優(yōu)化探究屆高考物理一輪復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用課件

1、O 【想一想】O 用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框邊長為0.2 m，正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強磁場中，如圖所示在磁場以10 T/s的變化率增強時，O (1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是多少？O (2)a、b兩端電勢差是多大？哪端電勢高？第第3 3單元電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用單元電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用O 基礎(chǔ)探究電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題O 【填一填】O 1內(nèi)電路和外電路O (1)切割磁感線運動的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于 O (2)該部分導(dǎo)體的電阻或線圈的電阻相當(dāng)于電源的 ，其余部分是O 2電源電動勢和路端電壓電源電源外電阻外電阻內(nèi)電阻內(nèi)電阻Blv O 【想一想】O 圓形導(dǎo)

2、線框固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示O (1)若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流i的正方向，請畫出it圖象O (2)在it圖象中的“面積”代表什么含義？電磁感應(yīng)中的圖象問題電磁感應(yīng)中的圖象問題O 【填一填】O 【想一想】O 如圖所示，兩光滑傾斜導(dǎo)軌與水平面的夾角為，磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，一導(dǎo)體棒靜止釋放O (1)導(dǎo)體棒下滑過程中受幾個力的作用？O (2)若導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)體棒最終做什么運動？O (3)運動過程中有哪些能量轉(zhuǎn)化？O 提示：(1)受重力、導(dǎo)軌的支持力、安培力三個力作用O (2)勻速直線運動O (3)重力

3、勢能減少轉(zhuǎn)化為動能和電能電磁感應(yīng)中的力學(xué)綜合問題電磁感應(yīng)中的力學(xué)綜合問題O (2)安培力的方向判斷O 右手定則和左手定則相結(jié)合，先用確定感應(yīng)電流方向，再用 判斷感應(yīng)電流所受安培力方向O 用楞次定律判斷，感應(yīng)電流所受安培力的方向一定和導(dǎo)體切割磁感線運動的方向 O (3)分析導(dǎo)體受力情況(包含安培力在內(nèi)的全面受力分析)O (4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程Blv 右手定則右手定則左手定則左手定則相反相反O 2電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題O (1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)是其他形式的能轉(zhuǎn)化為 O (2)感應(yīng)電流在磁場中受安培力，外力克服安培力 ，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為，電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為 O (3)電流

4、做功產(chǎn)生的熱量用焦耳定律計算，公式為.電能電能做功做功電能電能內(nèi)能內(nèi)能QI2RtO 答案：BO 解析：金屬棒PQ進(jìn)入磁場前和出磁場后，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而在磁場中，由于勻速運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不變，故正確選項為A.O 答案：AO 3如圖所示，一圓形閉合銅環(huán)由高處從靜止開始下落，穿過一根豎直懸掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合若取磁鐵中心O為坐標(biāo)原點，建立豎直向下為正方向的x軸，則下圖中最能正確反映環(huán)中感應(yīng)電流i隨環(huán)心位置坐標(biāo)x變化的關(guān)系圖象是()O 解析：條形磁鐵的磁感線分布示意圖如圖所示銅環(huán)由靜止開始下落過程中磁通量的變化率是非均勻變化的，故環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢、環(huán)中

5、的感應(yīng)電流也是非均勻變化的，A錯誤在關(guān)于O點對稱的位置磁場分布對稱，但環(huán)的速率是增大的，則環(huán)在O點下方的電流最大值大于在O點上方電流的最大值，故C錯誤由于磁通量在O點上方是向上增大而在O點下方是向上減小的，故環(huán)中電流方向在經(jīng)過O點時發(fā)生改變，D錯誤可知B選項正確O 答案：BO 【互動探究】O 1在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，在此電源內(nèi)部電流方向與電勢有什么關(guān)系？O 2把切割磁感線的導(dǎo)體棒接入電路，并聯(lián)在導(dǎo)體棒兩端的電壓表測量的是電源電動勢嗎？O 【核心突破】O 1對電磁感應(yīng)中電源的理解O (1)電源的正負(fù)極、感應(yīng)電流的方向、電勢

6、的高低、電容器極板帶電問題，可用右手定則或楞次定律判定電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題O 2對電磁感應(yīng)電路的理解O (1)在電磁感應(yīng)電路中，相當(dāng)于電源的部分把其他形式的能通過電流做功轉(zhuǎn)化為電能O (2)“電源”兩端的電壓為路端電壓，而不是感應(yīng)電動勢O 3解題的基本方法O (1)確定電源，先判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是哪一部分導(dǎo)體，該部分導(dǎo)體可視為電源O (2)分析電路結(jié)構(gòu)，畫等效電路圖O (3)利用電路規(guī)律求解，主要有歐姆定律、串并聯(lián)規(guī)律等O 【典例1】如圖(a)所示，水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌，間距L0.3 m，導(dǎo)軌左端連接R0.6 的電阻，區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面B0.6 T的

