2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版-電磁感應(yīng)中的圖象問題-課件(44張)

2019屆一輪復(fù)習(xí)魯科版------電磁感應(yīng)中的圖象(túxiànɡ)問題----課件(44張)第一頁，共46頁。一、熱點(diǎn)(rèdiǎn)透析1.熱點(diǎn)(rèdiǎn)透析第二頁，共46頁。命題熱點(diǎn)

電磁感應(yīng)中的圖象問題

考情分析高考題型：主要是選擇題，也有計(jì)算題，作圖題?？碱愋停?．由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象；2．由給定的有關(guān)(yǒuguān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量.第三頁，共46頁。1．電磁感應(yīng)中常見的圖象(túxiànɡ)問題第四頁，共46頁。2.處理圖象問題的方法處理圖象問題首先要分清(fēnqīng)階段，然后對(duì)每個(gè)階段的導(dǎo)體切割情況或回路磁通量變化情況進(jìn)行詳細(xì)分析，并進(jìn)一步確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流等物理量的變化規(guī)律，有的還需要對(duì)線框進(jìn)行受力分析、運(yùn)動(dòng)分析；然后根據(jù)圖象的縱、橫坐標(biāo)表示的物理量，定性或定量地表示出所研究問題的函數(shù)關(guān)系。第五頁，共46頁。3．處理圖象問題(wèntí)要做到“四明確、一理解〞圖象(túxiànɡ)分析四明確(míngquè)明確圖象所描述的物理意義明確各種正、負(fù)號(hào)的含義明確斜率的含義明確圖象和電磁感應(yīng)過程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系一理解個(gè)相似關(guān)系及其各自的物理意義：第六頁，共46頁。二、典例剖析(pōuxī)2.典例剖析(pōuxī)第七頁，共46頁。問題類型由給定的電磁感應(yīng)過程選出正確的圖象解題關(guān)鍵根據(jù)題意分析相關(guān)物理量的函數(shù)關(guān)系、分析物理過程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、明確“＋、－”號(hào)的含義，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)做正確的判斷類型一據(jù)電磁感應(yīng)(diàncí-gǎnyìng)過程選擇圖象第八頁，共46頁?！纠?】(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，18)如圖(a)，線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測(cè)得線圈cd間電壓如圖(b)所示。線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，那么下列描述線圈ab中電流隨時(shí)間(shíjiān)變化關(guān)系的圖中，可能正確的是()轉(zhuǎn)解析(jiěxī)第九頁，共46頁。解析由題圖(b)可知c、d間的電壓大小是不變化的，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可判斷出線圈cd中磁通量的變化率是不變的，又因線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)線圈的電流成正比，所以線圈ab中的電流是均勻變化的，選項(xiàng)C正確，A、B、D均錯(cuò)誤(cuòwù)。答案C轉(zhuǎn)原題第十頁，共46頁。1.解決圖象問題的一般步驟(1)明確(míngquè)圖象的種類，即是B－t圖象還是Φ－t圖象，或者是E－t圖象、I－t圖象等；(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程；(3)用右手定那么或楞次定律確定方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式；(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；(6)判斷圖象。方法提煉第十一頁，共46頁。2．電磁感應(yīng)中圖象類選擇題的兩個(gè)常見解法(1)排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量的變化趨勢(shì)(增大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負(fù)，排除錯(cuò)誤的選項(xiàng)。(2)函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后(ránhòu)由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象作出分析和判斷。方法提煉第十二頁，共46頁?！咀兪接?xùn)練2】如圖甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°的勻強(qiáng)磁場中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為B的正方向)，導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R的阻值外，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài)(zhuàngtài)。規(guī)定a→b的方向?yàn)殡娏鞯恼较?，水平向右的方向?yàn)橥饬Φ恼较?，那么?～t1時(shí)間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流I和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時(shí)間t變化的圖象是()轉(zhuǎn)解析(jiěxī)第十三頁，共46頁。轉(zhuǎn)原題第十四頁，共46頁。問題類型由電磁感應(yīng)圖象得出的物理量和規(guī)律分析求解動(dòng)力學(xué)、電路等問題解題關(guān)鍵第一個(gè)關(guān)鍵是破譯，即解讀圖象中的關(guān)鍵信息(尤其是過程信息)，另一個(gè)關(guān)鍵是轉(zhuǎn)換，即有效地實(shí)現(xiàn)物理信息和數(shù)學(xué)信息的相互轉(zhuǎn)換類型(lèixíng)二據(jù)圖象分析判斷電磁感應(yīng)過程第十五頁，共46頁。