高三物理復(fù)習(xí)考情解讀+知識通關(guān)+題型突破+能力提升專題11電磁感應(yīng)省公開課一等獎新名師獲獎PP

目錄Contents考情精解讀考點一考點二考法3考法2考法1考法4考法5考法6方法突破考法7A.考點全通關(guān)B.題型全突破C.能力大提升模型探究1/96考情精解讀2/96考綱解讀命題趨勢命題規(guī)律考情精解讀1物理專題十一電磁感應(yīng)1考試綱領(lǐng)01·電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ·磁通量Ⅰ·法拉第電磁感應(yīng)定律Ⅱ·楞次定律Ⅱ·自感、渦流Ⅰ3/96考綱解讀命題趨勢命題規(guī)律考情精解讀2物理專題十一電磁感應(yīng)2知識體系構(gòu)建4/96考綱解讀命題規(guī)律考情精解讀3命題趨勢物理專題十一電磁感應(yīng)考點全國全國全國自主命題地域電磁感應(yīng)現(xiàn)象、楞次定律【80%】·全國Ⅱ,20,6分·全國Ⅰ,19,6分·全國Ⅰ,14,6分·浙江,16,6分·上海,5,2分·海南,4,3分·北京,16,6分·江蘇,4,3分·江蘇,1,3分·上海,17,4分5/96考綱解讀命題規(guī)律考情精解讀4命題趨勢物理專題十一電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流【75%】·全國Ⅱ,24,12分·全國Ⅲ,25,20分·全國Ⅱ,15,6分·全Ⅱ,25,19分·江蘇,13,15分·北京,22,16分·天津,11,18分·浙江,24,20分電磁感應(yīng)圖像問題,電磁感應(yīng)綜合問題【65%】

·全國Ⅰ,24,12分·全國Ⅰ,18,6分·上海,19,4分·四川,7,6分·浙江,24,20分6/96考綱解讀命題規(guī)律考情精解讀5返回目錄1.熱點預(yù)測感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流計算及電磁感應(yīng)中綜合問題(電路問題、能量問題、圖像問題和力電綜合問題)是高考命題熱點,題型為選擇題或計算題,分值普通為6~20分.2.趨勢分析選擇題更重視考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象定性分析、感應(yīng)電動勢計算及圖像問題;計算題重視考查電磁感應(yīng)與電路知識以及功效關(guān)系,考生應(yīng)高度重視此部分知識.命題趨勢物理專題十一電磁感應(yīng)7/96考點全通關(guān)8/96考點全通關(guān)1考點一 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律繼續(xù)學(xué)習(xí)物理專題十一電磁感應(yīng)一、磁通量1.磁通量(1)定義:勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B與垂直于磁場方向平面面積S乘積,叫作穿過這個平面磁通量,簡稱磁通,用符號Φ表示.(2)定義式:Φ=BS.式中B是勻強磁場磁感應(yīng)強度,S是與磁場方向垂直平面面積.(3)單位:在國際單位制中,磁通量單位是韋伯,符號是Wb.1Wb=1T·m2.(4)標(biāo)量性:磁通量是標(biāo)量,但有正負(fù)之分.磁通量正負(fù)是這么要求,即任何一個平面都有正、反兩面,若要求磁感線從正面穿入時磁通量為正,則磁感線從反面穿入時磁通量為負(fù).9/96考點全通關(guān)2

物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)10/96考點全通關(guān)3物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1.定義:當(dāng)穿過閉合電路磁通量發(fā)生改變時,電路中就有電流產(chǎn)生,這種現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng).電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生電流叫作感應(yīng)電流.2.產(chǎn)生感應(yīng)電流條件(1)電路閉合;(2)穿過閉合電路磁通量發(fā)生改變.電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生條件是回路中磁通量發(fā)生改變,假如回路閉合則產(chǎn)生感應(yīng)電流;假如回路不閉合,則只有感應(yīng)電動勢,而無感應(yīng)電流.11/96考點全通關(guān)4物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)三、楞次定律1.楞次定律(1)內(nèi)容:感應(yīng)電流含有這么方向,即感應(yīng)電流磁場總要妨礙引發(fā)感應(yīng)電流磁通量改變.(2)適用范圍:一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象.(3)對“妨礙”意義了解誰妨礙誰感應(yīng)電流磁場妨礙引發(fā)感應(yīng)電流磁場(原磁場)磁通量改變妨礙什么妨礙是磁通量改變,而不是磁通量本身怎樣妨礙當(dāng)磁通量增加時,感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相反;當(dāng)磁通量降低時,感應(yīng)電流磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”結(jié)果怎樣妨礙并不是阻止,只是延緩了磁通量改變快慢,這種改變將繼續(xù)進(jìn)行12/96考點全通關(guān)5物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)(4)楞次定律推廣含義楞次定律中“妨礙”含義能夠推廣為:感應(yīng)電流效果總是妨礙引發(fā)感應(yīng)電流原因,列表說明以下內(nèi)容妨礙原磁通量改變——“增反減同”妨礙相對運動——“來拒去留”使回路面積有擴(kuò)大或縮小趨勢——“增縮減擴(kuò)”妨礙原電流改變——“增反減同”13/96考點全通關(guān)6物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)例證磁鐵靠近線圈,B感與B原方向磁鐵靠近,是斥力磁鐵遠(yuǎn)離,是引力P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,a、b是可動金屬棒,磁鐵下移,a、b靠近合上S,B先亮應(yīng)用楞次定律處理電磁感應(yīng)問題慣用方法見本書237頁.14/96考點全通關(guān)7物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)2.右手定則(1)內(nèi)容:伸開右手,使拇指與其余四個手指垂直,并與手掌在同一個平面內(nèi),讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使拇指指向?qū)Ь€運動方向,這時四指所指方向就是感應(yīng)電流方向.(2)適用范圍:導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流情況.

