2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)歸納專題10-電磁感應(yīng)

2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)歸納專題10電磁感應(yīng)目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律1\o"CurrentDocument"【基本概念、規(guī)律】1\o"CurrentDocument"【重要考點(diǎn)歸納】2\o"CurrentDocument"考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷2\o"CurrentDocument"考點(diǎn)二楞次定律的理解及應(yīng)用2\o"CurrentDocument"考點(diǎn)三“一定律三定則”的綜合應(yīng)用3\o"CurrentDocument"【思想方法與技巧】3\o"CurrentDocument"楞次定律推論的應(yīng)用3\o"CurrentDocument"第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流4\o"CurrentDocument"【基本概念、規(guī)律】4\o"CurrentDocument"【重要考點(diǎn)歸納】5\o"CurrentDocument"考點(diǎn)一公式E=nA^/At的應(yīng)用5\o"CurrentDocument"考點(diǎn)二公式E=Blv的應(yīng)用5\o"CurrentDocument"考點(diǎn)三自感現(xiàn)象的分析6\o"CurrentDocument"第三節(jié)電磁感應(yīng)中的電路和圖象問(wèn)題7\o"CurrentDocument"【基本概念、規(guī)律】7\o"CurrentDocument"【重要考點(diǎn)歸納】7\o"CurrentDocument"考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題7考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題7\o"CurrentDocument"【思想方法與技巧】8\o"CurrentDocument"電磁感應(yīng)電路與圖象的綜合問(wèn)題8\o"CurrentDocument"第四節(jié)電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題8\o"CurrentDocument"【基本概念、規(guī)律】9\o"CurrentDocument"【重要考點(diǎn)歸納】9考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析9考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題9\o"CurrentDocument"【思想方法與技巧】10\o"CurrentDocument"電磁感應(yīng)中的“雙桿”模型10電磁感應(yīng)中的含容電路分析10第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律【基本概念、規(guī)律】一、磁通量

定義：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，與磁場(chǎng)方向垂直的面積S和B的乘積.公式：0=B?S.單位：1Wb=1_T?m2.標(biāo)矢性：磁通量是標(biāo)量，但有正、負(fù).二、電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件電路閉合；(2)磁通量變化.能量轉(zhuǎn)化發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.特別提醒：無(wú)論回路是否閉合，只要穿過(guò)線圈平面的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生.三、感應(yīng)電流方向的判斷1?楞次定律內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象.右手定則內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向.(2)適用情況：導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流.【重要考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象的判斷1?判斷電路中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流的一般流程:定研究的電酗賃程電躋內(nèi)的斶坳?定研究的電酗賃程電躋內(nèi)的斶坳?金不變卜』無(wú)感應(yīng)電流，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))—(電躋閉合「有感應(yīng)電痰)2?判斷能否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵是看回路的磁通量是否發(fā)生了變化?磁通量的變化量A0=02—略有多種形式，主要有:S、0不變，B改變，這時(shí)A0=AB?Ssin0；B、0不變，S改變，這時(shí)AO=ASBsin0；B、S不變，0改變，這時(shí)AO=BS(sin02—sin0J.考點(diǎn)二楞次定律的理解及應(yīng)用楞次定律中“阻礙”的含義

2．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的步驟［明確要研究麗路：「劇啼味礒場(chǎng)丘的方向、血的變化J］＜^遐次定旳〉〔判剛感應(yīng)屯流的磁場(chǎng)方問(wèn)］〔判斷撼應(yīng)電流麗面考點(diǎn)三“一定律三定則”的綜合應(yīng)用1．“三個(gè)定則與一個(gè)定律”的比較名稱基本現(xiàn)象應(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)安培定則磁場(chǎng)對(duì)電流的作用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力左手定則電磁部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)右手定則感應(yīng)閉合回路磁通量變化楞次定律應(yīng)用技巧無(wú)論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是涉及磁力都用左手判斷．“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷．思想方法與技巧】楞次定律推論的應(yīng)用楞次定律中“阻礙”的含義可以理解為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，推論如下阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)——“來(lái)拒去留”；使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)——“增縮減擴(kuò)”阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”第二節(jié)法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流【基本概念、規(guī)律】一、法拉第電磁感應(yīng)定律1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)．產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源，導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于電源內(nèi)阻．E感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：遵循閉合電路歐姆定律，即i=r^t2．法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比．卜①公式：E=n^，n為線圈匝數(shù).3．