2012高考物理二輪專題突破 電磁感應(yīng)課件 魯科版

1、主干知識整合主干知識整合一、法拉第電磁感應(yīng)定律一、法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是感應(yīng)電動勢的大小與穿過回路法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是感應(yīng)電動勢的大小與穿過回路的磁通量的變化率成正比在具體問題的分析中，針對不同形式的磁通量的變化率成正比在具體問題的分析中，針對不同形式的電磁感應(yīng)過程，法拉第電磁感應(yīng)定律也相應(yīng)有不同的表達式或的電磁感應(yīng)過程，法拉第電磁感應(yīng)定律也相應(yīng)有不同的表達式或計算式計算式二、楞次定律與左手定則、右手定則二、楞次定律與左手定則、右手定則1左手定則與右手定則的區(qū)別：判斷感應(yīng)電流用右手定左手定則與右手定則的區(qū)別：判斷感應(yīng)電流用右手定則，判斷受力用左手定則則，判斷受力用左

2、手定則2應(yīng)用楞次定律的關(guān)鍵是區(qū)分兩個磁場：引起感應(yīng)電流應(yīng)用楞次定律的關(guān)鍵是區(qū)分兩個磁場：引起感應(yīng)電流的磁場和感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙的磁場和感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化，引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化，“阻礙阻礙”的結(jié)果是延緩的結(jié)果是延緩了磁通量的變化，同時伴隨著能量的轉(zhuǎn)化了磁通量的變化，同時伴隨著能量的轉(zhuǎn)化3楞次定律中楞次定律中“阻礙阻礙”的表現(xiàn)形式：阻礙磁通量的變化的表現(xiàn)形式：阻礙磁通量的變化(增反減同增反減同)，阻礙相對運動，阻礙相對運動(來拒去留來拒去留)，阻礙線圈面積變化，阻礙線圈面積變化(增增縮減擴縮減擴)，阻礙

3、本身電流的變化，阻礙本身電流的變化(自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象)三、電磁感應(yīng)與電路的綜合三、電磁感應(yīng)與電路的綜合電磁感應(yīng)與電路的綜合是高考的一個熱點內(nèi)容，兩者的核電磁感應(yīng)與電路的綜合是高考的一個熱點內(nèi)容，兩者的核心內(nèi)容與聯(lián)系主線如圖心內(nèi)容與聯(lián)系主線如圖4121所示：所示：要點熱點探究要點熱點探究 探究點一電磁感應(yīng)的圖象問題探究點一電磁感應(yīng)的圖象問題在電磁感應(yīng)問題中出現(xiàn)的圖象主要有在電磁感應(yīng)問題中出現(xiàn)的圖象主要有Bt圖象、圖象、t圖圖象、象、Et圖象和圖象和It圖象，有時還可能出現(xiàn)感應(yīng)電動勢圖象，有時還可能出現(xiàn)感應(yīng)電動勢E或感或感應(yīng)電流應(yīng)電流I隨線圈位移隨線圈位移x變化的圖象，即變化的圖象，即Ex圖象或圖

4、象或Ix圖象圖象(1)對切割類電磁感應(yīng)圖象問題，關(guān)鍵是根據(jù)對切割類電磁感應(yīng)圖象問題，關(guān)鍵是根據(jù)EBLv來判來判斷感應(yīng)電動勢的大小，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向并按斷感應(yīng)電動勢的大小，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向并按規(guī)定的正方向?qū)⑵渎鋵嵉綀D象中規(guī)定的正方向?qū)⑵渎鋵嵉綀D象中(2)電磁感應(yīng)圖象問題的特點是考查方式靈活：根據(jù)電磁感電磁感應(yīng)圖象問題的特點是考查方式靈活：根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過程，確定給定的圖象是否正確，或畫出正確的應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過程，確定給定的圖象是否正確，或畫出正確的圖象；由題目給定的圖象分析電磁感應(yīng)過程，綜合求解相應(yīng)的圖象；由題目給定的圖象分析電磁感應(yīng)過程，綜合求解相應(yīng)的物理量物

5、理量(3)電磁感應(yīng)圖象問題可綜合法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定電磁感應(yīng)圖象問題可綜合法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律和安培定則、右手定則及左手定則，結(jié)合電路知識和力學(xué)知律和安培定則、右手定則及左手定則，結(jié)合電路知識和力學(xué)知識求解識求解(4)電磁感應(yīng)圖象問題的解題方法技巧：根據(jù)初始條件，確電磁感應(yīng)圖象問題的解題方法技巧：根據(jù)初始條件，確定給定的物理量的正負或方向的對應(yīng)關(guān)系和變化范圍，確定所定給定的物理量的正負或方向的對應(yīng)關(guān)系和變化范圍，確定所研究的物理量的函數(shù)表達式以及進出磁場的轉(zhuǎn)折點等，這是解研究的物理量的函數(shù)表達式以及進出磁場的轉(zhuǎn)折點等，這是解題的關(guān)鍵題的關(guān)鍵例例1 如圖如圖4122所示，平行導(dǎo)軌間

