2022物理新高考《專題12電磁感應(yīng)》課件

1、 考情解讀課標(biāo)要求1.探究影響感應(yīng)電流方向的因素,理解楞次定律.2.通過實(shí)驗(yàn),理解法拉第電磁感應(yīng)定律.3.通過實(shí)驗(yàn),了解自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象.能舉例說明自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用. 考情解讀課標(biāo)要求 考情解讀命題探究1.命題分析:高考對(duì)本專題的考查主要有電磁感應(yīng)現(xiàn)象的分析與判斷,感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算以及電磁感應(yīng)中的電路、能量、圖像等問題.選擇題和計(jì)算題對(duì)本專題知識(shí)都有所涉及,試題綜合性較強(qiáng).2.趨勢(shì)分析:針對(duì)2022年高考,導(dǎo)體棒的受力及運(yùn)動(dòng)分析、電磁感應(yīng)與動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律相結(jié)合的綜合性試題應(yīng)引起大家的重視. 考情解讀命題探究 考情解讀核心素養(yǎng)聚焦物理觀念:1.理解磁通量、

2、電磁感應(yīng)、自感等概念;2.掌握右手定則、楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律;3.培養(yǎng)電磁相互作用觀念和能量觀念.科學(xué)思維:綜合應(yīng)用楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、焦耳定律、牛頓第二定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律分析問題的能力.科學(xué)探究:通過實(shí)驗(yàn)探究影響感應(yīng)電流方向的因素,探究法拉第電磁感應(yīng)定律、探究自感現(xiàn)象和渦流現(xiàn)象,提高定性和定量分析問題的能力.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:了解生活中電磁感應(yīng)的應(yīng)用,體會(huì)學(xué)習(xí)物理的樂趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的興趣. 考情解讀核心素養(yǎng)聚焦 考情解讀核心考點(diǎn)考題取樣考法考向1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律2020全國(guó),T142020全國(guó),T14考查物理學(xué)

3、史及電磁感應(yīng)現(xiàn)象考查安培定則、楞次定律的應(yīng)用2.法拉第電磁感應(yīng)定律自感2020山東,T12考查電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用、I-t、F-t圖像的綜合應(yīng)用3.電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用2019天津,T11雙金屬棒與雙磁場(chǎng)相結(jié)合的電磁感應(yīng)與力、能量的綜合考查 考情解讀核心考點(diǎn)考題取樣考法考向1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定考點(diǎn)幫必備知識(shí)通關(guān)考點(diǎn)1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律考法幫解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判斷考法2 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向高分幫“雙一流”名校沖刺重難突破 “三定則一定律”的綜合應(yīng)用考法3 楞次定律的推廣應(yīng)用考法4 實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素考點(diǎn)幫必備知識(shí)通關(guān)考點(diǎn)1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律考法幫考點(diǎn)

4、幫必備知識(shí)通關(guān)考點(diǎn)2 法拉第電磁感應(yīng)定律自感考法幫解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)中感生電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用考法2 電磁感應(yīng)中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用（電路問題） 考法3 感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的綜合應(yīng)用考法4 自感類問題的分析與求解高分幫“雙一流”名校沖刺重難突破 電磁感應(yīng)中圖像問題的求解考法5 感生電場(chǎng)問題的分析與判斷考點(diǎn)幫必備知識(shí)通關(guān)考法幫解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)中考點(diǎn)幫必備知識(shí)通關(guān)考點(diǎn)3 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用考法幫解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題考法2 電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系問題考法3 動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用高分幫“雙一流”名校沖刺考法4 線框模型的綜合問題模型構(gòu)建 電磁感應(yīng)中

5、的“桿軌”運(yùn)動(dòng)模型考點(diǎn)幫必備知識(shí)通關(guān)考點(diǎn)3 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用考法幫解 考點(diǎn)1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 考點(diǎn)1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)1.磁通量描述穿過某一截面的磁感線的條數(shù).在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積為S的平面的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量,定義式:=BS.學(xué)習(xí)理解(1)S為有磁感線穿過的有效面積.(2)任何一個(gè)面都有正、反兩個(gè)方向,磁感線從面的正方向穿入時(shí),穿過該面的磁通量為正;反之,磁通量為負(fù).所求磁通量為正、負(fù)磁通量的代數(shù)和.(3)穿過某一平面的磁感線凈條數(shù)越多,磁通量越大. 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)1.磁通量 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)2.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條

6、件穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,即0.學(xué)習(xí)理解 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)2.產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)3.磁通量、磁通量的變化量及磁通量的變化率的比較磁通量磁通量的變化量物理意義磁通量越大,某時(shí)刻穿過磁場(chǎng)中某個(gè)平面的磁感線凈條數(shù)越多.某段時(shí)間穿過某個(gè)平面的末、初磁通量的差值.表示磁場(chǎng)中穿過某個(gè)平面的磁通量變化快慢的物理量.大小計(jì)算=BS,S為平面在與磁場(chǎng)垂直的方向上的面積.=2-1=BS=SB 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)3.磁通量、磁通量的變化量及磁通 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)磁通量磁通量的變化量關(guān)系 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)磁通量磁通量的變化量關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)聯(lián)想質(zhì)疑(1)穿過某個(gè)平面

