2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理選擇性必修2 第2章電磁感應(yīng)知識整合與階段檢測課件

1、知識整合與階段檢測 專題一感應(yīng)電流方向的判斷 (1)楞次定律是判斷感應(yīng)電流方向的普遍規(guī)律,而右手定則主要適用于導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況. (2)感應(yīng)電流的“效果”總是要“阻礙”引起感應(yīng)電流的“原因”,常見的有：阻礙原磁通量變化減同增異；阻礙導(dǎo)體的相對運(yùn)動(dòng)來拒去留；反抗線圈面積的變化增縮減擴(kuò)；阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象). (3)在電源內(nèi)部,感應(yīng)電流的方向由電源的負(fù)極指向正極,這是確定感應(yīng)電動(dòng)勢方向的依據(jù). 例證1如圖41所示,當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增強(qiáng)時(shí),內(nèi)、外金屬環(huán)上的感應(yīng)電流的方向應(yīng)為 () A內(nèi)環(huán)順時(shí)針,外環(huán)逆時(shí)針 B外環(huán)順時(shí)針,內(nèi)環(huán)逆時(shí)針 C內(nèi)、外環(huán)均為順時(shí)針 D內(nèi)、外環(huán)均為逆時(shí)

2、針圖41 解析當(dāng)磁場增強(qiáng)時(shí),根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場要阻礙原磁場的增強(qiáng),其方向必然與正在增強(qiáng)的磁場方向相反,即垂直紙面向外,再應(yīng)用安培定則可得,回路中的感應(yīng)電流方向?yàn)椋和猸h(huán)逆時(shí)針,內(nèi)環(huán)順時(shí)針,正確選項(xiàng)為A. 答案A 專題二電磁感應(yīng)的圖象問題 1電磁感應(yīng)圖象的意義 圖象可以幫助人們正確理解物體的運(yùn)動(dòng)過程.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,利用圖象可以展現(xiàn)電磁感應(yīng)過程,發(fā)現(xiàn)相關(guān)規(guī)律,求解相關(guān)問題. 在電磁感應(yīng)問題中涉及到的物體運(yùn)動(dòng),往往是加速度變化的非勻變速直線運(yùn)動(dòng),使用圖象法可以簡捷地求解結(jié)果.3電磁感應(yīng)圖象的解題類型(1)由給出的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象.(2)由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程,求

3、解相關(guān)物理量.4電磁感應(yīng)圖象的處理方法常常需要利用右手定則、法拉第電磁感應(yīng)定律與圖象數(shù)值(坐標(biāo)值、斜率、面積)對應(yīng),利用楞次定律、右手定則與圖象正負(fù)值對應(yīng).例證2如圖42甲所示,在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈,規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖所示.當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t做如圖42乙所示的變化時(shí),圖43中能正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢E變化的是()圖42圖43答案A專題三電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題(1)電磁感應(yīng)中通過導(dǎo)體的感應(yīng)電流,在磁場中將受到安培力的作用,電磁感應(yīng)問題往往和力學(xué)問題聯(lián)系在一起,解決這類問題的基本方法是：用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方

4、向.求回路中電流.分析導(dǎo)體受力情況(包含安培力,用左手定則確定其方向).列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程并求解.(2)電磁感應(yīng)中力學(xué)問題,常常以導(dǎo)體棒在滑軌上運(yùn)動(dòng)的形式出現(xiàn),要抓住受力情況、運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析,導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢感應(yīng)電流通電導(dǎo)體受安培力合外力變化加速度變化速度變化周而復(fù)始地循環(huán),循環(huán)結(jié)束時(shí),加速度等于零,導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài),抓住a0時(shí),速度v達(dá)到最大值的特點(diǎn).例證3如圖44所示,AB、CD是兩根足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌間距離為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為.在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有垂直于導(dǎo)軌平面斜向上方的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.在導(dǎo)軌的A、C端連接一個(gè)阻值為R的電阻.一根

5、垂直于導(dǎo)軌放置的金屬棒ab,質(zhì)量為m,從靜止開始沿導(dǎo)軌下滑.求ab棒的最大速度. (已知金屬棒ab和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,導(dǎo)軌和金屬棒的電阻不計(jì))圖44解析金屬棒ab下滑時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向和受力如圖45所示,金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑過程中受到重力mg、支持力FN、摩擦力Ff和安培力F安四個(gè)力作用.圖45專題四電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題無論是使閉合回路的磁通量發(fā)生變化,還是使閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線,都要消耗其他形式的能量,轉(zhuǎn)化為回路中的電能.這個(gè)過程不僅體現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化,而且體現(xiàn)了能量的守恒,使我們進(jìn)一步認(rèn)識包含電和磁在內(nèi)的能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的普遍性.解決這類問題的基本方法是：(1)用法拉第

6、電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向.(2)畫出等效電路,列出回路中電阻消耗電功率表達(dá)式.(3)分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化,用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程.例證4(2012天津高考)如圖46所示,一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l(xiāng)0.5 m,左端接有阻值R0.3 的電阻.一質(zhì)量m0.1 kg,電阻r0.1 的金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個(gè)裝置置于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T.棒在水平向右的外力作用下,由靜止開始以a2 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)棒的位移x9 m時(shí)撤去外力,棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來,已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1Q221.導(dǎo)軌足夠