6、有一矩形的勻強磁場所示，平行導(dǎo)軌間有一矩形的勻強磁場區(qū)域，細金屬棒區(qū)域，細金屬棒PQ沿導(dǎo)軌從沿導(dǎo)軌從MN處勻速運動到處勻速運動到MN的過程中，的過程中，棒上感應(yīng)電動勢棒上感應(yīng)電動勢E隨時間隨時間t變化的圖示，可能正確的是變化的圖示，可能正確的是()例例1A【解析】【解析】 MN只有進入磁場中才切割磁感線，因只有進入磁場中才切割磁感線，因而只有中間過程有感應(yīng)電動勢，且而只有中間過程有感應(yīng)電動勢，且EBLv，故選，故選A.【點評】【點評】 電磁感應(yīng)的圖象問題在廣東高考中出現(xiàn)的形式電磁感應(yīng)的圖象問題在廣東高考中出現(xiàn)的形式一般是選擇正確的感應(yīng)電流的圖線或感應(yīng)電動勢的圖線要求一般是選擇正確的感應(yīng)電流的圖

7、線或感應(yīng)電動勢的圖線要求理解圖線的意義，能夠根據(jù)導(dǎo)線或線圈的運動情況找出感應(yīng)電理解圖線的意義，能夠根據(jù)導(dǎo)線或線圈的運動情況找出感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流的變化規(guī)律，根據(jù)變化規(guī)律畫出感應(yīng)電動勢或動勢或感應(yīng)電流的變化規(guī)律，根據(jù)變化規(guī)律畫出感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流隨時間變化的圖象感應(yīng)電流隨時間變化的圖象 探究點二電磁感應(yīng)與電路的綜合問題探究點二電磁感應(yīng)與電路的綜合問題 探究點三涉及電磁感應(yīng)的力電綜合題探究點三涉及電磁感應(yīng)的力電綜合題以電磁感應(yīng)現(xiàn)象為核心，綜合應(yīng)用牛頓運動定律、動能定理、以電磁感應(yīng)現(xiàn)象為核心，綜合應(yīng)用牛頓運動定律、動能定理、能量守恒定律及電路等知識形成的力電綜合問題，經(jīng)常以導(dǎo)體棒能量守恒定律及電

8、路等知識形成的力電綜合問題，經(jīng)常以導(dǎo)體棒切割磁感線運動或穿過線圈的磁通量發(fā)生變化等物理情景為載體切割磁感線運動或穿過線圈的磁通量發(fā)生變化等物理情景為載體命題命題(1)受力與運動分析受力與運動分析導(dǎo)體棒運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而感應(yīng)電流在磁場導(dǎo)體棒運動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，而感應(yīng)電流在磁場中受安培力的作用，安培力將阻礙導(dǎo)體棒的運動導(dǎo)體棒運動過中受安培力的作用，安培力將阻礙導(dǎo)體棒的運動導(dǎo)體棒運動過程受到的安培力一般是變力，引起導(dǎo)體棒切割磁感線運動的加速程受到的安培力一般是變力，引起導(dǎo)體棒切割磁感線運動的加速度發(fā)生變化當加速度變?yōu)榱銜r，運動達到穩(wěn)定狀態(tài)，最終導(dǎo)體度發(fā)生變化當加速度變?yōu)榱銜r，

9、運動達到穩(wěn)定狀態(tài)，最終導(dǎo)體棒做勻速直線運動，利用平衡條件可求導(dǎo)體棒穩(wěn)定狀態(tài)的速度棒做勻速直線運動，利用平衡條件可求導(dǎo)體棒穩(wěn)定狀態(tài)的速度(2)解題思路解題思路利用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律或右手定則確定感利用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電動勢的大小和方向；應(yīng)電動勢的大小和方向；應(yīng)用閉合電路歐姆定律求電路中的感應(yīng)電流的大小；應(yīng)用閉合電路歐姆定律求電路中的感應(yīng)電流的大小；分析所研究的導(dǎo)體的受力情況，關(guān)注安培力的方向；分析所研究的導(dǎo)體的受力情況，關(guān)注安培力的方向；應(yīng)用運動學(xué)規(guī)律、牛頓第二定律、動能定理、平衡條件應(yīng)用運動學(xué)規(guī)律、牛頓第二定律、動能定理、平衡條件等列方程求解等列方程求解