楞次定律研究是整個閉合電路,右手定則研究是閉合電路一部分導(dǎo)體,即一段導(dǎo)體做切割磁感線運動,右手定則是楞次定律一個特殊情況.15/96考點全通關(guān)8物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)右手定則與左手定則比較比較項目右手定則左手定則作用判斷感應(yīng)電流方向判斷通電導(dǎo)體所受磁場力方向已知條件已知切割運動方向和磁場方向已知電流方向和磁場方向圖例16/96考點全通關(guān)9物理專題十一電磁感應(yīng)返回目錄右手定則與左手定則比較“三定則”、“一定律”在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中應(yīng)用見本書237頁因果關(guān)系運動

電流電流

運動應(yīng)用發(fā)電機(jī)電動機(jī)記憶規(guī)律左“力”右“電”17/96考點全通關(guān)10物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)考點二 法拉第電磁感應(yīng)定律自感現(xiàn)象

18/96考點全通關(guān)11物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)

19/96考點全通關(guān)12物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)

20/96考點全通關(guān)13

物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)比較項目磁通量Φ磁通量改變量ΔΦ物理意義某時刻穿過某個面磁感線條數(shù)某一段時間內(nèi)穿過某個面磁通量改變量穿過某個面磁通量改變快慢21/96考點全通關(guān)14

物理專題十一電磁感應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)大小Φ=B·S,S是與B垂直面面積ΔΦ=Φ2-Φ1ΔΦ=B·ΔSΔΦ=S·ΔB注意穿過某個面有方向相反磁感線,則不能直接用Φ=B·S求解,應(yīng)考慮相反方向磁通量抵消后所剩下磁通量開始時和轉(zhuǎn)過180°時平面都與磁場垂直,但穿過平面磁通量是一正一負(fù),ΔΦ=2BS,而不是0既不表示磁通量大小,也不表示改變多少.實際它就是單匝線圈上產(chǎn)生電動勢附注22/96

物理專題十一電磁感應(yīng)考點全通關(guān)15繼續(xù)學(xué)習(xí)

E=BLv研究對象一個回路一段導(dǎo)體適用范圍一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象導(dǎo)體切割磁感線意義慣用于求平均感應(yīng)電動勢既可求平均感應(yīng)電動勢,也可求瞬時感應(yīng)電動勢聯(lián)絡(luò)23/96考點全通關(guān)16物理專題十一電磁感應(yīng)

繼續(xù)學(xué)習(xí)24/96考點全通關(guān)17物理專題十一電磁感應(yīng)