7、勻強磁場，磁場區(qū)域?qū)扗0.2 m細(xì)金屬棒A1和A2用長為2D0.4 m的輕質(zhì)絕緣桿連接，放置在導(dǎo)軌平面上，并與導(dǎo)軌垂直，每根金屬棒在導(dǎo)軌間的電阻均為r0.3 .導(dǎo)軌電阻不計. 使金屬棒以恒定速度v1.0 m/s沿導(dǎo)軌向右穿越磁場計算從金屬棒A1進(jìn)入磁場(t0)到A2離開磁場的時間內(nèi)，不同時間段通過電阻R的電流強度，并在圖(b)中畫出O 思路探究分析細(xì)金屬棒運動過程中的電流及電路結(jié)構(gòu)：O (1)細(xì)金屬棒A1切割磁感線的時間：_.O (2)金屬棒A1切割時，電流是_和電阻是并聯(lián)關(guān)系O (3)細(xì)金屬棒A2切割時，電流是_，_和電阻是并聯(lián)關(guān)系O (4)雙棒都不切割磁感線的時間：_.O 答案見解析O 【

8、核心突破】O 1圖象問題的求解類型電磁感應(yīng)中的圖象問題電磁感應(yīng)中的圖象問題O 2.解題關(guān)鍵O 弄清初始條件，正、負(fù)方向的對應(yīng)變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式，進(jìn)出磁場的轉(zhuǎn)折點是解決問題的關(guān)鍵O 3解決圖象問題的一般步驟O (1)明確圖象的種類，即是Bt圖象還是t圖象，或者Et圖象、It圖象等O (2)分析電磁感應(yīng)的具體過程O (3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系O (4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式O (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等O (6)畫圖象或判斷圖象O 特別提醒對于圖象問題，應(yīng)做“三看”、“三明確”，即O (1)看

9、軸看清變量O (2)看線看圖線的形狀O (3)看點看特殊點和轉(zhuǎn)折點O (4)明確圖象斜率的物理意義O (5)明確截距的物理意義O (6)明確“”“”的含義O 【典例2】(2013年高考新課標(biāo)全國卷)如圖，在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點接觸，構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌空間存在垂直于紙面的均勻磁場用力使MN向右勻速運動，從圖示位置開始計時，運動中MN始終與bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸下列關(guān)于回路中電流i與時間t的關(guān)系圖線，可能正確的是()O 思路探究(1)利用公式EBlv計算時，l的意義是什么？該題中如何確定l的大??？O (2)該題中隨MN的移動，

10、總電阻如何隨時間變化？O 答案AO 2(2013年高考浙江理綜)磁卡的磁條中有用于存儲信息的磁極方向不同的磁化區(qū)，刷卡器中有檢測線圈當(dāng)以速度v0刷卡時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其Et關(guān)系如圖所示如果只將刷卡速度改為，線圈中的Et關(guān)系圖可能是()O 解析：刷卡速度改為原來一半時，磁卡通過檢測線圈的時間即有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的時間變?yōu)樵瓉淼?倍，可知A、B錯誤；由EBlv知當(dāng)只減小v時，磁卡與檢測線圈在相同的相對位置處產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也減小，故C錯誤、D正確O 答案：DO 【互動探究】O 1導(dǎo)體棒由于通電而運動，導(dǎo)體棒所受安培力是阻力還是動力？由于導(dǎo)體棒的運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁場對導(dǎo)體棒的安培力是阻

11、力還是動力？O 2電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，是怎樣實現(xiàn)其它形式的能向電能轉(zhuǎn)化的？O 【核心突破】O 1安培力對導(dǎo)體棒運動的兩種作用O (1)導(dǎo)體棒由于通電而運動時，安培力是動力O (2)由于導(dǎo)體棒的運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁場對導(dǎo)體棒的安培力為阻力電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題O 2兩種狀態(tài)及處理方法O 3.力學(xué)對象和電學(xué)對象的相互關(guān)系O 4電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的三種計算方法：O (1)利用克服安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功O (2)利用能量守恒求解：機械能的減少量等于產(chǎn)生的電能O (3)利用電路特征來求解：通過電路中所產(chǎn)生的電能來計算O 【典例3】(2

12、014年江西南昌模擬)如圖所示，OP1Q1與OP2Q2是位于同一水平面上的兩根金屬導(dǎo)軌，處在沿豎直方向的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，長度相等的導(dǎo)軌OP1段與OP2段相互垂直，交于O點導(dǎo)軌的P1Q1與P2Q2段相互平行，相距為2b.一根質(zhì)量為m的金屬桿，在t0時從O點出發(fā)，在外力作用下以恒定的速度v沿導(dǎo)軌向右滑動在滑動的過程中，桿速度的方向始終保持與導(dǎo)軌的平行段相平行，且與OP1成45夾角，桿與導(dǎo)軌有良好的接觸假定導(dǎo)軌與金屬桿有電阻，且每單位長度的電阻都是r.不計金屬桿與導(dǎo)軌之間的摩擦求：O 思路點撥解此題的關(guān)鍵有兩點：O (1)明確電源及電路結(jié)構(gòu)O (2)分析受力、做功及能量轉(zhuǎn)化O 3(2014年西安高三十校聯(lián)考)電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長s1.15 m，兩導(dǎo)軌間距L0.75 m，導(dǎo)軌與水平面的傾角為30，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R1.5 的電阻，磁感應(yīng)強度B0.8 T的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上阻值r0.5 、質(zhì)量m0.2 kg的金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，從導(dǎo)軌上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr0.1 J(取g10 m/s2)求：O (1)金屬棒在此過程中克服安培力做的功W安；O (2)金屬棒下滑過程中速度v2 m/s時的加速度a；O (3)金屬棒下滑的最大速度vm.O 答案：(1)0.4 J(2)3.2 m/s2(3)2