電磁感應(yīng)的力電綜合問題課件

1、第35講PART 35電磁感應(yīng)的力電綜合問題考點分階突破高考模擬演練教師備用習(xí)題考綱解讀第35講能解決電磁感應(yīng)問題中涉及安培力的動態(tài)分析和動力學(xué)問題.會分析電磁感應(yīng)問題中的能量轉(zhuǎn)化,并會進行相關(guān)計算.考點一電磁感應(yīng)的動力學(xué)問題考點分階突破知能必備考點分階突破考點分階突破考點分階突破考向探究例12016全國卷 如圖35-1所示,水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻,質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上.t=0時,金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運動.t0時刻,金屬桿進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域,且在磁場中恰好能保持勻速運動.桿與導(dǎo)軌的電

2、阻均忽略不計,兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動摩擦因數(shù)為.重力加速度大小為g.求:(1)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大小;(2)電阻的阻值.圖35-1 考點分階突破考點分階突破考點分階突破考點分階突破圖35-2考點分階突破考點分階突破考點分階突破 方法技巧考點二電磁感應(yīng)的能量問題考點分階突破知能必備1.能量轉(zhuǎn)化過程分析(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程,實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過程.(2)電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中必定受到安培力的作用,因此,要維持感應(yīng)電流的存在,必須有“外力”克服安培力做功,即安培力做功,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其

3、他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.負考點分階突破(3)當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時,電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能.安培力做功的過程,或通過電阻發(fā)熱的過程,是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程.安培力做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.2.安培力做功和電能變化的對應(yīng)關(guān)系“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;安培力做多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.正考點分階突破3.求解電熱Q的三種方法(純電阻電路)考點分階突破考向探究考點分階突破考點分階突破考點分階突破考點分階突破考點分階突破圖35-4考點分階突破考點分階突破考點分階突破考點分階突破 方法技巧考點三電磁感應(yīng)中的“雙桿”模型考點分階突破知能

4、必備根據(jù)導(dǎo)體棒的數(shù)目,常分為單桿模型和雙桿模型.(1)單桿模型是電磁感應(yīng)中常見的物理模型,此類問題所給的物理情景一般是導(dǎo)體棒垂直切割磁感線,在安培力、重力、摩擦力、拉力作用下的變加速直線運動或勻速直線運動,所涉及的知識有牛頓運動定律、功能關(guān)系、能量守恒定律等.此類問題的分析要抓住三點:桿的穩(wěn)定狀態(tài)一般是勻速運動(達到最大速度或最小速度,此時合力為零).整個電路產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功.電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵從能量守恒定律.考點分階突破(2)雙桿類問題可分為兩種情況:一是“假雙桿”,甲桿靜止不動,乙桿運動.其實質(zhì)是單桿問題,不過要注意該問題隱含的條件是甲桿靜止、受力平衡.另一種情況是兩桿都在運動

5、,對于這種情況,要注意兩桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是相加還是相減.線框進入磁場和離開磁場的過程和單桿的運動情況相同,在磁場中運動的過程與雙桿的運動情況相同.此類問題常常需要通過受力分析,確定運動狀態(tài),一般會有收尾狀態(tài).對于收尾狀態(tài)則有恒定的速度或者加速度等,再結(jié)合運動學(xué)規(guī)律、牛頓運動定律和能量觀點分析求解.考點分階突破考向探究考點分階突破(1)判斷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剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x=3.8 m,此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少?圖35-5 考點分階突破考點分階突破考點分階突破考點分階

6、突破圖35-6 考點分階突破考點分階突破 方法技巧電磁感應(yīng)分析中常見的“兩個誤區(qū)”和“兩類錯誤”1.對于雙桿切割類問題,常存在兩個誤區(qū):(1)忽視分析兩桿產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的方向.(2)求解安培力時忽視了兩桿所處位置的磁感應(yīng)強度大小或方向的差異.2.求解焦耳熱時容易出現(xiàn)以下兩類錯誤:(1)不加分析就把某時刻的電流I代入公式Q=I2Rt求解焦耳熱,大多數(shù)情況下感應(yīng)電流I是變化的,求解焦耳熱要用電流的有效值,因此不能用某時刻的電流代入公式Q=I2Rt求解焦耳熱.(2)電路中產(chǎn)生焦耳熱的元件不是一個,不加分析誤認為某個元件上的焦耳熱就是整個電路產(chǎn)生的焦耳熱.考點四電磁感應(yīng)與動量結(jié)合問題考點分階突破知能必

7、備考點分階突破考點分階突破考向探究圖35-7 考點分階突破考點分階突破考點分階突破圖35-8考點分階突破考點分階突破考點分階突破考點分階突破考點分階突破考點分階突破 方法技巧電荷量q與安培力的沖量之間的關(guān)系可用下面的框圖來說明.方法 方法考點分階突破從以上框圖可見,這些物理量之間的關(guān)系可能會出現(xiàn)以下三種題型:第一:方法中相關(guān)物理量的關(guān)系.第二:方法中相關(guān)物理量的關(guān)系.第三:就是以電荷量作為橋梁,直接把上面框圖中左、右兩邊的物理量聯(lián)系起來,如把導(dǎo)體棒的位移和速度聯(lián)系起來,但由于這類問題導(dǎo)體棒的運動一般都不是勻變速直線運動,無法使用勻變速直線運動的公式進行求解,所以這種方法就顯得十分巧妙.這種題型難度最大.高考模擬演練高考真題圖35-10 高考模擬演練高考模擬演練圖35-11 高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練精選模擬圖35-13高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練圖35-14 高考模擬演練教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題教師備用習(xí)題教師