《高考物理一輪總復習 專題 電磁感應 第3講 電磁感應定律的綜合應用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考物理一輪總復習 專題 電磁感應 第3講 電磁感應定律的綜合應用課件（69頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第第3講電磁感應定律的綜合應用講電磁感應定律的綜合應用【考綱解讀【考綱解讀】1.能認識電磁感應中的電路結構，并能計算能認識電磁感應中的電路結構，并能計算電動勢、電壓、電流、電功等；電動勢、電壓、電流、電功等；2.能由給定的電磁感應過程判能由給定的電磁感應過程判斷或畫出正確的圖象或由給定的有關圖象分析電磁感應過程，斷或畫出正確的圖象或由給定的有關圖象分析電磁感應過程，求解相應的物理量；求解相應的物理量；3.能解決電磁感應問題中涉及安培力的動能解決電磁感應問題中涉及安培力的動態(tài)分析和平衡問題；態(tài)分析和平衡問題；4.會分析電磁感應問題中的能量轉化，并會分析電磁感應問題中的能量轉化，并會進行有關計算會

2、進行有關計算考點O講堂梳理自查電源電源 內阻內阻 外阻外阻 Blv BIl Blv 2安培力的方向(1)先用_判定感應電流方向，再用_判定安培力方向(2)根據(jù)楞次定律，安培力的方向一定和導體切割磁感線運動方向_右手定則右手定則 左手定則左手定則 相反相反 四、電磁感應中的能量轉化1過程分析(1)電磁感應現(xiàn)象中產生感應電流的過程，實質上是能量的轉化過程(2)感應電流在磁場中受安培力，若克服安培力做功，則_的能轉化為_；若安培力做正功，則電能轉化為其他形式的能(3)當感應電流通過用電器時，_能轉化為_的能2安培力做功和電能變化的對應關系“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉化為電能；安

3、培力做多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能其他形式其他形式 電能電能 電電 其他形式其他形式 1對電磁感應電路問題的考查(多選)如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌水平平行放置，間距為l1 m，cd間，de間，cf間分別接阻值為R10 的電阻一阻值為R10 的導體棒ab以速度v4 m/s勻速向左運動，導體棒與導軌接觸良好，導軌所在平面存在磁感應強度大小為B0.5 T，方向豎直向下的勻強磁場下列說法中正確的是()A導體棒ab中電流的流向為由b到aBcd兩端的電壓為1 VCde兩端的電壓為1 VDfe兩端的電壓為1 V【答案】BD2對電磁感應圖象的考查如圖甲，線圈ab，cd繞在同一軟鐵芯上在ab線

4、圈中通以變化的電流，用示波器測得線圈cd間電壓如圖乙所示已知線圈內部的磁場與流經線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關系的圖中，可能正確的是()【答案】C【解析】由題圖乙可知在cd間不同時間段內產生的電壓是恒定的，所以在該時間段內線圈ab中的磁場是均勻變化的，則線圈ab中的電流是均勻變化的，故選項A、B、D錯誤，C正確3對電磁感應能量問題的考查如圖所示，兩根足夠長的光滑金屬導軌MN，PQ平行放置，導軌平面與水平面的夾角為，導軌的下端接有電阻當導軌所在空間沒有磁場時，使導體棒ab以平行導軌平面的初速度v0沖上導軌平面，ab上升的最大高度為H；當導軌所在空間存在方向與導軌平面垂直的

5、勻強磁場時，再次使ab以相同的初速度從同一位置沖上導軌平面，ab上升的最大高度為h.兩次運動中ab始終與兩導軌垂直且接觸良好關于上述情景，下列說法中正確的是()A兩次上升的最大高度比較，有HhB兩次上升的最大高度比較，有HhC無磁場時，導軌下端的電阻中有電熱產生D有磁場時，導軌下端的電阻中有電熱產生【答案】D【解析】沒有磁場時，只有重力做功，機械能守恒，沒有電熱產生，C錯誤有磁場時，ab切割磁感線，重力和安培力均做負功，機械能減小，有電熱產生，故ab上升的最大高度變小，選項A、B錯誤，D正確 1電磁感應與電路知識的關系圖考點1電磁感應中的電路問題 2電磁感應中的兩類電路問題(1)以部分電路歐姆

6、定律為中心，包括六個基本物理量(電壓、電流、電阻、電功、電功率、電熱)，三條定律(部分電路歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)，以及若干基本規(guī)律(串、并聯(lián)電路特點等)(2)以閉合電路歐姆定律為中心，討論電動勢概念，閉合電路中的電流、路端電壓以及閉合電路中能量的轉化 3解決電磁感應中的電路問題三個步驟思路剖析：(1)如何求解導體棒AB產生的感應電動勢？(2)導體棒在轉動過程中，有哪些力做功？分別做正功還是負功？【答案】D 在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產生感應電動勢，該導體或回路相當于電源，將它們接上電容器，便可對電容器進行充電；將它們接上用電器，便可對用電器供電因此，電磁感應

7、問題往往與電路問題聯(lián)系在一起解決與電路相聯(lián)系的電磁感應問題的基本方法是：1確定電源：切割磁感線的導體棒或磁能量變化的回路將產生感應電動勢用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向 2分清電路結構，畫出等效電路對整個回路分析清楚哪一部分是電源，哪一部分為負載以及負載的連接性質 3利用電路規(guī)律求解：運用全電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路性質，電功率公式聯(lián)立求解值得注意的是在電磁感應現(xiàn)象中，有時導體的兩端有電壓，但沒有電流流過，如果求導體的兩端有電壓要加上沒有電流部分的電勢差 1圖象問題的求解類型(1)根據(jù)電磁感應過程選圖象考點2電磁感應中的圖象問題(2)根據(jù)圖象分析判斷電磁感應過程 2電磁