【例3】(2016·四川成都新津中學(xué)月考)如圖甲所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距L＝0.2m，一端通過導(dǎo)線與阻值為R＝1Ω的電阻連接(liánjiē)；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m＝0.5kg的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B＝0.5T的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖乙所示。(取重力加速度g＝10m/s2)求：(1)t＝10s時(shí)拉力的大?。?2)t＝10s時(shí)電路的發(fā)熱功率。轉(zhuǎn)解析(jiěxī)第十六頁，共46頁。轉(zhuǎn)原題第十七頁，共46頁?！就卣?tuòzhǎn)延伸】在例3中，假設(shè)拉力F在0～10s內(nèi)做功為4.53J，那么這10s內(nèi)R上產(chǎn)生的熱量Q是多少。解析(jiěxī)顯隱第十八頁，共46頁?！咀兪接?xùn)練3】(多項(xiàng)選擇)(2016·山東臨沂質(zhì)檢)如圖示,螺線管匝數(shù)n＝1000匝,橫截面積S＝10cm2,螺線管導(dǎo)線電阻r＝1Ω,電阻R＝4Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的B－t圖象如圖乙所示(以向右為正方向),以下說法正確的選項(xiàng)是()A．通過電阻R的電流是交變電流B．感應(yīng)電流的大小保持(bǎochí)不變C．電阻R兩端的電壓為6VD．C點(diǎn)的電勢(shì)為4.8V轉(zhuǎn)解析(jiěxī)第十九頁，共46頁。轉(zhuǎn)原題第二十頁，共46頁。問題類型由題目給出的電磁感應(yīng)現(xiàn)象畫出所求物理量的圖象解題關(guān)鍵由題目給出的電磁感應(yīng)過程結(jié)合所學(xué)物理規(guī)律求出所求物理量的函數(shù)關(guān)系式，然后在坐標(biāo)系中做出相對(duì)應(yīng)的圖象類型(lèixíng)三圖象的描繪第二十一頁，共46頁?！纠?】(2014?安徽卷，23)如下圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(qiángdù)B為0.5T，其方向垂直于傾角θ為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有“∧〞形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN(電阻忽略不計(jì))，MP和NP長度均為2.5m，MN連線水平，長為3m。以MN中點(diǎn)O為原點(diǎn)，OP為x軸建立一維坐標(biāo)系Ox。一根粗細(xì)均勻的金屬桿CD，長度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3Ω，在拉力F的作用下，從MN處以恒定速度v＝1m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)(金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好)。g取10m/s2。轉(zhuǎn)解析(jiěxī)(1)求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及運(yùn)動(dòng)到x＝0.8m處電勢(shì)差UCD；(2)推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過程中拉力(lālì)F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖中畫出F-x關(guān)系圖象；(3)求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過程產(chǎn)生的焦耳熱。51015第二十二頁，共46頁。平移(pínɡyí)答案轉(zhuǎn)原題第二十三頁，共46頁。【變式訓(xùn)練4】如下圖，一寬為l＝40cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于紙面向里。一個(gè)邊長為a＝20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界(biānjiè)的恒定速度v＝20cm/s通過該磁場區(qū)域，在運(yùn)動(dòng)過程中，線框有一條邊始終與磁場區(qū)域的邊界(biānjiè)平行。取它剛進(jìn)入磁場的時(shí)刻t＝0，試畫出線框中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律。轉(zhuǎn)解析(jiěxī)第二十四頁，共46頁。轉(zhuǎn)原題第二十五頁，共46頁。三、規(guī)律(guīlǜ)方法3.規(guī)律(guīlǜ)方法第二十六頁，共46頁。圖象的轉(zhuǎn)換規(guī)律方法問題類型由一種電磁感應(yīng)的圖象分析求解出對(duì)應(yīng)的另一種電磁感應(yīng)圖象的問題解題關(guān)鍵(1)要明確已知圖象表示的物理規(guī)律和物理過程；(2)根據(jù)所求的圖象和已知圖象的聯(lián)系，對(duì)另一圖象做出正確的判斷進(jìn)行圖象間的轉(zhuǎn)換第二十七頁，共46頁。規(guī)律方法問題類型由題目給出的電磁感應(yīng)現(xiàn)象畫出所求物理量的圖象解題關(guān)鍵由題目給出的電磁感應(yīng)過程結(jié)合所學(xué)物理規(guī)律求出所求物理量的函數(shù)關(guān)系式，然后在坐標(biāo)系中做出相對(duì)應(yīng)的圖象第二十八頁，共46頁。規(guī)律方法(1)定性分析(dìngxìngfēnxī)物理圖象①要明確圖象(túxiànɡ)坐標(biāo)軸的意義；②借助有關(guān)的物理概念、公式、定理和定律做出分析判斷．(2)定量(dìngliàng)計(jì)算①弄清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關(guān)系；②挖掘圖象中的隱含條件，明確有關(guān)圖線所包圍的面積、圖線的斜率(或其絕對(duì)值)、截距所表示的物理意義．

