)際問題，從而革新自己的生活方式．這就需要教師注意體驗(yàn)現(xiàn)實(shí)生活，并選取生活中的場景作為創(chuàng)建物理習(xí)題的客體，并輔助必要的加工，才能展現(xiàn)給學(xué)生學(xué)習(xí)．

二、創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)，提高課堂教學(xué)實(shí)效性

高中物理也是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在物理課程中，每一個(gè)概念的歸納、每一個(gè)定律的揭示，都是以多次實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的．所以，實(shí)驗(yàn)在高中物理學(xué)發(fā)展中具有極其重要的意義．高中物理教學(xué)過程中所見到的演示實(shí)驗(yàn)，不僅能展示物理過程，還能展示實(shí)驗(yàn)技能．新穎別致的導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)課在新課導(dǎo)入時(shí)就能有效抓住學(xué)生的注意力，激起學(xué)生的求知欲，能有效地把學(xué)生的注意力從課外一下拉回到課堂中來，為提高物理課堂實(shí)效性創(chuàng)造了良好條件．而學(xué)生實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生通過自主探究獲取知識(shí)并應(yīng)用知識(shí)的有效方式，也是提高學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)與能力的最佳途徑．課前準(zhǔn)備充分、易于操作的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可培養(yǎng)學(xué)生的概括能力、分析能力、解決問題的能力，在自主探究問題的過程中，學(xué)生很容易感受到學(xué)習(xí)的樂趣，自然就提高了課堂教學(xué)的實(shí)效性．如，在講“法拉第電磁感應(yīng)定律”時(shí)，我摒棄了傳統(tǒng)的采用變量法電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)各個(gè)量之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法．因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)方法雖然能證明此結(jié)論，但感應(yīng)電動(dòng)勢與感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo)體長度的關(guān)系還有待定量驗(yàn)證．因此，我創(chuàng)新了該演示實(shí)驗(yàn)的操作方法，采用定量方式研究電場強(qiáng)度E與磁通量變化的關(guān)系，在確保電壓恒定的情況下，通過更改副線圈面積的方式，定量驗(yàn)證磁感應(yīng)強(qiáng)度B也是恒定的．這樣“法拉第電磁感應(yīng)定律”的結(jié)論就更有說服力了．總之，在高中物理課堂教學(xué)中，教師只有充分備課、不斷創(chuàng)新教學(xué)方式與教學(xué)手段，才能激發(fā)學(xué)生的課堂參與積極性，才能提高學(xué)生的自主探索能力，最終加強(qiáng)課堂教學(xué)的實(shí)效性．

作者：范義添 單位：江蘇省海門實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中部

電磁感應(yīng)習(xí)題范文第5篇

（1）電容器極板上積累的電荷量與金屬棒速度大小的關(guān)系：

（2）金屬棒的速度大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。

一、考點(diǎn)定位：電磁感應(yīng)、含容電路、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合

二、試題解答：

（1）設(shè)金屬棒下滑的速度大小為v，則感應(yīng)電動(dòng)勢為

E=BLv①

平行板電容器兩極板之間的電勢差為

U=E②

設(shè)此時(shí)電容器極板上積累的電荷量為Q，按定義

C=QU③

聯(lián)立①②③式得

Q=CBLv④

（2）設(shè)金屬棒的速度大小為v時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為t，通過金屬棒的電流為i。金屬棒受到的磁場的作用力方向沿導(dǎo)軌向上，大小為

f1=BLi⑤

設(shè)在時(shí)間間隔（t，t+Δt）內(nèi)流經(jīng)金屬棒的電荷量為ΔQ，按定義

i=ΔQΔt⑥

ΔQ也是平行板電容器極板在時(shí)間間隔（t，t+Δt）內(nèi)增加的電荷量，由④式得

ΔQ=CBLΔv⑦

式中Δv為金屬棒的速度變化量，按定義有

a=ΔvΔt⑧

金屬棒還受到斜向上的摩擦力大小為

f2=μmgcosθ⑨

金屬棒在時(shí)刻t的加速度方向沿斜面向下，設(shè)其大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有

mgsinθ-f1-f2=ma⑩

聯(lián)立⑤至⑩式得

a=m（sinθ-μcosθ）m+B2L2Cg

所以金屬棒做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，t時(shí)刻金屬棒的速度大小為

v=m（sinθ-μcosθ）m+B2L2Cgt

三、試題點(diǎn)評：

新課標(biāo)今年一反常態(tài)，壓軸題沒有考查帶電粒子在電磁場中的運(yùn)動(dòng)，選用了一道電磁感應(yīng)的問題，這出乎了很多老師的意料，就算有些老師也預(yù)測可能會(huì)出電磁感應(yīng)的問題，但是考查了含容電路，也讓他們真呼沒想到。由此可見，高考題就是喜歡走不尋常路，在大家都認(rèn)為這個(gè)知識(shí)已經(jīng)不會(huì)重點(diǎn)考查時(shí)，殺了一個(gè)回馬槍。這也提醒我們在復(fù)習(xí)時(shí)，要注重知識(shí)點(diǎn)的全面性，不要迷信高考只考哪些題型，更不要押寶于猜題和信息卷。

此題的一個(gè)難點(diǎn)是電路中出現(xiàn)了平行板電容器，電路中是否有電流？學(xué)生平常解題時(shí)習(xí)慣于解決閉合回路問題，突然遇到這樣的斷路問題，立刻就縮手無策了。求解的關(guān)鍵是要想到速度的變化會(huì)引起電動(dòng)勢的變化、進(jìn)而引起電容器兩端電壓的變化、電容器帶電量也會(huì)變化、電量變化了，就會(huì)有充放電電流，此題是圍繞著這個(gè)充電電流來做文章，這一點(diǎn)平常教學(xué)也不是作為重點(diǎn)內(nèi)容來講，只是在一些習(xí)題中偶爾有所涉及。例如《中學(xué)物理教學(xué)參考》2013年第1-2期高中物理最新試題精選第103頁填空題第3題就出現(xiàn)了這樣的一個(gè)題目：

如圖所示、兩根豎直放置在絕緣桌面上的金屬框架，框架的上端接在電容量為C的電容器上，框架上有一質(zhì)量為m，長為l的金屬棒，平行于地面放置，與框架接觸良好無摩擦，棒離桌面高度為h，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與框架平面相垂直，開始時(shí)電容器不帶電，自靜止起將棒釋放，棒將做運(yùn)動(dòng)，棒從釋放到落在桌面需要的時(shí)間為。

（答案：勻加速直線運(yùn)動(dòng)t=2h（m+cB2l2）mg）

可以講，此題就是新課標(biāo)第25題的原型，只是第25題將垂直放置換成了斜向放置，增加了一個(gè)摩擦力，其余的都是一樣。這給了我們很大的啟發(fā)，平常的習(xí)題教學(xué)一定要注重題型的歸類，注重題型的拓展，而不是同類型問題的海量訓(xùn)練，對于幾種常見的模型要一一介紹到位，不能懷有僥幸心理。另一個(gè)就是要注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，注重學(xué)生對物理規(guī)律的理解和方法的培養(yǎng)，在練習(xí)中精選習(xí)題，達(dá)到提高解題能力和對知識(shí)靈活應(yīng)用的目的。