7、有相反的磁場(chǎng)時(shí),磁通量該如何計(jì)算?(2)當(dāng)線圈平面翻轉(zhuǎn)180 時(shí),磁通量為多少? 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)聯(lián)想質(zhì)疑 考法幫 解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判斷示例1 現(xiàn)將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流表及開關(guān)按圖示連接,在開關(guān)閉合、線圈A放在線圈B中的情況下,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左加速滑動(dòng)時(shí),電流表指針向右偏轉(zhuǎn).由此可以推斷A.線圈A向上移動(dòng)或滑動(dòng)變阻器的滑片P向右加速滑動(dòng),都能引起電流表指針向左偏轉(zhuǎn) 考法幫 解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判 考法幫 解題能力提升B.線圈A向上移動(dòng)或斷開開關(guān),都能引起電流表指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動(dòng)變阻器的滑片P勻速向左或勻速向

8、右滑動(dòng),都能使電流表指針靜止在中央D.因?yàn)榫€圈A、線圈B的繞線方向未知,所以無(wú)法判斷電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向思維導(dǎo)引： 考法幫 解題能力提升B.線圈A向上移動(dòng)或斷開開關(guān),都 考法幫 解題能力提升解析：由思維導(dǎo)引可推知:當(dāng)穿過線圈B的磁通量增加時(shí),電流表指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn).線圈A向上移動(dòng)或斷開開關(guān)時(shí),穿過線圈B的磁通量減少,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),故A錯(cuò)誤,B正確;P勻速向左滑動(dòng)時(shí)穿過線圈B的磁通量減少,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),P勻速向右滑動(dòng)時(shí)穿過線圈B的磁通量增加,電流表指針向左偏轉(zhuǎn),故C錯(cuò)誤;綜合前面分析可知,D錯(cuò)誤. 考法幫 解題能力提升解析：由思維導(dǎo)引可推知:當(dāng)穿過線 考法幫 解題能力提升特別提醒 判斷

9、感應(yīng)電流的方向應(yīng)注意:(1)明確產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,即穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化;(2)明確電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流的流向之間的關(guān)系;(3)明確產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,是“導(dǎo)體切割”,還是“磁場(chǎng)變化”,磁通量是增加還是減少;(4)在原磁場(chǎng)方向不變時(shí),磁通量增加和磁通量減少所引起的感應(yīng)電流方向一定相反. 考法幫 解題能力提升特別提醒 判斷感應(yīng)電流 考法幫 解題能力提升考法2 應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向示例2 2017全國(guó),15,6分如圖所示,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直.金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS,一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)

10、域內(nèi),線框與導(dǎo)軌共面.現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正確的是A.PQRS中沿順時(shí)針方向,T中沿逆時(shí)針方向B.PQRS中沿順時(shí)針方向,T中沿順時(shí)針方向 考法幫 解題能力提升考法2 應(yīng)用楞次定律判斷 考法幫 解題能力提升C.PQRS中沿逆時(shí)針方向,T中沿逆時(shí)針方向D.PQRS中沿逆時(shí)針方向,T中沿順時(shí)針方向思維導(dǎo)引：解析：金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng),則其速度v方向向右,由右手定則可得,金屬桿PQ中的感應(yīng)電流方向由Q指向P,則PQRS中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向.PQRS中感應(yīng)電流產(chǎn)生向外的磁場(chǎng),穿過T的總磁通量減少,根據(jù)楞次定律和安培定則可知,T中的感應(yīng)電流沿

11、順時(shí)針方向. 考法幫 解題能力提升C.PQRS中沿逆時(shí)針方向,T中 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié) 楞次定律的理解及應(yīng)用方法(1)楞次定律中“阻礙”的含義: 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié) 考法幫 解題能力提升(2)應(yīng)用楞次定律的思路: 考法幫 解題能力提升(2)應(yīng)用楞次定律的思路: 考法幫 解題能力提升考法3 楞次定律的推廣應(yīng)用示例3 如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈,當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí),若線圈始終不動(dòng),則下列關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的判斷正確的是A.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左B.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)

12、動(dòng)趨勢(shì)向左C.FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右D.FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 考法幫 解題能力提升考法3 楞次定律的推廣應(yīng)用 考法幫 解題能力提升思維導(dǎo)引：解析：當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時(shí),線圈中向下的磁通量先增大后減小,由楞次定律及安培定則可知,線圈中先產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流后產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流(從上往下看),線圈四條邊所受安培力的合力先向右下,后向右上,因此FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右,D正確. 考法幫 解題能力提升思維導(dǎo)引：解析：當(dāng)一豎直放置的條 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié) 楞次定律的廣義表述及應(yīng)用方法表述感應(yīng)電流的“效

13、果”總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因.內(nèi)容阻礙原磁通量變化“增反減同”.阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來(lái)拒去留”.使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)“增縮減擴(kuò)”.阻礙原電流的變化“增反減同”. 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié)表感應(yīng)電流的“效果”總 考法幫 解題能力提升例證磁鐵靠近線圈,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反.磁鐵靠近線圈時(shí),兩者間的力是斥力.磁鐵遠(yuǎn)離線圈時(shí),兩者間的力是引力.P、Q是光滑固定導(dǎo)軌,a、b是可動(dòng)金屬棒,磁鐵下移,a、b靠近.閉合S,B先亮. 考法幫 解題能力提升例 考法幫 解題能力提升考法4 實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電流方向的因素示例4 2019浙江4月選考試題節(jié)選在“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)物連