導(dǎo)體切割磁感線的情形若B、I、v相互垂直，則E=Blv.若B丄l,l丄v,v與B夾角為0,則E=Blvsin_d.二、自感與渦流1．自感現(xiàn)象概念：由于導(dǎo)體本身的電流變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)．⑵表達(dá)式：E=L鈴.自感系數(shù)L的影響因素：與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān).2．渦流當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，在它附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生像水的旋渦狀的感應(yīng)電流．電磁阻尼：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)．電磁驅(qū)動(dòng)：如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，使導(dǎo)體受到安培力作用，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起來(lái)．交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)就是利用電磁驅(qū)動(dòng)的原理工作的．重要考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一公式E=nAMt的應(yīng)用1．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的決定因素感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化率罟和線圈的匝數(shù)共同決定，而與磁通量⑦、磁通量的變化量的大小沒(méi)有必然聯(lián)系.S\BB\S當(dāng)、①僅由B引起時(shí)，則E=n~^B；當(dāng)、①僅由S引起時(shí)，則E=n~^.2.磁通量的變化率A2.磁通量的變化率At是①_t圖象上某點(diǎn)切線的斜率.應(yīng)用電磁感應(yīng)定律應(yīng)注意的三個(gè)問(wèn)題A①公式E=n石求解的是一個(gè)回路中某段時(shí)間內(nèi)的平均電動(dòng)勢(shì)，在磁通量均勻變化時(shí)，瞬時(shí)值才等于平均值．利用公式E=nSA求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，S為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的有效面積.通過(guò)回路截面的電荷量q僅與n、A①和回路電阻R有關(guān)，與時(shí)間長(zhǎng)短無(wú)關(guān).推導(dǎo)如下：q=IAt=nA①nA①~AtRAt=~R~-考點(diǎn)二公式E=Blv的應(yīng)用1.使用條件本公式是在一定條件下得出的，除了磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，還需B、人v三者相互垂直.實(shí)際問(wèn)題中當(dāng)它們不相互垂直時(shí)，應(yīng)取垂直的分量進(jìn)行計(jì)算，公式可為E=Blvsin0，6為B與v方向間的夾角.使用范圍導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線時(shí)，若v為平均速度，則E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即E=Bl~V?若v為瞬時(shí)速度，則E為相應(yīng)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).有效性公式中的l為有效切割長(zhǎng)度，即導(dǎo)體與v垂直的方向上的投影長(zhǎng)度.例如，求下圖中肋兩點(diǎn)間的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，有效長(zhǎng)度分別為甲圖：l=cdsin乙圖：沿卩］方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l=MN；沿卩2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，1=0.丙圖：沿卩］方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，^=\'}2R；沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，1=0；沿v3方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，l=R.4．相對(duì)性E=Blv中的速度v是相對(duì)于磁場(chǎng)的速度，若磁場(chǎng)也運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)兩個(gè)公式的比較公式E=B1v導(dǎo)體一個(gè)回路一段導(dǎo)體適用普遍適用導(dǎo)體切割磁感線意義常用于求平均電動(dòng)勢(shì)既可求平均值也可求瞬時(shí)值聯(lián)系本質(zhì)上是統(tǒng)一的.但是，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，用E=B1v求E比較方便；當(dāng)穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，用E=n&求E比較方便考點(diǎn)三自感現(xiàn)象的分析1．自感現(xiàn)象“阻礙”作用的理解流過(guò)線圈的電流增加時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相反，阻礙電流的增加，使其緩慢地增加．流過(guò)線圈的電流減小時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電流方向相同，阻礙電流的減小，使其緩慢地減小．2．自感現(xiàn)象的四個(gè)特點(diǎn)自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化．通過(guò)線圈中的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化．電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈就相當(dāng)于普通導(dǎo)體．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)只是延緩了過(guò)程的進(jìn)行，但它不能使過(guò)程停止，更不能使過(guò)程反向．3．自感現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化通電自感中，電能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能；斷電自感中，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能．分析自感現(xiàn)象的兩點(diǎn)注意(1)通過(guò)自感線圈中的電流不能發(fā)生突變，即通電過(guò)程，線圈中電流逐漸變大，斷電過(guò)程，線圈中電流逐漸變小，方向不變．此時(shí)線圈可等效為“電源”，該“電源”與其他電路元件形成回路．?dāng)嚯娮愿鞋F(xiàn)象中燈泡是否“閃亮”問(wèn)題的判斷，在于對(duì)電流大小的分析，若斷電后通過(guò)燈泡的電流比原來(lái)強(qiáng)，則燈泡先閃亮后再慢慢熄滅．第三節(jié)電磁感應(yīng)中的電路和圖象問(wèn)題【基本概念、規(guī)律】一、電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題1．內(nèi)電路和外電路(1)切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當(dāng)于電源．(2)該部分導(dǎo)體的電阻或線圈的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)阻，其余部分是外電阻．2．電源電動(dòng)勢(shì)和路端電壓電動(dòng)勢(shì)：E=Blv或E=rr^t-E路端電壓：U=IR=R^R.