電磁感應復習方案ppt課件

1、電磁感應復習方案電磁感應復習方案王溝中學王溝中學 高三物理組高三物理組電電 磁磁 感感 應應自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象產(chǎn)產(chǎn) 生生感應電動勢感應電動勢感應電流感應電流的條件的條件磁通量是否變化磁通量是否變化回路是否閉合回路是否閉合感應電動勢感應電動勢 的大小的大小=N =N (/t)(/t)=Blv=Blv感應電流感應電流(電動勢電動勢) 的方向的方向楞次定律楞次定律右手定則右手定則解題關(guān)鍵解題關(guān)鍵首要條件是利用兩個定律首要條件是利用兩個定律 畫出等效電路圖畫出等效電路圖,再結(jié)合再結(jié)合 所有力學觀點進行分析所有力學觀點進行分析 應用牛頓運動定律解決導體應用牛頓運動定律解決導體切割磁感線的動態(tài)動力學問題切割

2、磁感線的動態(tài)動力學問題應用能量觀點解決電磁感應用能量觀點解決電磁感應中涉及能的問題應中涉及能的問題應用動量觀點解決導體棒應用動量觀點解決導體棒 切割磁感線的運動問題切割磁感線的運動問題*自感電動勢的大小自感電動勢的大小=L(i/t)L(i/t)自感電動勢的方向自感電動勢的方向楞次定律楞次定律運用運用:日光燈日光燈框架結(jié)構(gòu)及熱點透視：框架結(jié)構(gòu)及熱點透視：1 1、電磁感應中的圖象問題：、電磁感應中的圖象問題： 高頻例舉及簡要解析：高頻例舉及簡要解析：(1)題型種類：識圖題斜率題型種類：識圖題斜率k，截距，截距b，面積，面積s,正負的正負的 物理意義）、畫圖題物理意義）、畫圖題 (2) (2)解題關(guān)

3、鍵：解題關(guān)鍵： 、推導出待求量隨時間變化的關(guān)系式等式，、推導出待求量隨時間變化的關(guān)系式等式， 、注意關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點的把握。、注意關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點的把握。 矩形線框矩形線框abcd位于位于xy平面內(nèi)，平面內(nèi)，線框的線框的ab邊與邊與y軸重點。令線框從軸重點。令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應電流勻加速運動，則線框中的感應電流I取逆時針方向的電流為正隨時間取逆時針方向的電流為正隨時間t的變化圖線的變化圖線I-t圖可能是下圖中的哪圖可能是下圖中的哪一個？一個？( )xyoabdc例例1、如下圖，在、如下圖，在 x0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，的區(qū)域

4、內(nèi)存在勻強磁場，磁場的方向垂直于磁場的方向垂直于xy平面紙面向里。具有平面紙面向里。具有一定電阻的剛性一定電阻的剛性ItoAIoBttoICoIDtC 拓：若取沿拓：若取沿+x+x方向為方向為F F安安(F(F外外) )的正方向，則在此過的正方向，則在此過程中關(guān)于程中關(guān)于cdcd邊受到的邊受到的F F安和施加在安和施加在abab邊上的拉力邊上的拉力F F外隨時外隨時間間t t的變化曲線分別如何？的變化曲線分別如何？ to安安to外外假設(shè)：線圈以假設(shè)：線圈以ab邊為軸，以角速度邊為軸，以角速度勻速轉(zhuǎn)動，畫出勻速轉(zhuǎn)動，畫出it圖像。圖像。例例1.1.如圖甲所示，由均勻電阻絲做成的正方形線框如圖甲所

5、示，由均勻電阻絲做成的正方形線框abcdabcd的電阻為的電阻為R R，ab=bc=cd=da=lab=bc=cd=da=l現(xiàn)將線框以與現(xiàn)將線框以與abab垂直的速垂直的速度勻速穿過一寬度為度勻速穿過一寬度為2l2l、磁感應強度為、磁感應強度為B B的勻強磁場區(qū)的勻強磁場區(qū)域，整個過程中域，整個過程中abab、cdcd兩邊始終保持與邊界平行令線兩邊始終保持與邊界平行令線框的框的cdcd邊剛與磁場左邊界重合時邊剛與磁場左邊界重合時t=0t=0，試在圖乙中畫出，試在圖乙中畫出a a、b b兩點間的電勢差兩點間的電勢差UabUab隨時間隨時間t t變化的圖象變化的圖象 adcbl2lB甲甲tUabo