繼續(xù)學(xué)習(xí)25/96考點全通關(guān)18物理專題十一電磁感應(yīng)六、求解感應(yīng)電動勢常見方法繼續(xù)學(xué)習(xí)表示式E=BlvsinθE=NBSω×sin(ωt+φ0)情景圖研究對象回路(不一定閉合)一段直導(dǎo)線(或等效成直導(dǎo)線)繞一端轉(zhuǎn)動一段導(dǎo)體棒繞與B垂直軸轉(zhuǎn)動導(dǎo)線框26/96考點全通關(guān)19物理專題十一電磁感應(yīng)六、求解感應(yīng)電動勢常見方法繼續(xù)學(xué)習(xí)意義普通求平均感應(yīng)電動勢,當(dāng)Δt→0時求是瞬時感應(yīng)電動勢普通求瞬時感應(yīng)電動勢,當(dāng)v為平均速度時求是平均感應(yīng)電動勢用平均值法求瞬時感應(yīng)電動勢求瞬時感應(yīng)電動勢適用條件全部磁場(勻強磁場定量計算、非勻強磁場定性分析)勻強磁場勻強磁場勻強磁場27/96考點全通關(guān)20物理專題十一電磁感應(yīng)七、自感與渦流1.互感現(xiàn)象(1)定義:兩個相互靠近線圈,當(dāng)一個線圈中電流改變時,它所產(chǎn)生改變磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這種現(xiàn)象叫作互感.(2)產(chǎn)生原因:一個線圈中電流改變,引發(fā)另一個線圈中磁通量發(fā)生改變.2.自感現(xiàn)象(1)定義:因為線圈中電流發(fā)生改變而在它本身產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫作自感現(xiàn)象.(2)產(chǎn)生原因:線圈本身電流改變,引發(fā)磁通量發(fā)生改變.繼續(xù)學(xué)習(xí)28/96考點全通關(guān)21物理專題十一電磁感應(yīng)

繼續(xù)學(xué)習(xí)29/96考點全通關(guān)22物理專題十一電磁感應(yīng)4.渦流(1)定義:當(dāng)線圈中電流發(fā)生改變時,這個線圈附近導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種電流像水旋渦,所以叫作渦流.(2)產(chǎn)生原因:導(dǎo)體能夠看作由許多閉合導(dǎo)體框組成,當(dāng)線圈接入改變電流時,產(chǎn)生改變磁場,從而在導(dǎo)體中產(chǎn)生旋渦狀感應(yīng)電流.(3)渦流兩種效應(yīng)①熱效應(yīng):因為導(dǎo)體存在電阻,當(dāng)電流在導(dǎo)體中流動時,就會產(chǎn)生電熱,這就是渦流熱效應(yīng).②磁效應(yīng)a.電磁阻尼:當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時,感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力作用,安培力方向總是妨礙導(dǎo)體運動,這種現(xiàn)象稱為電磁阻尼.b.電磁驅(qū)動:當(dāng)磁場相對于導(dǎo)體運動時,感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力作用,安培力使導(dǎo)體運動起來,這種現(xiàn)象稱為電磁驅(qū)動.返回目錄30/96題型全突破31/96考法1感應(yīng)電流方向怎樣確定

考法指導(dǎo)

一、引發(fā)磁通量改變原因有哪些?由Φ=BS可知,若磁通量發(fā)生改變,原因可能為:1.磁場改變.如磁鐵靠近或遠(yuǎn)離,電磁鐵內(nèi)電流發(fā)生改變或磁場中磁感應(yīng)強度發(fā)生改變.2.回路有效面積發(fā)生改變或回路平面與磁場夾角改變.二、什么情況下能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動勢?什么情況下能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流?1.當(dāng)導(dǎo)體棒切割磁感線時,導(dǎo)體棒兩端能夠產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,若該導(dǎo)體處于閉合回路中,將產(chǎn)生感應(yīng)電流.2.當(dāng)閉合回路中磁通量發(fā)生改變時,回路中將產(chǎn)生感應(yīng)電流.物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破1繼續(xù)學(xué)習(xí)32/96三、怎樣判斷感應(yīng)電流方向?1.利用右手定則判斷.2.利用楞次定律判斷.應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向詳細(xì)方法以下:物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破2繼續(xù)學(xué)習(xí)33/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破3考法示例1

以下圖中能產(chǎn)生感應(yīng)電流是(

)思緒分析

電路是否閉合→回路磁通量是否發(fā)生改變→確定能否產(chǎn)生感應(yīng)電流.解析

依據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流條件:A中,電路沒閉合,無感應(yīng)電流;B中,電路閉合,且垂直磁感線平面面積增大,即閉合電路磁通量增大,有感應(yīng)電流;C中,穿過閉合線圈磁感線相互抵消,磁通量恒為零,無感應(yīng)電流;D中,閉合回路中磁通量不發(fā)生改變,無感應(yīng)電流.答案

B繼續(xù)學(xué)習(xí)34/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破4突破攻略電路中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流,普通可利用以下程序進(jìn)行判斷:繼續(xù)學(xué)習(xí)35/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破5考法示例2

如圖所表示,導(dǎo)線框abcd與直導(dǎo)線幾乎在同一平面內(nèi),直導(dǎo)線中通有恒定電流I,當(dāng)導(dǎo)線框由左向右勻速經(jīng)過直導(dǎo)線時,線框中感應(yīng)電流方向是(

