2018山東科技版物理高考第一輪復(fù)習(xí)——電磁感應(yīng)（學(xué)案）

1、.年 級高三學(xué) 科物理版 本魯教版內(nèi)容標題高三第一輪復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)【本講教育信息】一、教學(xué)內(nèi)容：電磁感應(yīng)本章的知識點：一本章要點及高考展望1、本章以電場和磁場等知識為根底，重點討論了楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律。2、楞次定律不僅含義深化，且可結(jié)合的知識點多，在高考中以選擇為主，但有一定的難度。3、法拉第電磁感應(yīng)定律常綜合幾乎所有的力學(xué)知識及大部分電學(xué)知識，多為中檔以上的題目，區(qū)分度較大，分值也較多。4、本章的學(xué)習(xí)要處理好根底知識和綜合才能的關(guān)系，要重視對物理過程、物理現(xiàn)象的分析，要建立正確的物理情景，深化理解根本知識、根本規(guī)律的內(nèi)涵、外延，在掌握一般解題方法的根底上，掌握綜合性問題的分析思路和

2、方法，形成較完好的解題策略。二知識構(gòu)造重點和難點分析：一、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件、楞次定律1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。它有兩種情況：切割2、右手定那么適用于判斷閉合電路中一部分導(dǎo)體切割磁感線時感應(yīng)電流的方向。3、楞次定律的本質(zhì)是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的表達，其應(yīng)用步驟：明確閉合電路中的原磁場方向；分析穿過閉合電路的磁通量的變化；根據(jù)楞次定律斷定感應(yīng)電流的磁場方向；利用安培定那么，斷定感應(yīng)電流的方向。二、法拉第電磁感應(yīng)定律1、公式感應(yīng)電動勢的大小與電路的電阻及電路是否閉合等無關(guān)；一般而言，公式求的是t內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢；在電磁感應(yīng)中，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體可等效成

3、一個電源，感應(yīng)電動勢的方向和導(dǎo)體電源內(nèi)的電流方向一致。2、公式假設(shè)B、l、v三者互相垂直，；假設(shè)直導(dǎo)線與B、v不垂直，那么應(yīng)取B、l、v互相垂直的分量；假設(shè)導(dǎo)體是彎曲的，那么l應(yīng)取與B、v垂直的有效長度；假設(shè)v是瞬時速度，那么E為瞬時電動勢；假設(shè)v為平均速度，那么E為平均電動勢。3、公式為導(dǎo)體棒繞其一端轉(zhuǎn)動切割磁感線時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。三、自感由于線圈自身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。本章的疑難點辨析：1、左手定那么與右手定那么的區(qū)別左手定那么右手定那么適用條件通電導(dǎo)線在磁場中的受力方向因電而動閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流因動生電斷定方法略略能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系電能機械能

4、電動機機械能電能發(fā)電機2、磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率的區(qū)別磁通量磁通量的變化量磁通量的變化率物理意義某時刻穿過某個面的磁感線的條數(shù)某一段時間內(nèi)穿過某個面的磁通量的變化穿過某個面的磁通量變化的快慢大小是與B垂直的面的面積或附注線圈平面與磁感線平行時，0，但最大線圈平面與磁感線垂直時，最大，但0要嚴格區(qū)分、的含義，的大小與、無關(guān)。3、對楞次定律中“阻礙的理解 “阻礙是指感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量的變化，與引起感應(yīng)電流的磁場的磁通量原來的大小沒有關(guān)系；“阻礙不是“阻止，“阻礙變化是使變化進展得緩慢些，但并沒有被終止；“阻礙不等于“反向，實際上是增“反減“同。例：如