6、乙乙自我測評與反饋提升：自我測評與反饋提升：2 2、電磁感應中的動力學問題、電磁感應中的動力學問題: : 常見于導體棒切割磁感線類問題中常見于導體棒切割磁感線類問題中（1 1題型種類題型種類水平軌道、豎直軌道、傾斜軌道水平軌道、豎直軌道、傾斜軌道 具有初速度的、初始受到外力恒定具有初速度的、初始受到外力恒定的或變化的開始運動切割磁感線的的或變化的開始運動切割磁感線的 （2 2解題關(guān)鍵方法、步驟）：解題關(guān)鍵方法、步驟）： 由法拉第電磁感應定律、楞次定律，右手螺旋定則、由法拉第電磁感應定律、楞次定律，右手螺旋定則、右手定則、（全電路歐姆定律、左手定則、牛頓運動右手定則、（全電路歐姆定律、左手定則、

7、牛頓運動定律、運動學知識結(jié)合動態(tài)變化過程中的變量進行分析定律、運動學知識結(jié)合動態(tài)變化過程中的變量進行分析處理。關(guān)鍵是受力分析這一環(huán)節(jié)處理。關(guān)鍵是受力分析這一環(huán)節(jié). . （經(jīng)常會用到（經(jīng)常會用到F F安安=B2l2v/R=B2l2v/R總這一表達式）總這一表達式） 例例2 2、如下圖，兩根足夠長的光滑直金屬導軌、如下圖，兩根足夠長的光滑直金屬導軌MNMN、PQPQ平行放置在傾角為平行放置在傾角為的絕緣斜面上，兩的絕緣斜面上，兩導軌間距為導軌間距為L L ，M M、P P兩點間接有阻值為兩點間接有阻值為R R 的電的電阻。一根質(zhì)量為阻。一根質(zhì)量為m m 的均勻直金屬桿的均勻直金屬桿abab放在兩導

8、放在兩導軌上，并與導軌垂直，金屬桿的電阻為軌上，并與導軌垂直，金屬桿的電阻為 r r ，整套裝置處于磁感應強度為整套裝置處于磁感應強度為B B 的勻強磁場中，的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下，導軌電阻可忽略，讓磁場方向垂直斜面向下，導軌電阻可忽略，讓abab桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接桿沿導軌由靜止開始下滑，導軌和金屬桿接觸良好。觸良好。RBab（1求在下滑過程中，求在下滑過程中，ab桿可以達到桿可以達到的速度最大值。的速度最大值。（2在加速下滑過程中，當在加速下滑過程中，當ab桿的速桿的速度大小為度大小為v 時，求此時時，求此時ab桿中的電流及桿中的電流及其加速度的大??；其加速度

9、的大??；RBab圖圖*(二二)若將電阻若將電阻R換成一耐壓值足夠大的電容換成一耐壓值足夠大的電容C，其它條，其它條件不變，則棒的運動情況又將如何？當棒運動速度達到件不變，則棒的運動情況又將如何？當棒運動速度達到v時，電容器上儲存的電場能為多少？時，電容器上儲存的電場能為多少？ (一一)若從靜止開始下滑到最大速度若從靜止開始下滑到最大速度時所用的時間為時所用的時間為t, (1)求下滑的距離？求下滑的距離？（3 3若導軌是粗糙的，動摩擦因素為若導軌是粗糙的，動摩擦因素為，則電阻，則電阻R R上上產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量Q Q為多少？為多少？（2在此過程中電阻在此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量上產(chǎn)生的熱量Q拓

10、展：拓展：3 3、電磁感應中的動量、能量問題、電磁感應中的動量、能量問題 : :（1題型種類水平軌道、豎直軌道、傾斜軌道 具有初速度的、初始受到外力恒定的或變化的開始運動切割磁感線的 此外還有涉及電路的純電阻類和含容電路類；棒在光滑或粗糙導軌上相互牽制滑動類等問題。 （2解題關(guān)鍵方法、步驟）： 由法拉第電磁感應定律、楞次定律，右手螺旋定則、右手定則、（全電路歐姆定律、左手定則、牛頓運動定律、運動學知識結(jié)合動態(tài)變化過程中的變量進行分析處理。關(guān)鍵是受力分析這一環(huán)節(jié). （經(jīng)常會用到F安=B2l2v/R總這一表達式） 此外還有動量觀點動量定理、動量守恒定律）,能量觀點動能定理、能量守恒定律的綜合應用。