)A.先abcd,后dcba,再abcd

B.一直dcbaC.先dcba,后abcd,再dcba D.先abcd,后dcba思緒分析

本題可按以下思緒進(jìn)行分析:直導(dǎo)線產(chǎn)生磁場分布特點→導(dǎo)線框在直導(dǎo)線左邊和右邊運動時磁通量改變情況→導(dǎo)線框跨過直導(dǎo)線過程中磁通量改變情況→導(dǎo)線框中感應(yīng)電流方向.繼續(xù)學(xué)習(xí)36/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破6解析

當(dāng)導(dǎo)線框從直導(dǎo)線左邊向直導(dǎo)線靠近時,穿過導(dǎo)線框磁感線是向外且磁通量增加,由楞次定律可判斷導(dǎo)線框中電流方向是dcba.當(dāng)導(dǎo)線框在直導(dǎo)線右邊遠(yuǎn)離直導(dǎo)線時,穿過導(dǎo)線框磁感線是向里且磁通量減小,由楞次定律可判斷導(dǎo)線框中電流方向還是dcba.在導(dǎo)線框跨越直導(dǎo)線過程中,導(dǎo)線框ab邊和dc邊均切割磁感線,由右手定則可得ab邊感應(yīng)電流方向從a到b,cd邊感應(yīng)電流方向從c到d,而ad、bc邊不切割磁感線,所以,回路中相當(dāng)于有兩個電源串聯(lián),回路中感應(yīng)電流方向為abcd.選項C正確.答案C點評

應(yīng)用右手定則判斷導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流方向,要把握好幾個方向以及它們之間關(guān)系,注意不能與左手定則、安培定則等其它定則相混同.返回目錄37/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破7繼續(xù)學(xué)習(xí)考法2自感現(xiàn)象分析

與線圈串聯(lián)燈泡與線圈并聯(lián)燈泡電路圖通電時電流逐步增大,燈泡逐步變亮電流突然增大,然后逐步減小抵達(dá)穩(wěn)定

與線圈串聯(lián)燈泡與線圈并聯(lián)燈泡斷電時電流逐步減小,燈泡逐步變暗,電流方向不變電路中穩(wěn)態(tài)電流為I1、I2:①若I2≤I1,燈泡逐步變暗;②若I2>I1,燈泡閃亮后逐步變暗.兩種情況燈泡中電流方向均改變

考法指導(dǎo)

一、自感現(xiàn)象中“閃亮”與“不閃亮”問題38/96二、通電自感與斷電自感有何區(qū)分與聯(lián)絡(luò)?物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破8繼續(xù)學(xué)習(xí)

通電自感斷電自感電路圖器材規(guī)格A1、A2同規(guī)格,R=RL,L較大RL?RA現(xiàn)象在S閉合瞬間,A2燈馬上亮起來,A1燈逐步變亮,最終一樣亮在開關(guān)S斷開時,燈A突然閃亮一下后漸漸熄滅39/96繼續(xù)學(xué)習(xí)物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破9原因因為開關(guān)閉合時,流過電感線圈電流快速增大,使線圈產(chǎn)生自感電動勢,妨礙了電流增大,使流過A1燈電流比流過A2燈電流增加得慢斷開開關(guān)S時,流過線圈L電流減小,產(chǎn)生自感電動勢,妨礙了電流減小,且在S斷開后,在A燈和線圈L間形成閉合回路,經(jīng)過L電流反向經(jīng)過A燈,因為RL?RA,使得流過A燈電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大,隨即逐步減小能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場能磁場能轉(zhuǎn)化為電能二、通電自感與斷電自感有何區(qū)分與聯(lián)絡(luò)?40/96考法示例3

如圖所表示,線圈L自感系數(shù)很大,且其直流電阻能夠忽略不計,L1、L2是兩個完全相同小燈泡,開關(guān)S閉合和斷開過程中,燈L1、L2亮度改變情況是(燈絲不會斷)(

)A.S閉合,L1不亮,L2逐步變亮;S斷開,L2馬上熄滅,L1逐步變亮B.S閉合,L1不亮,L2很亮;S斷開,L1、L2馬上熄滅C.S閉合,L1、L2同時亮,而后L1逐步熄滅,L2亮度不變;S斷開,L2馬上熄滅,L1亮一下才熄滅D.S閉合,L1、L2同時亮,而后L1逐步熄滅,L2則逐步變得更亮;S斷開,L2馬上熄滅,L1亮一下才熄滅物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破10繼續(xù)學(xué)習(xí)41/96思緒分析由線圈中原來電流方向及大小→(自感線圈“妨礙”作用)確定各燈泡亮度改變情況.解析