14、線后如圖甲所示.感應(yīng)線圈組的內(nèi)外線圈的繞線方向如圖乙粗線所示.(1)接通電源,閉合開關(guān),G表指針會(huì)有大的偏轉(zhuǎn),幾秒后G表指針停在中間不動(dòng).將滑動(dòng)變阻器的觸頭迅速向右滑動(dòng)時(shí),G表指針(填“不動(dòng)”“右偏”“左偏”或“不停振動(dòng)”);迅速抽出鐵芯時(shí),G表指針(填“不動(dòng)”“右偏”“左偏”或“不停振動(dòng)”). 考法幫 解題能力提升考法4 實(shí)驗(yàn):探究影響感應(yīng)電 考法幫 解題能力提升(2)斷開開關(guān)和電源,將鐵芯重新插入內(nèi)線圈中,把直流輸出改為交流輸出,其他均不變.接通電源,閉合開關(guān),G表指針(填“不動(dòng)”“右偏”“左偏”或“不停振動(dòng)”). 考法幫 解題能力提升(2)斷開開關(guān)和電源,將鐵芯重 考法幫 解題能力提升解

15、析：(1)滑動(dòng)變阻器觸頭向右滑動(dòng)時(shí),接入電路的電阻減小,電流增大,內(nèi)線圈的磁通量方向向下增大,根據(jù)楞次定律可判斷外線圈內(nèi)的感應(yīng)電流方向從A接線柱流入,故G表指針向左偏.抽出鐵芯時(shí),磁通量減小,G表指針向右偏.(2)把直流輸出改為交流輸出后,外線圈中的感應(yīng)電流方向不斷發(fā)生變化,故G表指針不停振動(dòng). 考法幫 解題能力提升解析：(1)滑動(dòng)變阻器觸頭向右滑 考法幫 解題能力提升特別提醒 判斷感應(yīng)電流方向的要點(diǎn)1.明確產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,即穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化;2.明確電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流的流向之間的關(guān)系;3.明確產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,是“導(dǎo)體切割”,還是“磁場(chǎng)變化”,磁通量是增加還是減少;

16、4.在原磁場(chǎng)方向不變時(shí),磁通量增加和磁通量減少所引起的感應(yīng)電流方向一定相反. 考法幫 解題能力提升特別提醒 高分幫 “雙一流”名校沖刺重難突破 “三定則一定律”的綜合應(yīng)用在電磁感應(yīng)問題的分析求解中,必須靈活應(yīng)用安培定則、左手定則、右手定則及楞次定律,“三定則一定律”的綜合應(yīng)用問題,既是歷年高考命題的重點(diǎn),同時(shí)也是分析求解問題的難點(diǎn).名稱基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用的定則或定律電流的磁效應(yīng)運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng).因電生磁安培定則洛倫茲力、安培力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力.因電受力左手定則(判定力的方向)“三定則一定律”的應(yīng)用對(duì)比 高分幫 “雙一流”名校沖刺重難突破 “三定則一定 高分幫 “雙一流”名校

17、沖刺名稱基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用的定則或定律電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng).因動(dòng)生電右手定則閉合回路磁通量變化.因磁生電楞次定律(判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流方向)概括整合(1)判斷電勢(shì)高低時(shí),使用右手定則方便.(2)對(duì)于磁通量發(fā)生變化而引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的方向判斷,可使用楞次定律. 高分幫 “雙一流”名校沖刺名稱基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用的 高分幫 “雙一流”名校沖刺示例5 多選如圖所示,水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒PQ、MN,MN的左邊有一閉合電路,當(dāng)PQ在外力的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí),MN向右運(yùn)動(dòng).則PQ所做的運(yùn)動(dòng)可能是A.向右加速運(yùn)動(dòng) B.向左加速運(yùn)動(dòng)C.向右減速運(yùn)動(dòng) D.向左減速運(yùn)

18、動(dòng) 高分幫 “雙一流”名校沖刺示例5 多選如圖所示 高分幫 “雙一流”名校沖刺解析：MN向右運(yùn)動(dòng),說明MN受到向右的安培力,因?yàn)閍b在MN處的磁場(chǎng)垂直紙面向里 MN中的感應(yīng)電流由M到N L1中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上 若L2中磁場(chǎng)方向向上減弱 PQ中電流為由Q到P且減小 向右減速運(yùn)動(dòng);若L2中磁場(chǎng)方向下增強(qiáng) PQ中電流為由P到Q且增大 向左加速運(yùn)動(dòng). 高分幫 “雙一流”名校沖刺解析：MN向右運(yùn)動(dòng),說明M 高分幫 “雙一流”名校沖刺歸納總結(jié)1.“三定則一定律”的應(yīng)用方法(1)弄清“因果關(guān)系”是正確應(yīng)用定則、定律的關(guān)鍵.(2)判斷感應(yīng)電流受到的安培力.先用右手定則判定感應(yīng)電流的方向,再用左手定則確定

19、安培力的方向.根據(jù)楞次定律的推論可知安培力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng). 高分幫 “雙一流”名校沖刺歸納總結(jié) 高分幫 “雙一流”名校沖刺2.應(yīng)用逆向推理法分析二次感應(yīng)的基本思路 高分幫 “雙一流”名校沖刺2.應(yīng)用逆向推理法分析二次 高分幫 “雙一流”名校沖刺注意 如果已知二次感應(yīng)后的結(jié)果要判斷導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況或磁場(chǎng)的變化情況,通常用逆向推理法. 高分幫 “雙一流”名校沖刺注意 如果已知二次感應(yīng)考點(diǎn)2 法拉第電磁感應(yīng)定律自感考點(diǎn)2 法拉第電磁感應(yīng)定律自感 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)3.導(dǎo)體垂直切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(1)公式:導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小,與磁感應(yīng)強(qiáng)