11、關(guān)鍵是最終運動穩(wěn)定狀態(tài)靜止、勻速、勻加速、共速、有穩(wěn)度速度差等的把握.（經(jīng)常會用到q =N /R總， W克安 = E電 = Q， 安 t =Blq等表達形式） F例例.如圖甲所示，不計電阻的如圖甲所示，不計電阻的“”形光滑形光滑導體框架水平放置，框架中間區(qū)域有豎直導體框架水平放置，框架中間區(qū)域有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度為向上的勻強磁場，磁感應強度為B=1T，有，有一導體棒一導體棒AC橫放在框架上，其質(zhì)量為橫放在框架上，其質(zhì)量為m=0.1kg，電阻為，電阻為R=4 ，現(xiàn)用輕繩拴住導，現(xiàn)用輕繩拴住導體棒，輕繩一端通過光滑的定滑輪繞在電體棒，輕繩一端通過光滑的定滑輪繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端通

12、過光滑的定滑輪動機的轉(zhuǎn)軸上，另一端通過光滑的定滑輪與物體與物體D相連，物體相連，物體D的質(zhì)量為的質(zhì)量為M=0.3kg，電動機內(nèi)阻為電動機內(nèi)阻為r=1 ，接通電路后，電壓表，接通電路后，電壓表的讀數(shù)恒為的讀數(shù)恒為U=8V，電流表的讀數(shù)恒為，電流表的讀數(shù)恒為I=1A，電動機牽引原來靜止的導體棒，電動機牽引原來靜止的導體棒AC平行于平行于EF向右運動，其運動情況如圖乙所向右運動，其運動情況如圖乙所示取示取g=10m/s2），求：），求： （勻（勻強磁場的寬度；強磁場的寬度；（2導體棒在變速運動階段產(chǎn)生的熱量。導體棒在變速運動階段產(chǎn)生的熱量。 AVBEFACD甲t/ss/m00.51.01.00.5乙

13、拓:(1)求導體棒在變速運動過程中流過它的電量. (2)求導體棒在變速運動過程中流過它的電流的有效值.例例3.水平固定的光滑水平固定的光滑U型金屬框架寬為型金屬框架寬為L，足夠長，其上放一質(zhì)量為足夠長，其上放一質(zhì)量為m的金屬棒的金屬棒ab，左端連接有一阻值為左端連接有一阻值為R的電阻金屬框架的電阻金屬框架、金屬棒及導線的電阻均可忽略不計），、金屬棒及導線的電阻均可忽略不計），整個裝置處在向下的勻強磁場中，磁感應整個裝置處在向下的勻強磁場中，磁感應強度大小為強度大小為B?，F(xiàn)給棒一個初速?，F(xiàn)給棒一個初速v0，使棒，使棒始終垂直框架并沿框架運動，如下圖。（始終垂直框架并沿框架運動，如下圖。（1金屬棒

14、從開始運動到達穩(wěn)定狀態(tài)的過金屬棒從開始運動到達穩(wěn)定狀態(tài)的過程中求通過電阻程中求通過電阻R的電量和電阻的電量和電阻R中產(chǎn)生中產(chǎn)生的熱量的熱量,（2金屬棒從開始運動到達穩(wěn)定金屬棒從開始運動到達穩(wěn)定狀態(tài)的過程中求金屬棒通過的位移狀態(tài)的過程中求金屬棒通過的位移,（3如果將如果將U型金屬框架左端的電阻型金屬框架左端的電阻R換為一換為一電容為電容為C的電容器，其他條件不變，如下的電容器，其他條件不變，如下圖。求金屬棒從開始運動到達穩(wěn)定狀態(tài)時圖。求金屬棒從開始運動到達穩(wěn)定狀態(tài)時電容器的帶電量和電容器所儲存的能量電容器的帶電量和電容器所儲存的能量不計電路向外界輻射的能量）不計電路向外界輻射的能量）. 例例4.如下圖，一對平行光滑軌道放置在水如下圖，一對平行光滑軌道放置在水平面上，兩軌道相距平面上，兩軌道相距L=1m，兩軌道之間，兩軌道之間用電阻用電阻R=2連接，有一質(zhì)量為連接，有一質(zhì)量為m=0.5kg的導體桿靜止地放在軌道上與兩軌道垂直的導體桿靜止地放在軌道上與兩軌道垂直，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝，桿及軌道的電阻皆可忽略不計，整個裝置處于磁感應強度置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，的勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上現(xiàn)用水平拉磁場方向垂直軌道平面向上現(xiàn)用水平拉力沿軌道方向拉導體桿，使導體桿從靜止力沿軌道方向拉導體桿，使