當(dāng)S閉合,L自感系數(shù)很大,對電流妨礙作用較大,L1和L2串聯(lián)后與電源相連,L1和L2同時亮,伴隨L中電流增大,因為L直流電阻不計,則L分流作用增大,L1中電流逐步減小為零,因為總電阻變小,故電路中總電流變大,L2中電流增大,L2燈變得更亮;當(dāng)S斷開,L2中無電流,馬上熄滅,而線圈L產(chǎn)生自感電動勢,試圖維持本身電流不變,L與L1組成閉合電路,L1燈要亮一下后再熄滅.總而言之,D正確.答案D物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破11返回目錄42/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破12繼續(xù)學(xué)習(xí)考法3電磁感應(yīng)中電路問題

考法指導(dǎo)1.對電源了解在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢那部分導(dǎo)體就是電源.如切割磁感線導(dǎo)體棒、有磁通量改變線圈等.這種電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能.2.對電路了解內(nèi)電路是切割磁感線導(dǎo)體或磁通量發(fā)生改變線圈,外電路由電阻、電容等電學(xué)元件組成.43/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破13繼續(xù)學(xué)習(xí)3.幾個等效關(guān)系(1)某段導(dǎo)體作為外電路時,它兩端電壓等于電流與其電阻乘積.(2)某段導(dǎo)體作為電源時,它兩端電壓就是路端電壓,等于電流與外電阻乘積,或等于電動勢減去內(nèi)電壓,當(dāng)導(dǎo)體電阻不計時路端電壓等于電源電動勢.44/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破14繼續(xù)學(xué)習(xí)45/96在同一水平面上光滑平行導(dǎo)軌P、Q相距l(xiāng)=1m,導(dǎo)軌左端接有如圖所表示電路.其中水平放置平行板電容器兩極板M、N相距d=10mm,定值電阻R1=R2=12Ω,R3=2Ω,金屬棒ab電阻r=2Ω,其它電阻不計.磁感應(yīng)強度B=0.5T勻強磁場豎直穿過導(dǎo)軌平面,當(dāng)金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動時,懸浮于電容器兩極板之間質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=-1×10-14C微粒恰好靜止不動.取g=10m/s2,在整個運動過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,且速度保持恒定.試求:(1)勻強磁場方向;(2)ab兩端路端電壓;(3)金屬棒ab運動速度.物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破15繼續(xù)學(xué)習(xí)【考法示例4】46/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破16繼續(xù)學(xué)習(xí)47/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破17返回目錄48/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破18繼續(xù)學(xué)習(xí)圖像類型(1)隨時間改變圖像,如B-t圖像、Φ-t圖像、E-t圖像、i-t圖像等(2)隨位移x改變圖像,如E-x圖像、i-x圖像等問題類型(1)由給定電磁感應(yīng)過程判斷或畫出圖像(2)由給定相關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程,求解對應(yīng)物理量應(yīng)用知識左手定則、安培定則、右手定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運動定律、函數(shù)圖像等

考法指導(dǎo)

1.問題概括考法4電磁感應(yīng)中圖像問題49/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破19繼續(xù)學(xué)習(xí)2.思緒導(dǎo)圖50/96【考法示例5】如圖所表示,一沿水平方向勻強磁場分布在寬度為2L某矩形區(qū)域內(nèi)(長度足夠大),該區(qū)域上下邊界MN、PS是水平.有一邊長為L正方形導(dǎo)線框abcd從距離磁場上邊界MN某高處由靜止釋放下落而穿過該磁場區(qū)域,已知當(dāng)線框ab邊抵達(dá)PS時線框剛好做勻速直線運動.以線框ab邊抵達(dá)MN時開始計時,以MN處為坐標(biāo)原點,取如圖坐標(biāo)軸x,并要求逆時針方向為感應(yīng)電流正方向,向上為力正方向.則以下關(guān)于線框中感應(yīng)電流i和線框所受到安培力F與ab邊位置坐標(biāo)x關(guān)系中,可能正確是

(

)物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破20繼續(xù)學(xué)習(xí)51/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破21繼續(xù)學(xué)習(xí)52/96【突破攻略】物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破22分析電磁感應(yīng)中圖像類選擇題兩個慣用方法(1)排除法:定性地分析電磁感應(yīng)過程中物理量改變趨勢(增大還是減小)、改變快慢(均勻改變還是非均勻改變),尤其是分析物理量正負(fù),以排除錯誤選項;(2)函數(shù)法:依據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個物理量之間函數(shù)關(guān)系,然后由函數(shù)關(guān)系對圖像進(jìn)行分析和判斷.返回目錄53/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破23繼續(xù)學(xué)習(xí)考法5電磁感應(yīng)中電荷量計算方法54/96考法示例6