20、度B、導(dǎo)體長(zhǎng)度l、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度v的大小以及運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向的夾角的正弦值成正比.數(shù)學(xué)表達(dá)式:E=Blvsin .當(dāng)vB時(shí),sin =1,E=Blv.(2)理解:E=Blv一般用來(lái)求導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度為v時(shí)切割磁感線產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì),但若速度為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的平均速度,則求得的電動(dòng)勢(shì)為平均電動(dòng)勢(shì).當(dāng)B、l、v三個(gè)量相互垂直時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大;當(dāng)有任意兩個(gè)量平行時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零. 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)3.導(dǎo)體垂直切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)公式中的l應(yīng)理解為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度,如圖中導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度為ab間的距離.聯(lián)想質(zhì)疑若導(dǎo)體和磁場(chǎng)同時(shí)運(yùn)動(dòng),是否會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)? 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)

21、公式中的l應(yīng)理解為導(dǎo)體切割磁感 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)5.自感(1)定義:一個(gè)線圈中的電流變化時(shí),它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱為自感.產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì).(2)通電自感和斷電自感通電自感斷電自感電路圖器材A1、A2同規(guī)格,R=RL,L(自感系數(shù))較大.RLRA,L(自感系數(shù))較大. 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)5.自感通電自感斷電自感電路圖 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)通電自感斷電自感現(xiàn)象在開關(guān)S閉合瞬間,A2燈立即亮起來(lái),A1燈逐漸變亮,最終兩燈一樣亮.在開關(guān)S斷開時(shí),A燈突然閃亮一下后漸漸熄滅.原因開關(guān)S閉合時(shí),流過線圈的電流增

22、大,使線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙了電流的增大,流過A1燈的電流比流過A2燈的電流增大得慢.斷開開關(guān)S時(shí),流過線圈的電流減小,線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙了電流的減小,且在S斷開后,A燈和線圈間形成閉合回路,通過線圈的電流反向通過A燈,由于RLRA,流過A燈的電流在開關(guān)斷開瞬間突然增大,從而使A燈的功率突然變大,即閃亮一下,隨后逐漸減小.能量轉(zhuǎn)化情況電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能.磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能. 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)通電自感斷電自感現(xiàn)象在開關(guān)S閉 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)6.渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)(1)渦流現(xiàn)象渦流:塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中,或者讓它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的旋渦狀感應(yīng)電流.2020全國(guó)第14

23、題產(chǎn)生原因:金屬塊內(nèi)磁通量變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流. 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)6.渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)(2)電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的比較電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)區(qū)別成因?qū)w在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而使導(dǎo)體受到安培力.磁場(chǎng)相對(duì)導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)引起磁通量的變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而使導(dǎo)體受到安培力.效果導(dǎo)體所受安培力的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相反,阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng).導(dǎo)體所受安培力的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向相同,推動(dòng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng). 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)(2)電磁阻尼與電磁驅(qū)動(dòng)的比較 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)區(qū)別能量轉(zhuǎn)化導(dǎo)體克服安培力做功,其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,最終轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.由于電磁感應(yīng),其他形式的能

24、轉(zhuǎn)化為電能,通過安培力做功,電能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的機(jī)械能.聯(lián)系都屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象,遵循法拉第電磁感應(yīng)定律.安培力都阻礙導(dǎo)體與磁體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng). 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)區(qū)別能量導(dǎo)體克 考法幫 解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)中感生電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用示例1 2020天津,10,14分如圖所示,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻變化.正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場(chǎng)中,金屬框平面與磁場(chǎng)方向垂直,電阻R=0.1 ,邊長(zhǎng)l=0.2 m.求 考法幫 解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)中感生電動(dòng)勢(shì) 考法幫 解題能力提升E恒定,I恒定 考法幫 解題能力提升E恒定,I恒定 考法幫 解題能力提升 考法幫

25、 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升考法2 電磁感應(yīng)中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的應(yīng)用(電路問題)示例2 2020浙江7月選考,12,3分如圖所示,固定在水平面上的半徑為r的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).長(zhǎng)為l的金屬棒,一端與圓環(huán)接觸良好,另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸OO上,隨軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在圓環(huán)的A點(diǎn)和電刷間接有阻值為R的電阻和電容為C、板間距為d的平行板電容器,有一帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài).已知重力加速度為g,不計(jì)其他電阻和摩擦,下列說法正確的是 考法幫 解題能力提升考法2 電磁感應(yīng)中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 考法幫 解題能力提升 考法

26、幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升考法3 感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的綜合應(yīng)用 考法幫 解題能力提升考法3 感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電 考法幫 解題能力提升思維導(dǎo)引：逆向思維法 考法幫 解題能力提升思維導(dǎo)引：逆向思維法 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié)感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩種類型,高考時(shí)常在一道試題中考查學(xué)生對(duì)這兩種類型問題的理解和掌握.1.感生電動(dòng)勢(shì)和動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的比較感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原因磁場(chǎng)變化.導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng).移動(dòng)電荷的非靜電力感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷的電場(chǎng)力.導(dǎo)體中自由電荷所受洛倫茲力沿

27、導(dǎo)體方向的分力. 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié)感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn) 考法幫 解題能力提升感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)回路中相當(dāng)于電源的部分處于變化磁場(chǎng)中的導(dǎo)體部分.做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體.方向的判斷方法由楞次定律判斷.通常由右手定則判斷,也可由楞次定律判斷.大小的計(jì)算方法相互聯(lián)系感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的本質(zhì)是相同的,都遵從法拉第電磁感應(yīng)定律,體現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化與守恒. 考法幫 解題能力提升感生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)回路中相當(dāng) 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升考法4 自感類問題的分析與求解示例4 2017北京,19,6分圖1和圖2是教材