5、下圖，光滑固定導(dǎo)軌M、N程度放置，兩根導(dǎo)棒P、Q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路。當一條形磁鐵從高處下落接近回路時，P、Q將如何運動？磁鐵的加速度怎樣變化？解析：P、Q將互相靠攏；磁鐵加速度減小。4、分清感應(yīng)電流和感應(yīng)電量當閉合電路在時間發(fā)生磁通量變化時，通過電路的感應(yīng)電量為例：如下圖，空間存在垂直于紙面的均勻磁場，在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外，磁場方向相反，磁感應(yīng)強度的大小均為B。一半徑為b、電阻為R的圓形導(dǎo)線放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合，在內(nèi)、外磁場同時由B均勻地減小到零的過程中，通過導(dǎo)線截面的電量q_。解析：或存在兩種答案的原因是合磁通可能垂直紙面向外，也可能垂直紙面向里。5、

6、兩種自感現(xiàn)象的比較【典型例題】一電磁感應(yīng)現(xiàn)象例3、2019上海如下圖，在一固定圓柱形磁鐵的N極附近置一平面線圈abcd，磁鐵軸線與線圈程度中心線xx軸重合，以下說法中正確的選項是C、DA、當線圈剛沿xx軸向右平移時，線圈中有感應(yīng)電流，方向為adcbaB、當線圈剛繞軸xx轉(zhuǎn)動時，ad向外，bc向里，線圈中有感應(yīng)電流，方向為abcdaC、當線圈剛沿垂直紙面方向向外平移時，線圈中有感應(yīng)電流，方向為adcbaD、當線圈剛繞yy軸轉(zhuǎn)動時ab向里，cd向外，線圈中有感應(yīng)電流，方向為adcba解析：此題考察磁鐵的磁場、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和楞次定律等知識點。例4、如下圖，在勻強磁場中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大線圈

7、M相連接要使小線圈N獲得順時針方向的感應(yīng)電流，那么放在導(dǎo)軌上的裸金屬棒ab的運動情況是兩線圈共面A、向右勻速運動B、向左加速運動C、向右加速運動D、向右減速運動解析：B、D此題宜采用逆向思維分析法進展解答，就是從結(jié)果出發(fā)找原因。二右手定那么的應(yīng)用：例5、如下圖為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的豎直分量向下。飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持程度，飛行高度不變，由于地磁場的作用，金屬機翼上有電勢差。設(shè)飛行員左方機翼末端處的電勢為U1，右方機翼末端處電勢為U2，那么A、假設(shè)飛機從西往東飛，U1比U2高B、假設(shè)飛機從東往西飛，U2比U1高C、假設(shè)飛機從南往北飛，U1比U2高D、假設(shè)飛機從北往南飛

8、，U2比U1高解析：A、C三和的應(yīng)用例6、如下圖的勻強磁場中，有兩根相距0.2m固定的金屬滑軌MN和PQ?；壣戏胖弥鴄b、cd兩根平行的可動金屬細棒，在兩棒中點O、O之間拴一根0.4m長的絲繩，繩長保持不變。設(shè)磁感應(yīng)強度B以1T/s的變化率均勻減小，abcd回路的電阻為0.5。求當B減小到10T時，兩可動棒所受磁場作用力為多大？B與abcd回路所在平面垂直解析：0.32N例7、2019上海半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有均勻磁場，磁感應(yīng)強度為B0.2T，磁場方向垂直紙面向里。半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a0.4m，b0.6m。金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R0

9、2。一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計。其棒以v05m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO的瞬時如下圖MN中的電動勢和流過燈L1的電流。撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O以O(shè)O為軸向上翻轉(zhuǎn)90º，假設(shè)此時磁場隨時間均勻變化，其變化率為T/s，求L1的功率。解析：0.4A；1.28×102W四電磁感應(yīng)和電路規(guī)律的綜合應(yīng)用在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體或回路就相當于電源。將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在電路中形成電流。因此電磁感應(yīng)問題往往跟電路問題聯(lián)絡(luò)在一起，這類問題通常需要綜合