第二十九頁，共46頁。四、跟蹤(gēnzōng)訓(xùn)練4.跟蹤(gēnzōng)訓(xùn)練第三十頁，共46頁?！靖櫽?xùn)練(xùnliàn)】如下圖，一帶鐵芯線圈置于豎直懸掛的閉合鋁框右側(cè)，與線圈相連的導(dǎo)線abcd內(nèi)有水平向里變化的磁場．以下哪種變化磁場可使鋁框向左偏離()．解析(jiěxī)顯隱第三十一頁，共46頁?！靖櫽?xùn)練】如圖甲示,線圈ABCD固定(gùdìng)于勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向外,當(dāng)磁場變化時(shí),線圈AB邊所受安培力向右且變化規(guī)律如圖乙所示,那么磁場的變化情況可能是以下圖中的()轉(zhuǎn)解析(jiěxī)第三十二頁，共46頁。轉(zhuǎn)原題第三十三頁，共46頁?！靖櫽?xùn)練】水平(shuǐpíng)面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L,一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見圖甲),金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)；均勻磁場豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力的大小時(shí),相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)速度v也會(huì)變化，v與F的關(guān)系如圖乙.(取重力加速度g＝10m/s2)(1)金屬桿在勻速運(yùn)動(dòng)之前做什么運(yùn)動(dòng)？(2)假設(shè)m＝0.5kg,L＝0.5m,R＝0.5Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大?(3)由v-F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？轉(zhuǎn)解析(jiěxī)(1)金屬桿運(yùn)動(dòng)過程中受幾個(gè)(jǐɡè)力作用?勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)滿足什么規(guī)律?審題設(shè)疑(2)怎樣推導(dǎo)v－-F圖線的表達(dá)式？FF安F阻第三十四頁，共46頁。轉(zhuǎn)原題第三十五頁，共46頁。【跟蹤訓(xùn)練】如圖甲所示,兩相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距L＝0.5m,左端接有電阻R＝3Ω,豎直向下的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示.開始導(dǎo)體棒CD靜止在導(dǎo)軌上的x＝0處,現(xiàn)給導(dǎo)體棒一水平向右的拉力,使導(dǎo)體棒以1m/s2的加速度沿x軸勻加速運(yùn)動(dòng)(yùndòng),導(dǎo)體棒質(zhì)量為2kg,電阻為2Ω,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計(jì).求：(1)拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系式；(2)當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)(yùndòng)到x＝4.5m處時(shí)撤掉拉力,此時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電壓；此后電阻R上產(chǎn)生的熱量。

轉(zhuǎn)解析(jiěxī)第三十六頁，共46頁。轉(zhuǎn)原題第三十七頁，共46頁?！靖櫽?xùn)練】相距L＝1.5m、足夠長的金屬(jīnshǔ)導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量m1＝1kg的金屬(jīnshǔ)棒ab和質(zhì)量m2＝0.27kg的金屬(jīnshǔ)棒cd，均通過自身兩端的套環(huán)水平地套在金屬(jīnshǔ)導(dǎo)軌上，如圖甲所示，虛線上方磁場的方向垂直紙面向里，虛線下方磁場的方向豎直向下，兩處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab棒在方向豎直向上、大小按圖乙所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放。(g取10m/s2)(1)求ab棒加速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)在2s內(nèi)外力F做了26.8J的功,求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳(jiāoěr)熱；(3)求出cd棒到達(dá)最大速度所需的時(shí)間t0，并在圖丙中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時(shí)間變化的圖線。轉(zhuǎn)解析(jiěxī)解題時(shí)注意圖線截距、斜率或特殊點(diǎn)值的運(yùn)用第三十八頁，共46頁。平移(pínɡyí)答案轉(zhuǎn)原題第三十九頁，共46頁。五、真題演練(yǎnliàn)5.真題演練(yǎnliàn)第四十頁，共46頁。【真題】(2013·山東卷,18)將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路,并固定在水平(shuǐpíng)面(紙面)內(nèi).回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場Ⅰ中.回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場Ⅱ,以向里為磁場Ⅱ的正方向,其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.用F表示ab邊受到的安培力,以水平(shuǐpíng)向右為F的正方向,能正確反響F隨時(shí)間t變化的圖象是().轉(zhuǎn)解析(jiěxī)F第四十一頁，共46頁。轉(zhuǎn)原題第四十二頁，共46頁。(1)導(dǎo)體棒勻速右移過程,其切割磁場的有效(yǒuxiào)長度怎樣變化,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)怎樣變化?回路的總電