28、中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖,L1和L2為電感線圈.實(shí)驗(yàn)時(shí),斷開開關(guān)S1瞬間,燈A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S2,燈A2逐漸變亮,而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同.下列說法正確的是A.圖1中,A1與L1的電阻值相同B.圖1中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,A1中電流大于L1中電流C.圖2中,變阻器R與L2的電阻值相同D.圖2中,閉合S2瞬間,L2中電流與變阻器R中電流相等 考法幫 解題能力提升考法4 自感類問題的分析與 考法幫 解題能力提升解析：在圖1中斷開S1瞬間,燈A1突然閃亮,說明斷開S1前,L1中的電流大于A1中的電流,故L1的阻值小于A1的阻值,A、B選項(xiàng)均錯(cuò)誤;

29、在圖2中,閉合S2瞬間,由于L2的自感作用,通過L2的電流很小,D錯(cuò)誤;閉合S2后,最終A2與A3亮度相同,說明兩支路電流相等,故R與L2的阻值相同,C項(xiàng)正確. 考法幫 解題能力提升解析：在圖1中斷開S1瞬間,燈A 考法幫 解題能力提升知識(shí)拓展題圖1實(shí)驗(yàn)為斷電自感實(shí)驗(yàn),當(dāng)S1斷開后,L1與A1構(gòu)成一個(gè)閉合回路,L1的自感電動(dòng)勢(shì)使回路中的電流保持一段時(shí)間,故A1會(huì)逐漸變暗.特別提醒分析處理自感類問題時(shí),注意把握如下幾點(diǎn).1.通電自感:線圈相當(dāng)于一個(gè)變化的電阻阻值由無(wú)窮大逐漸減小,通電瞬間自感線圈處相當(dāng)于斷路.2.斷電自感:斷電時(shí)自感線圈處相當(dāng)于電源,磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能,電動(dòng)勢(shì)由某值逐漸減小到零.

30、考法幫 解題能力提升知識(shí)拓展 考法幫 解題能力提升3.電流穩(wěn)定時(shí),自感線圈就是導(dǎo)體.如果線圈電阻不計(jì),自感線圈將把電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能而儲(chǔ)存后不再消耗電能.4.通過線圈的電流不能發(fā)生突變,只能緩慢變化.5.線圈的自感系數(shù)越大,自感現(xiàn)象越明顯,自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩了變化的進(jìn)行,但它不能使變化停止,更不能使變化反向. 考法幫 解題能力提升3.電流穩(wěn)定時(shí),自感線圈就是導(dǎo)體 考法幫 解題能力提升考法5 感生電場(chǎng)問題的分析與判斷示例5 安徽高考英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為,磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng).如圖所示,一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置,環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球.已知磁

31、感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加,其變化率為k,若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周,則感生電場(chǎng)對(duì)小球的作用力所做功的大小是 考法幫 解題能力提升考法5 感生電場(chǎng)問題的分析 考法幫 解題能力提升思維導(dǎo)引：逆向思維法 考法幫 解題能力提升思維導(dǎo)引：逆向思維法 考法幫 解題能力提升 歸納總結(jié) 感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的區(qū)別1.產(chǎn)生條件不同靜電場(chǎng)是由電荷激發(fā)的,而感生電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)激發(fā)的.2.描述電場(chǎng)的電場(chǎng)線特點(diǎn)不同靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不閉合,總是始于正電荷,止于負(fù)電荷,不閉合、不相交、也不相切;而變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生的感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合曲線,沒有終點(diǎn)與起點(diǎn),這種情況與磁場(chǎng)中的磁感線類似,所以感生電場(chǎng)又稱為渦旋電場(chǎng). 考法幫 解題

32、能力提升 歸納總結(jié) 考法幫 解題能力提升3.電場(chǎng)對(duì)電荷做功不同單位正電荷在靜電場(chǎng)中沿閉合路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí),電場(chǎng)力所做的功為零.而單位正電荷在感生電場(chǎng)中沿閉合路徑運(yùn)動(dòng)一周時(shí),電場(chǎng)力所做的功不為零.4.電場(chǎng)方向及判斷方法不同靜電場(chǎng)方向與正電荷所受電場(chǎng)力方向一致,沿電場(chǎng)線的切線方向;感生電場(chǎng)方向是根據(jù)磁場(chǎng)的變化情況由楞次定律判斷的.如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度B增強(qiáng),假定在磁場(chǎng)周圍有一個(gè)閉合回路,由楞次定律可知回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下,由安培定則可判斷出電流方向沿順時(shí)針方向(俯視),則感生電場(chǎng)方向也為順時(shí)針方向(俯視). 考法幫 解題能力提升3.電場(chǎng)對(duì)電荷做功不同如圖所示, 高分幫 “雙一流”名校沖刺

33、重難突破 電磁感應(yīng)中圖像問題的求解1.求解圖像問題時(shí)的“三看”“三明確” 高分幫 “雙一流”名校沖刺重難突破 電磁感應(yīng) 高分幫 “雙一流”名校沖刺2.電磁感應(yīng)中圖像問題的解題思路(1)明確圖像的種類,是B-t圖像、-t圖像、E-t圖像還是i-t圖像.對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況,還常涉及E-x圖像和i-x圖像.(2)分析電磁感應(yīng)的具體過程.(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系.(4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律等寫出函數(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)判斷圖像(或描繪圖像、應(yīng)用圖像分析解決問題). 高分幫 “雙一