10、例例3 320112011四川卷四川卷 如圖如圖4127所示，間距所示，間距l(xiāng)0.3 m的平行金屬導(dǎo)軌的平行金屬導(dǎo)軌a1b1c1和和a2b2c2分別固定在兩個豎直面內(nèi)在水分別固定在兩個豎直面內(nèi)在水平面平面a1b1b2a2區(qū)域內(nèi)和傾角區(qū)域內(nèi)和傾角37的斜面的斜面c1b1b2c2區(qū)域內(nèi)分別有區(qū)域內(nèi)分別有磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B10.4 T、方向豎直向上和、方向豎直向上和B21 T、方向垂直于、方向垂直于斜面向上的勻強磁場電阻斜面向上的勻強磁場電阻R0.3 、質(zhì)量、質(zhì)量m10.1 kg、長為、長為l 的相同導(dǎo)體桿的相同導(dǎo)體桿K、S、Q分別放置在導(dǎo)軌上，分別放置在導(dǎo)軌上，S桿的兩端固定在桿的兩端固定在b

11、1、b2點，點，K、Q桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好一端桿可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動且始終接觸良好一端系于系于K桿中點的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩桿中點的輕繩平行于導(dǎo)軌繞過輕質(zhì)定滑輪自然下垂，繩上穿有質(zhì)量上穿有質(zhì)量m20.05 kg的小環(huán)的小環(huán)已知小環(huán)以已知小環(huán)以a6 m/s2的加速度沿繩下滑，的加速度沿繩下滑，K桿保持靜止，桿保持靜止，Q桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力桿在垂直于桿且沿斜面向下的拉力F作用下勻速運動不計作用下勻速運動不計導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長取導(dǎo)軌電阻和滑輪摩擦，繩不可伸長取g10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：求：(1)小環(huán)所受摩擦力的大

12、?。恍…h(huán)所受摩擦力的大??；(2)Q桿所受拉力的瞬時功率桿所受拉力的瞬時功率【點評】【點評】 電磁感應(yīng)過程實質(zhì)是電能與其他形式的能之間相電磁感應(yīng)過程實質(zhì)是電能與其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)化的過程，安培力做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能互轉(zhuǎn)化的過程，安培力做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，的過程，“外力外力”克服安培力做功，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為克服安培力做功，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程一般解題思路是：電能的過程一般解題思路是：(1)若安培力為恒力，由于電磁若安培力為恒力，由于電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功，可先求克服安培感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功，可先求克服安

13、培力做的功；力做的功；(2)若安培力為變力，應(yīng)從能量守恒角度解題，即系若安培力為變力，應(yīng)從能量守恒角度解題，即系統(tǒng)初態(tài)總機械能等于系統(tǒng)末態(tài)總機械能與產(chǎn)生的電能之和；統(tǒng)初態(tài)總機械能等于系統(tǒng)末態(tài)總機械能與產(chǎn)生的電能之和；(3)利用電路中所產(chǎn)生的電能計算利用電路中所產(chǎn)生的電能計算2011浙江卷浙江卷 如圖如圖4128甲所示，在水平面甲所示，在水平面上固定有長為上固定有長為L2 m、寬為、寬為d1 m的金屬的金屬“U”形導(dǎo)軌，在形導(dǎo)軌，在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)形導(dǎo)軌右側(cè)l0.5 m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，且范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示在磁感應(yīng)強度隨時間變化

14、規(guī)律如圖乙所示在t0時刻，質(zhì)量為時刻，質(zhì)量為m0.1 kg的導(dǎo)體棒以的導(dǎo)體棒以v01 m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為右運動，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.1，導(dǎo)軌與導(dǎo)，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為體棒單位長度的電阻均為0.1 /m，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之，不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響間的接觸電阻及地球磁場的影響(取取g10 m/s2)(1)通過計算分析通過計算分析4 s內(nèi)導(dǎo)體棒的運動情況；內(nèi)導(dǎo)體棒的運動情況；(2)計算計算4 s內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；內(nèi)回路中電流的大小，并判斷電流方向；(3)計算計算4 s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱【備選理由】【備選理由】 本題為涉及電磁感應(yīng)的力電綜合選擇題，具有本題為涉及電磁感應(yīng)的力電綜合選擇題，具有較強綜合性合理選取研究狀態(tài)和過程應(yīng)用能量守恒定律是解題較強綜合性合理選取研究狀態(tài)和過程應(yīng)用能量守恒定律是解題的關(guān)鍵的關(guān)鍵如圖所示，相距為如圖所示，相距為d的兩水平虛線的兩水平虛線p1、p2表示方向垂直紙面表示方向垂直紙面向里的勻強磁場的上下邊界，磁場的磁感應(yīng)強度為向里的勻強磁場的上下邊界，磁場的磁感應(yīng)強度為B.正方形線正方形線框框abcd