如圖所表示,在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻R直角形金屬導(dǎo)軌aOb(在紙面內(nèi)),磁場方向垂直于紙面朝里,另有兩根金屬導(dǎo)軌c、d分別平行于Oa、Ob放置.保持導(dǎo)軌之間接觸良好,金屬導(dǎo)軌電阻不計.現(xiàn)經(jīng)歷以下四個過程:①以速率v移動d,使它與Ob距離增大一倍;②再以速率v移動c,使它與Oa距離減小二分之一;③然后,再以速率2v移動c,使它回到原處;④最終以速率2v移動d,使它也回到原處.設(shè)上述四個過程中經(jīng)過電阻R電荷量大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4,則(

)

A.Q1=Q2=Q3=Q4

B.Q1=Q2=2Q3=2Q4C.2Q1=2Q2=Q3=Q4

D.Q1≠Q(mào)2=Q3≠Q(mào)4繼續(xù)學(xué)習(xí)物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破2455/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破25繼續(xù)學(xué)習(xí)56/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破26繼續(xù)學(xué)習(xí)考法示例7

如圖所表示,一對光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω電阻.一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω金屬棒MN放置在導(dǎo)軌上,整個裝置置于豎直向上勻強磁場中,磁場磁感應(yīng)強度B=0.4T.棒在水平向右外力作用下由靜止開始以a=2m/s2加速度做勻加速運動,當(dāng)棒位移x=9m時撤去外力,棒繼續(xù)運動一段距離后停下來,已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生焦耳熱之比Q1∶Q2=2∶1.導(dǎo)軌足夠長且電阻不計,棒在運動過程中一直與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸.求:(1)棒在勻加速運動過程中,經(jīng)過電阻R電荷量q;(2)撤去外力后回路中產(chǎn)生焦耳熱Q2;(3)外力做功WF.57/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破27繼續(xù)學(xué)習(xí)58/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破28繼續(xù)學(xué)習(xí)59/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破29返回目錄60/96

考法指導(dǎo)

1.導(dǎo)體處于靜止或勻速運動狀態(tài)時分析思緒(1)使用方法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動勢大小和方向.(2)由閉合電路歐姆定律確定回路中電流.(3)分析導(dǎo)體受力情況.(4)由平衡條件列方程求解.物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破30繼續(xù)學(xué)習(xí)考法6電磁感應(yīng)中動力學(xué)問題61/962.導(dǎo)體做變加速運動,最終趨于穩(wěn)定狀態(tài)分析思緒(1)做好受力分析和運動狀態(tài)分析導(dǎo)體受力→速度改變→產(chǎn)生改變感應(yīng)電動勢→產(chǎn)生改變感應(yīng)電流→導(dǎo)體受改變安培力作用→合外力改變→加速度改變→速度改變→感應(yīng)電動勢改變……最終加速度等于零,導(dǎo)體到達(dá)穩(wěn)定運動狀態(tài).(2)到達(dá)平衡狀態(tài)時,列方程求解利用好導(dǎo)體到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時受力平衡方程往往是處理這類問題突破口.(3)這類問題中極值問題分析方法①加速度最大值出現(xiàn)在初位置,可先對初位置進(jìn)行受力分析,然后由牛頓第二定律求解加速度.②速度最大值、最小值普通出現(xiàn)在勻速運動時,通常依據(jù)平衡條件進(jìn)行分析和求解.物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破31繼續(xù)學(xué)習(xí)62/96

繼續(xù)學(xué)習(xí)物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破3263/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破33

繼續(xù)學(xué)習(xí)64/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破34考法示例9

如圖所表示,兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在傾角為θ絕緣斜面上,導(dǎo)軌上端連接一個定值電阻.導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并良好接觸.斜面上水平虛線PQ以下區(qū)域內(nèi),存在著垂直穿過斜面向上勻強磁場.現(xiàn)對a棒施以平行導(dǎo)軌斜向上拉力,使它沿導(dǎo)軌勻速向上運動,此時放在導(dǎo)軌下端b棒恰好靜止.當(dāng)a棒運動到磁場上邊界PQ處時,撤去拉力,a棒將繼續(xù)沿導(dǎo)軌向上運動一小段距離后再向下滑動,此時b棒已滑離導(dǎo)軌.當(dāng)a棒再次滑回到磁場上邊界PQ處時,又恰能沿導(dǎo)軌勻速向下運動.已知a棒、b棒和定值電阻阻值均為R,b棒質(zhì)量為m,重力加速度為g,導(dǎo)軌電阻不計.求:(1)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動過程中,a棒中電流大小Ia與定值電阻R中電流大小IR比值;(2)a棒質(zhì)量ma;(3)a棒在磁場中沿導(dǎo)軌向上運動時所受拉力F.繼續(xù)學(xué)習(xí)65/96繼續(xù)學(xué)習(xí)物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破35思緒分析本題可按以下思緒分析:

66/96繼續(xù)學(xué)習(xí)物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破36

67/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破37

返回目錄68/96

考法指導(dǎo)

電磁感應(yīng)過程實質(zhì)是不一樣形式能量之間轉(zhuǎn)化過程,而能量轉(zhuǎn)化是經(jīng)過安培力做功形式實現(xiàn),安培力做功過程,是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能過程,外力克服安培力做功,則是其它形式能轉(zhuǎn)化為電能過程.1.能量轉(zhuǎn)化及焦耳熱求法(1)能量轉(zhuǎn)化其它形式能量

電能

焦耳熱或其它形式能量(2)求解焦耳熱Q三種方法①焦耳定律:Q=I2Rt.②功效關(guān)系:Q=W克服安培力.③能量轉(zhuǎn)化:Q=ΔE其它能降低許.物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破38繼續(xù)學(xué)習(xí)考法7電磁感應(yīng)中功效問題分析方法69/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破39繼續(xù)學(xué)習(xí)2.處理這類問題步驟(1)使用方法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律(右手定則)確定感應(yīng)電動勢大小和方向.(2)畫出等效電路圖,寫出回路中電阻消耗電功率表示式.(3)分析導(dǎo)體機(jī)械能改變,用能量守恒關(guān)系得到機(jī)械功率改變與回路中電功率改變所滿足方程,聯(lián)立求解.

在利用能量轉(zhuǎn)化和守恒處理電磁感應(yīng)問題時,第一要準(zhǔn)確把握參加轉(zhuǎn)化能量形式和種類,第二要確定哪種能量增加,哪種能量降低.70/96物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破40考法示例10

如圖所表示,質(zhì)量m1=0.1kg、電阻R1=0.3Ω、長度l=0.4m導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上,框架質(zhì)量m2=0.2kg,放在絕緣水平面上,與水平面間動摩擦因數(shù)μ=0.2,相距0.4mMM'、NN'相互平行,電阻不計且足夠長.電阻R2=0.1ΩMN垂直于MM'.整個裝置處于豎直向上勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.5T.垂直于ab施加F=2N水平恒力,使ab從靜止開始無摩擦地運動,且一直與MM'、NN'保持良好接觸,當(dāng)ab運動到某處時,框架開始運動.設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2.(1)求框架開始運動時ab速度v大小;(2)設(shè)從ab開始運動到框架開始運動過程中,MN上產(chǎn)生熱量Q=0.1J,求該過程中ab位移x大小.-繼續(xù)學(xué)習(xí)71/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破41繼續(xù)學(xué)習(xí)72/96

物理專題十一電磁感應(yīng)題型全突破42返回目錄73/96能力大提升74/96物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升1繼續(xù)學(xué)習(xí)方法1應(yīng)用楞次定律處理電磁感應(yīng)問題慣用方法1.常規(guī)法:據(jù)原磁場(B原方向及ΔΦ情況)確定感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場(B感方向)判斷感應(yīng)電流(I感方向)導(dǎo)體受力及運動趨勢.2.效果法:由楞次定律可知,感應(yīng)電流“效果”總是妨礙引發(fā)感應(yīng)電流“原因”,深刻了解“妨礙”含義.據(jù)“妨礙”標(biāo)準(zhǔn),可直接對運動趨勢作出判斷.3.口訣法:即“增反減同,來拒去留,增縮減擴(kuò)”.增反減同——若原磁場增強,感應(yīng)電流產(chǎn)生磁場與原磁場方向相反;反之,則與原磁場方向相同.來拒去留——若磁體靠近某一導(dǎo)體,產(chǎn)生安培力將會妨礙磁體靠近;反之,則妨礙磁體遠(yuǎn)離.增縮減擴(kuò)——若原磁場增強,則產(chǎn)生感應(yīng)電流回路面積有縮小趨勢;反之,面積有增大趨勢.75/96示例11

如圖所表示,光滑平行導(dǎo)軌M、N固定在同一水平面上,兩根導(dǎo)體棒P、Q平行放置在導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路,當(dāng)一條形磁鐵從高處下落靠近回路時(

)

A.P、Q將相互靠攏

B.P、Q將相互遠(yuǎn)離C.磁鐵加速度仍為g D.磁鐵加速度大于g思緒分析

由磁鐵運動→確定閉合回路中磁通量改變情況→(楞次定律)確定兩導(dǎo)體棒運動情況以及磁鐵受力情況→確定磁鐵加速度大小.物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升2繼續(xù)學(xué)習(xí)76/96【解析】解法一