34、流”名校沖刺2.電磁感應(yīng)中圖像問題的解 高分幫 “雙一流”名校沖刺3.求解圖像類選擇題的兩種常用方法(1)排除法:排除與題目要求不符的圖像.先用“方向的正負(fù)”排除,再用“大小”排除.抓住“特殊點(diǎn),特殊位置”進(jìn)行排除,即考慮“圖線截距、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、頂點(diǎn)等”.(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,然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像進(jìn)行分析和判斷. 高分幫 “雙一流”名校沖刺3.求解圖像類選擇題的兩種 高分幫 “雙一流”名校沖刺題型1動(dòng)生圖像問題示例6 2020山東,12,4分,多選如圖所示,平面直角坐標(biāo)系的第一和第二象限分別存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反且垂直于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圖中

35、虛線方格為等大正方形.一位于Oxy平面內(nèi)的剛性導(dǎo)體框abcde在外力作用下以恒定速度沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)(不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)).從圖示位置開始計(jì)時(shí),4 s末bc邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng).在此過程中,導(dǎo)體框內(nèi)感應(yīng)電流的大小為I,ab邊所受安培力的大小為Fab, 二者與時(shí)間t的關(guān)系圖像可能正確的是 高分幫 “雙一流”名校沖刺題型1動(dòng)生圖像問題 高分幫 “雙一流”名校沖刺. 高分幫 “雙一流”名校沖刺. 高分幫 “雙一流”名校沖刺解析：第1 s內(nèi),ae邊切割磁感線,由E=BLv可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變,導(dǎo)體框總電阻一定,故感應(yīng)電流一定,由安培力F=BIL可知ab邊所受安培力與ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)的長(zhǎng)度成正比;第2 s內(nèi),導(dǎo)體框切割

36、磁感線的有效長(zhǎng)度均勻增大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均勻增大,感應(yīng)電流均勻增大;第34 s內(nèi),導(dǎo)體框在第二象限內(nèi)切割磁感線的有效長(zhǎng)度保持不變,在第一象限內(nèi)切割磁感線的有效長(zhǎng)度不斷增大,但兩象限磁場(chǎng)方向相反,導(dǎo)體框的兩部分感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反,所以第2 s末感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大,之后便不斷減小,第3 s末與第1 s末,導(dǎo)體框切割磁感線的有效長(zhǎng)度相同,可知第3 s末與第1 s末線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小相等,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確.但第3 s末ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)的長(zhǎng)度是第1 s末的3倍,即ab邊所受安培力在第3 s末的大小等于第1 s末所受安培力大小的3倍,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 高分幫 “雙一流”名校沖刺解析：第1 s內(nèi),ae

37、邊切 高分幫 “雙一流”名校沖刺題型2感生圖像問題示例7 2019全國(guó),20,6分,多選空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其邊界如圖(a)中虛線MN所示.一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為、橫截面積為S,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi),圓心O在MN上.t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖(a)所示;磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b)所示.則在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi) 高分幫 “雙一流”名校沖刺題型2感生圖像問題 高分幫 “雙一流”名校沖刺 高分幫 “雙一流”名校沖刺 高分幫 “雙一流”名校沖刺歸納總結(jié)圖像的應(yīng)用問題有兩類:一類是根據(jù)題給條件,分析電磁感應(yīng)過程,按要求畫出函數(shù)圖像

38、;另一類是由電磁感應(yīng)圖像,讀取相關(guān)信息,運(yùn)用物理規(guī)律求解問題.必須明確物理圖像是數(shù)理綜合的一個(gè)重要窗口,在運(yùn)用圖像解決物理問題時(shí),第一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是破譯,即解讀圖像中的關(guān)鍵信息(尤其是過程信息),第二個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)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. 高分幫 “雙一流”名校沖刺歸納總結(jié) 考點(diǎn)3 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用 考點(diǎn)3 電磁感應(yīng)的綜合應(yīng)用 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)2.電磁感應(yīng)中的力和電的關(guān)系圖 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)2.電磁感應(yīng)中的力和電的關(guān)系圖 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)(2)安培力方向的判斷由右手定則和左手定

39、則判斷先用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向,再用左手定則判斷安培力的方向.由楞次定律判斷根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因,因此安培力總是阻礙引起磁通量變化的運(yùn)動(dòng). 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)(2)安培力方向的判斷 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)4.電磁感應(yīng)中的能量問題 (1)電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程,是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量問題的實(shí)質(zhì)是電能的轉(zhuǎn)化問題,橋梁是安培力.“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.同理,安培力做功的過程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程,安培力做多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,因此電磁感應(yīng)過程

40、總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化. 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)4.電磁感應(yīng)中的能量問題 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)(2)求解焦耳熱Q的三種方法 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān) 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)應(yīng)用實(shí)踐單棒切割線框切割自感感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)衛(wèi)星懸繩發(fā)電1.電磁驅(qū)動(dòng)2.發(fā)電機(jī)3.電磁阻尼1.延時(shí)繼電器2.日光燈1.變壓器2.高頻焊接3.遠(yuǎn)距離輸電4.話筒 考點(diǎn)幫 必備知識(shí)通關(guān)應(yīng)用實(shí)踐單棒切割線框切割自感感 考法幫 解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問題示例1 2016天津,12,20分電磁緩速器是應(yīng)用于車輛上以提高運(yùn)行安全性的輔助制動(dòng)裝置,其工作原理是利用電磁阻尼作用減緩車輛的速度.電磁阻尼作用可以借助如下模型討論:如圖所示,將形