10、應(yīng)用閉合電路歐姆定律。例8、2019上海如下圖，長為l、電阻r0.3、m0.1kg的金屬棒CD垂直跨擱在位于程度面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距也是l，棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌左端接有R0.5的電阻，量程為03.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為01.0V的電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過平面?，F(xiàn)以向右恒定外力F使金屬棒右移。當金屬棒以v2m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時，觀察到電路中的一個電表正好滿偏，而另一個電表未滿偏。問：此滿偏的電表是哪個表？說明理由。拉動金屬棒的外力F多大？解析：電壓表；1.6N五電磁感應(yīng)與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用電磁感應(yīng)中產(chǎn)

11、生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力的作用，因此，電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)絡(luò)在一起，解決這類問題除了要應(yīng)用到電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律，還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律。例9、2019上海如下圖，有兩根和程度方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下，經(jīng)過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度vm，那么B、CA、假如B增大，vm將變大B、假如變大，vm將變大C、假如R變大，vm將變大D、假如m變小，vm將變大解析：金屬桿向下運動的動態(tài)過程可表示為例10、無限長的平行金屬軌道M、N，相距l(xiāng)0.5m

12、，且程度放置；金屬棒b和c可在軌道上無摩擦地滑動，兩金屬棒的質(zhì)量均為0.1kg，電阻均為1，軌道的電阻不計。整個裝置放在磁感應(yīng)強度B1T的勻強磁場中，磁場方向與軌道平面垂直，如下圖。假設(shè)使b棒以初速度v010m/s開場向左運動，求： c棒的最大加速度；c棒的最大速度c棒中產(chǎn)生的焦耳熱。解析：12.5m/s2；5m/s；1.25J六電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化例11、2019全國如下圖，虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強磁場區(qū)域，ab2bc，磁場方向垂直于紙面；實線框abcd是一正方形導(dǎo)線框，ab邊與ab邊平行。假設(shè)將導(dǎo)線框勻速地拉離磁場區(qū)域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功，W2表示以同樣

13、速率沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功，那么BA、W1W2B、W22W1C、W12W2D、W24W1例12、如下圖，電動機牽引一根原來靜止的長L為lm，質(zhì)量m為0.1kg的導(dǎo)體棒MN，其電阻R為1，導(dǎo)體棒架在處于磁感應(yīng)強度B為1T豎直放置的框架上，當導(dǎo)體棒上升h為4m時獲得穩(wěn)定的速度。在電動機牽引導(dǎo)體棒時，電路中電壓表和電流表的讀數(shù)分別穩(wěn)定在10V和1A，電動機內(nèi)阻為1，不計框架電阻及一切摩擦，g取l0m/s2。求：棒能到達的穩(wěn)定速度；假設(shè)棒從靜止到達穩(wěn)定速度共用1s的時間，那么此過程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的焦耳熱是多少？解析：4.5m/s；4J例13、如下圖，位于同一程度面內(nèi)的兩根平行導(dǎo)軌間

14、距為l，左端連接一個耐壓足夠大的電容器，電容為C。導(dǎo)體桿cd與導(dǎo)軌接觸良好，在平行導(dǎo)軌平面的程度力作用下從靜止開場勻加速運動，加速度為a。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面豎直向下，導(dǎo)軌足夠長，不計導(dǎo)軌、導(dǎo)體桿、導(dǎo)線的電阻，忽略摩擦。求從導(dǎo)體桿開場運動經(jīng)過時間t電容器獲得的能量E？解析：七自感現(xiàn)象、電磁感應(yīng)中的圖象問題例14、如下圖，自感線圈電阻很小可忽略不及，自感系數(shù)很大，A、B、C是三只完全一樣的燈泡，那么S閉合后，以下說法正確的選項是BCDA、閉合瞬間，三個燈都亮B、S閉合瞬間，A燈最亮，B和C燈的亮度一樣C、S閉合后，過一會兒，A燈逐漸變暗，最后完全熄滅D、S閉合后過一會兒，B、C燈逐漸變亮，最后亮度一樣例15、2019全國如圖a所示，一寬40cm的勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里。一邊長為20cm的正方形導(dǎo)線框位于紙面內(nèi)，以垂直于磁場邊界的恒定速度v20cm/s通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框有一邊始終與磁場區(qū)域的邊界平行。取它剛進入磁