8、感應中圖象類選擇題的兩個常用方法(1)排除法：定性分析電磁感應過程中物理量的變化趨勢(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是分析物理量的正負，以排除錯誤的選項(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間的函數(shù)關系，然后由函數(shù)關系對圖象進行分析和判斷 例2將一段導線繞成圖甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強磁場中回路的圓形區(qū)域內有垂直紙面的磁場，以向里為磁場的正方向，其磁感應強度B隨時間t變化的圖象如圖乙所示用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時間t變化的圖象是()【答案】B練2如圖甲所示，在豎直

9、向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的銅圓環(huán)，規(guī)定從上向下看時，銅環(huán)中的感應電流I沿順時針方向為正方向圖乙表示銅環(huán)中的感應電流I隨時間t變化的圖象，則磁場B隨時間t變化的圖象可能是下圖中的()【答案】B【解析】由圖乙可知，從1 s到3 s無感應電流產生，所以穿過圓環(huán)的磁通量不變，所以排除C項，對于A項，從0到1 s，磁通量不變，感應電流也為零，所以排除；從電流的方向看，對于B項，從0到1 s，磁通量增大，由楞次定律可知電流是順時針方向，而D項從0到1 s電流為逆時針，故選項B正確 1力學對象和電學對象的相互關系考點3電磁感應中的動力學問題 2導體做變加速運動，最終趨于穩(wěn)定狀態(tài)的分析思路(1)做

10、好受力分析和運動狀態(tài)分析 導體受力速度變化產生變化的感應電動勢產生變化的感應電流導體受變化的安培力作用合外力變化加速度變化速度變化感應電動勢變化最終加速度等于零，導體達到穩(wěn)定運動狀態(tài)(2)達到平衡狀態(tài)時，列方程求解 利用好導體達到穩(wěn)定狀態(tài)時的受力平衡方程往往是解決這類問題的突破口(3)此類問題中極值問題的分析方法 加速度的最大值出現(xiàn)在初位置，可先對初位置進行受力分析，然后由牛頓第二定律求解加速度 速度的最大值、最小值一般出現(xiàn)在勻速運動時，通常根據(jù)平衡條件進行分析和求解(1)cd下滑的過程中，ab中的電流方向；(2)ab剛要向上滑動時，cd的速度v多大；(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過

11、程中，cd滑動的距離x3.8 m，此過程中ab上產生的熱量Q是多少 思路剖析：(1)ab剛好不下滑，隱含什么物理條件？(2)cd下滑時產生的感應電流方向如何判讀？(3)ab剛要向上滑動時受到哪些力，方向怎樣的？(4)cd下滑過程中，cd減少的重力勢能轉化成什么能量？1能量轉化及焦耳熱的求法(1)能量轉化(2)求解焦耳熱Q的三種方法考點4電磁感應中的能量學問題 2電能求解的三種思路(1)利用克服安培力求解：電磁感應中產生的電能等于克服安培力所做的功(2)利用能量守恒或功能關系求解(3)利用電路特征來求解：通過電路中所產生的電能來計算(1)此過程中電阻R1上產生的熱量；(2)此過程中電流表的讀數(shù)；

12、(3)勻強磁場的磁感應強度 思路剖析：先根據(jù)感應電流以及感應電動勢不變的特點確定金屬棒的速度，再結合能量守恒定律分析電阻上產生的總熱量，并利用兩電阻的關系確定電阻R1上產生的熱量因為是恒定電流，故可以直接利用焦耳定律求解電流的大小以及電動勢的大小，并得出磁感應強度的大小微課堂電磁感應中的“桿導軌”模型練4如圖甲所示，質量為m的導體棒ab垂直放在相距為l的平行且無限長的金屬導軌上，導體棒ab與平行金屬導軌的摩擦因數(shù)為，導軌平面與水平面的夾角為，并處于磁感應強度大小為B，方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中R和Rx分別表示定值電阻和滑動變阻器連入電路的阻值，不計其他電阻現(xiàn)由靜止釋放導體棒，當通過R的

13、電荷量達到q時，導體棒ab剛好達到最大速度重力加速度為g.(1)求從釋放導體棒到棒達到最大速度時下滑的距離s和最大速度vm；(2)若將左側的定值電阻和滑動變阻器換為水平放置的電容為C的平行板電容器，如圖乙所示，導體棒ab由靜止釋放到達到(1)中的速度vm需要多少時間(用vm表示最大速度)?模擬精選 組合專練 【答案】A【答案】BD熱點題組二電磁感應中的圖象問題3(2017年蘭州模擬)如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L.在該區(qū)域內分布著如圖所示的磁場，左側磁場方向垂直紙面向外，右側磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小均為B.一邊長為L，總電阻為R的正方形導線框abcd，從

14、圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域取沿順時針的感應電流方向為正，則下列表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是()【答案】D【答案】BC 熱點題組四電磁感應中的能量問題 5(多選)(2017年懷化檢測)如圖，在水平桌面上放置兩條相距為l的平行光滑導軌ab與cd，阻值為R的電阻與導軌的a，c端相連質量為m，電阻也為R的導體棒垂直于導軌放置并可沿導軌自由滑動整個裝置放于勻強磁場中，磁場的方向豎直向上，磁感應強度的大小為B.導體棒的中點系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪后，與一個質量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊，用h表示物塊下落的高度(物塊不會觸地)，g表示重力加速度，其他電阻不計，則()【答案】AC