41、狀相同的兩根平行且足夠長(zhǎng)的鋁條固定在光滑斜面上,斜面與水平方向夾角為.一質(zhì)量為m的條形磁鐵滑入兩鋁條間,恰好勻速穿過,穿過時(shí)磁鐵兩端面與兩鋁條的間距始終保持恒定,其引起電磁感應(yīng)的效果與磁鐵不動(dòng)、鋁條相對(duì)磁鐵運(yùn)動(dòng)相同.磁鐵端面是邊長(zhǎng)為d的正方形,由于磁鐵距離鋁條很近,磁鐵端面正對(duì)兩鋁條區(qū)域的磁場(chǎng)均可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,鋁條的高度大于d,電阻率為.為研究問題方便,鋁條中只考慮與磁鐵正對(duì)部分的電阻和磁場(chǎng),其他部分電阻和磁場(chǎng)可忽略不計(jì),假設(shè)磁鐵進(jìn)入鋁條間以后,減少的機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化為鋁條的內(nèi)能,重力加速度為g. 考法幫 解題能力提升考法1 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué) 考法幫 解題能力提升(1)求鋁條中

42、與磁鐵正對(duì)部分的電流I;(2)若兩鋁條的寬度均為b,推導(dǎo)磁鐵勻速穿過鋁條間時(shí)速度v的表達(dá)式;(3)在其他條件不變的情況下,僅將兩鋁條更換為寬度bb的鋁條,磁鐵仍以速度v進(jìn)入鋁條間,試簡(jiǎn)要分析說明磁鐵在鋁條間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度和速度如何變化.思維導(dǎo)引： 考法幫 解題能力提升(1)求鋁條中與磁鐵正對(duì)部分的電 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升感悟反思 此題第(3)問要求簡(jiǎn)要分析磁鐵在鋁條間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度和速度變化情況,屬于分析討論型計(jì)算題,對(duì)于此類問題,一定要根據(jù)得出的作用力表達(dá)式進(jìn)行分析討論,并要有必要的文字表述,也就是說通過

43、對(duì)問題的探究、分析和推理,用文字將這一系列過程及推導(dǎo)結(jié)果表述出來(lái),這是新課標(biāo)、新高考核心素養(yǎng)的必然要求. 考法幫 解題能力提升感悟反思 此題第(3)問要求 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié) 1.動(dòng)力學(xué)問題分析思路 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié) 考法幫 解題能力提升2.電磁感應(yīng)中的動(dòng)態(tài)分析在此類問題中,不論是加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng),加速度總是逐漸減小,最后達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng).具體思路如下: 考法幫 解題能力提升2.電磁感應(yīng)中的動(dòng)態(tài)分析 考法幫 解題能力提升考法2 電磁感應(yīng)中的功能關(guān)系問題示例2 2015天津,11,18分如圖所示,“凸”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m,相鄰各邊互相垂直,且處于同一豎直平面內(nèi),ab邊

44、長(zhǎng)為l,cd邊長(zhǎng)為2l,ab與cd平行,間距為2l.勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的上下邊界均水平,磁場(chǎng)方向垂直于線框所在平面.開始時(shí),cd邊到磁場(chǎng)上邊界的距離為2l,線框由靜止釋放,從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)直到ef、pq邊進(jìn)入磁場(chǎng)前,線框做勻速運(yùn)動(dòng).在ef、pq邊離開磁場(chǎng)后,ab邊離開磁場(chǎng)之前,線框又做勻速運(yùn)動(dòng).線框完全穿過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的熱量為Q.線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi),且ab、cd邊保持水平,重力加速度為g.求:(1)線框ab邊將離開磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的幾倍;(2)磁場(chǎng)上下邊界間的距離H. 考法幫 解題能力提升考法2 電磁感應(yīng)中的功能關(guān) 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題

45、能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié) 運(yùn)用能量觀點(diǎn)解決電磁感應(yīng)問題的思路(1)確定研究對(duì)象(導(dǎo)體棒或回路);(2)弄清電磁感應(yīng)過程中,哪些力做功,哪些形式的能量相互轉(zhuǎn)化;(3)根據(jù)功能關(guān)系或能量守恒定律列式求解. 求解焦耳熱Q的兩種方法 考法幫 解題能力提升歸納總結(jié) 考法幫 解題能力提升考法3 動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用示例3 如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)與B垂直的平面中有兩根足夠長(zhǎng)的固定金屬平行導(dǎo)軌,在它們上面橫放兩根相同的平行導(dǎo)體棒構(gòu)成矩形回路,長(zhǎng)度為L(zhǎng),質(zhì)量為m,電阻為R,回路部分導(dǎo)軌電

46、阻可忽略,棒與導(dǎo)軌無(wú)摩擦,開始時(shí)圖中左側(cè)導(dǎo)體棒靜止,右側(cè)導(dǎo)體棒具有向右的初速度v0,試求兩棒之間的最大距離x. 考法幫 解題能力提升考法3 動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定 考法幫 解題能力提升思維導(dǎo)引： 考法幫 解題能力提升思維導(dǎo)引： 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升考法4 線框模型的綜合問題示例4 2020江蘇,14,15分如圖所示,電阻為0.1 的正方形單匝線圈abcd的邊長(zhǎng)為0.2 m,bc邊與勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣重合.磁場(chǎng)的寬度等于線圈的邊長(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T.在水平拉力作用下,線圈以8 m/s的速度向右穿過磁場(chǎng)區(qū)域.