二、電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題1．圖象類型隨時(shí)間t變化的圖象如B-t圖象、①_t圖象、E-t圖象和i-t圖象.隨位移x變化的圖象如E—x圖象和i-x圖象.2．問(wèn)題類型由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程判斷或畫出正確的圖象.由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理量.利用給出的圖象判斷或畫出新的圖象.【重要考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題對(duì)電源的理解：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就是電源，如切割磁感線的導(dǎo)體棒、有磁通量變化的線圈等.這種電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.對(duì)電路的理解：內(nèi)電路是切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的線圈，外電路由電阻、電容等電學(xué)元件組成.解決電磁感應(yīng)中電路問(wèn)題的一般思路：卜①確定等效電源，利用E=n~^或E=BlvsinB求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，利用右手定則或楞次定律判斷電流方向.分析電路結(jié)構(gòu)(內(nèi)、外電路及外電路的串、并聯(lián)關(guān)系)，畫出等效電路圖.利用電路規(guī)律求解.主要應(yīng)用歐姆定律及串、并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解.(1)對(duì)等效于電源的導(dǎo)體或線圈，兩端的電壓一般不等于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只有在其電阻不計(jì)時(shí)才相等.(2)沿等效電源中感應(yīng)電流的方向，電勢(shì)逐漸升高.考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題1．題型特點(diǎn)一般可把圖象問(wèn)題分為三類：(1)由給定的電磁感應(yīng)過(guò)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(guò)程，求解相應(yīng)的物理量；根據(jù)圖象定量計(jì)算．2．解題關(guān)鍵弄清初始條件，正負(fù)方向的對(duì)應(yīng)，變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式，進(jìn)、出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．3．解決圖象問(wèn)題的一般步驟明確圖象的種類，即是B_t圖象還是^~t圖象，或者是E_t圖象、I~t圖象等；分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程；用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系；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；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；畫出圖象或判斷圖象．解決圖象類選擇題的最簡(jiǎn)方法——分類排除法．首先對(duì)題中給出的四個(gè)圖象根據(jù)大小或方向變化特點(diǎn)分類，然后定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)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)，特別是用物理量的方向，排除錯(cuò)誤選項(xiàng)，此法最簡(jiǎn)捷、最有效．【思想方法與技巧】電磁感應(yīng)電路與圖象的綜合問(wèn)題解決電路與圖象綜合問(wèn)題的思路(1)電路分析弄清電路結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖，明確計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的公式．圖象分析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．定量計(jì)算運(yùn)用有關(guān)物理概念、公式、定理和定律列式計(jì)算．第四節(jié)電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)和能量問(wèn)題【基本概念、規(guī)律】一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1．安培力的大小安培力公式：F=BIlTOC\o"1-5"\h\z感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=Blv\B2I2V\o"CurrentDocument"ER感應(yīng)電流：I=R丿2．安培力的方向先用右手定則判定感應(yīng)電流方向，再用左手定則判定安培力方向．根據(jù)楞次定律，安培力的方向一定和導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向相反．二、電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化1．過(guò)程分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程．感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受安培力，若安培力做負(fù)功，則其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；若安培力做正功，則電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．2．安培力做功和電能變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系“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；安培力做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．【重要考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題分析1．導(dǎo)體的平衡態(tài)——靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．處理方法：根據(jù)平衡條件(合外力等于零)列式分析．2．導(dǎo)體的非平衡態(tài)——加速度不為零．處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析．分析電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般思路先進(jìn)行“源”的分析——分離出電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電源，求出電源參數(shù)E和r；再進(jìn)行“路”的分析——分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串、并聯(lián)關(guān)系，求出相關(guān)部分的電流大小，以便求解安培力；然后是“力”的分析——分析研究對(duì)象(常是金屬桿、導(dǎo)體線圈等)的受力情況，尤其注意其所受的安培力；最后進(jìn)行“運(yùn)動(dòng)”狀態(tài)的分析——根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，判斷出正確的運(yùn)動(dòng)模型．考點(diǎn)二電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題1．電磁感應(yīng)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，而能