依據(jù)楞次定律另一表述“感應(yīng)電流效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流原因”,本題中“原因”是回路中磁通量增加,歸根結(jié)底是磁鐵靠近回路,“效果”便是妨礙磁通量增加和磁鐵靠近.所以,P、Q將相互靠近且磁鐵加速度小于g,選項A正確.物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升3繼續(xù)學(xué)習(xí)77/96【解析】解法二

設(shè)磁鐵下端為N極,依據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中感應(yīng)電流方向,如圖所表示,依據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力方向,可見,P、Q將相互靠攏.因為回路所受安培力協(xié)力向下,由牛頓第三定律知,磁鐵將受到向上反作用力,從而加速度小于g.當(dāng)磁鐵下端為S極時,依據(jù)類似分析可得到相同結(jié)論,選項A正確.答案A點評

本題可利用以上兩種方法進(jìn)行分析,但知識掌握熟練同學(xué)能夠直接利用“口訣法”快速解答本題.物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升4返回目錄78/961.安培定則、左手定則、右手定則和楞次定律比較物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升5繼續(xù)學(xué)習(xí)方法2“三定則”、“一定律”在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中應(yīng)用規(guī)律適用范圍安培定則電流磁效應(yīng)運動電荷、電流產(chǎn)生磁場左手定則磁場力磁場對運動電荷、電流作用右手定則電磁感應(yīng)導(dǎo)體做切割磁感線運動楞次定律電磁感應(yīng)一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象79/96物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升62.抓住因果關(guān)系,據(jù)因索果(1)因電而生磁(I→B)→安培定則;(2)因動而生電(v、B→I感)→右手定則;(3)因電而受力(I、B→F安)→左手定則;(4)因變而生電(Φ變→I感)→楞次定律.3.應(yīng)用“三定則”、“一定律”解答關(guān)于電磁感應(yīng)問題慣用方法——程序法即先依據(jù)改變起因,一環(huán)套一環(huán),環(huán)環(huán)相扣,從“原因”開始依次利用各定則或定律得出最終止果.也能夠從“結(jié)果”開始,逆向推導(dǎo).繼續(xù)學(xué)習(xí)80/96物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升7繼續(xù)學(xué)習(xí)示例12

如圖所表示,水平放置兩對光滑平行導(dǎo)軌上分別有可自由移動金屬棒MN、PQ,MN左邊有一閉合電路,當(dāng)PQ在外力作用下運動時,MN向右運動.則PQ所做運動可能是(

)A.向右加速運動B.向左加速運動C.向右減速運動D.向左減速運動思緒分析

由MN運動情況→確定MN所受安培力方向→(安培定則)MN處磁場方向→(左手定則)MN中感應(yīng)電流方向→(安培定則)L1中感應(yīng)電流磁場方向→(楞次定律)L2中磁場方向及改變情況→(安培定則)PQ中電流方向及大小改變→(右手定則)確定PQ所做運動.81/96

物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升8返回目錄82/96物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升91.“桿軌”模型(1)分類“桿軌”模型分為“單桿”型和“雙桿”型;導(dǎo)軌放置方式可分為水平、豎直和傾斜三種;桿運動狀態(tài)可分為勻速運動、勻變速運動、非勻變速運動、轉(zhuǎn)動等;磁場狀態(tài)可分為恒定不變、均勻改變、非均勻改變等.(2)分析方法經(jīng)過受力分析,確定運動狀態(tài),普通會有收尾狀態(tài).對于收尾狀態(tài)則有恒定速度或者加速度等,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.繼續(xù)學(xué)習(xí)模型

電磁感應(yīng)中“桿軌”模型83/962.單桿模型

一根導(dǎo)體桿在導(dǎo)軌上滑動物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升10繼續(xù)學(xué)習(xí)

v0≠0v0=0示意圖質(zhì)量為m,電阻不計單桿ab以一定初速度v0在光滑水平軌道上滑動,兩平行導(dǎo)軌間距為L軌道水平光滑,單桿ab質(zhì)量為m,電阻不計,兩平行導(dǎo)軌間距為L軌道水平光滑,單桿ab質(zhì)量為m,電阻不計,兩平行導(dǎo)軌間距離為L,拉力F恒定軌道水平光滑,單桿ab質(zhì)量為m,電阻不計,兩平行導(dǎo)軌間距為L,拉力F恒定84/96物理專題十一電磁感應(yīng)能力大提升11繼續(xù)學(xué)習(xí)力學(xué)觀點

v0≠0v0=085/96物理