47、求線圈在上述過程中 考法幫 解題能力提升考法4 線框模型的綜合問題 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升模型分析線框模型(以初速度v0或在恒定外力F作用下進(jìn)入磁場(chǎng))閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),本質(zhì)上還是單導(dǎo)體桿(當(dāng)單邊切割磁感線時(shí))問題,故分析處理的方法基本和單導(dǎo)體桿模型類似.當(dāng)閉合線框完全進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),因?yàn)榇┻^線框的磁通量不變,故回路中沒有感應(yīng)電流,線框不受安培力.當(dāng)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),受到安培力阻礙,若F安=F,則線框勻速進(jìn)入.若FF安,則線框加速進(jìn)入,有v,F安,F合,a,有以下兩種情況: 考法幫 解題能力提升模

48、型分析閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) 考法幫 解題能力提升 考法幫 解題能力提升 高分幫 “雙一流”名校沖刺模型構(gòu)建 電磁感應(yīng)中的“桿軌”運(yùn)動(dòng)模型電磁感應(yīng)中的“桿軌”運(yùn)動(dòng)模型,是導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)過程中,動(dòng)力學(xué)與電磁學(xué)知識(shí)的典型應(yīng)用.此類問題也是歷年高考命題的熱點(diǎn).主要類型有“單桿模型”和“雙桿模型”. 高分幫 “雙一流”名校沖刺模型構(gòu)建 電磁感應(yīng)中 高分幫 “雙一流”名校沖刺1.單桿模型v00v0=0示意圖質(zhì)量為m,電阻不計(jì)的單桿ab以一定初速度v0在光滑水平軌道上滑動(dòng),兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng).軌道水平光滑,單桿ab質(zhì)量為m,電阻不計(jì),兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng).軌道水平光滑,單桿ab質(zhì)量為m,電阻不計(jì),兩平

49、行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),拉力F恒定.軌道水平光滑,單桿ab質(zhì)量為m,電阻不計(jì),兩平行導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),拉力F恒定. 高分幫 “雙一流”名校沖刺1.單桿模型v00v0 高分幫 “雙一流”名校沖刺v00v0=0力學(xué)觀點(diǎn) 高分幫 “雙一流”名校沖刺v00v0=0力 高分幫 “雙一流”名校沖刺v00v0=0圖像觀點(diǎn)能量觀點(diǎn) 高分幫 “雙一流”名校沖刺v00v0=0圖能 高分幫 “雙一流”名校沖刺2.雙桿模型(1)初速度不為零,不受其他水平外力的作用光滑的平行導(dǎo)軌光滑不等距導(dǎo)軌示意圖質(zhì)量m1=m2電阻r1=r2長(zhǎng)度L1=L2質(zhì)量m1=m2電阻r1=r2長(zhǎng)度L1=2L2 高分幫 “雙一流”名校沖刺2.雙桿模型光滑的平

50、行導(dǎo) 高分幫 “雙一流”名校沖刺光滑的平行導(dǎo)軌光滑不等距導(dǎo)軌規(guī)律分析桿MN做變減速運(yùn)動(dòng),桿PQ做變加速運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí),兩桿的加速度均為零,以相等的速度勻速運(yùn)動(dòng).桿MN做變減速運(yùn)動(dòng),桿PQ做變加速運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí),兩桿的加速度均為零,兩桿的速度之比為12. 高分幫 “雙一流”名校沖刺光滑的平行導(dǎo)軌光滑不等距 高分幫 “雙一流”名校沖刺(2)初速度為零,一桿受到恒定水平外力的作用光滑的平行導(dǎo)軌不光滑平行導(dǎo)軌示意圖質(zhì)量m1=m2電阻r1=r2長(zhǎng)度L1=L2摩擦力Ff1=Ff2=Ff質(zhì)量m1=m2電阻r1=r2長(zhǎng)度L1=L2 高分幫 “雙一流”名校沖刺(2)初速度為零,一桿受到 高分幫 “雙一流”名校沖刺光

51、滑的平行導(dǎo)軌不光滑平行導(dǎo)軌規(guī)律分析開始時(shí),兩桿做變加速運(yùn)動(dòng);穩(wěn)定時(shí),兩桿以相同的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng).開始時(shí),若Ff2Ff,PQ桿先變加速后勻加速運(yùn)動(dòng),MN桿先靜止后變加速最后和PQ桿同時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng),且加速度相同. 高分幫 “雙一流”名校沖刺光滑的平行導(dǎo)軌不光滑平行 高分幫 “雙一流”名校沖刺概括整合分析雙導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí),要注意兩桿各自產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是同向還是反向.電動(dòng)勢(shì)的方向可以根據(jù)切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向來(lái)確定,若同向,回路中的電動(dòng)勢(shì)是二者相加;若反向,則回路中的電動(dòng)勢(shì)是二者相減.一般地,兩桿向同一方向運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí),兩桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是相反的;向相反方向運(yùn)動(dòng)切割磁感線時(shí),兩桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是相同的. 高分幫 “雙一流”名校沖刺概括整合 高分幫 “雙一流”名校沖刺 高分幫 “雙一流”名校沖刺 高分幫 “雙一流”名校沖刺靜止開始沿導(dǎo)軌方向向