高考物理一輪復(fù)習(xí) 第9章 電磁感應(yīng) 第3講 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用課件 新人教版

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1、走向高考走向高考 物理物理路漫漫其修遠兮路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教人教版版 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)第九章第九章第第3講電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用講電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用第九章第九章考考 綱綱 解解 讀讀1基礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理2跟蹤自測鞏固跟蹤自測鞏固3重點題型突破重點題型突破4學(xué)科特色素養(yǎng)學(xué)科特色素養(yǎng)6課課 時時 作作 業(yè)業(yè)8?？家族e警示常考易錯警示5高高 考考 模模 擬擬7考考 綱綱 解解 讀讀 1能認識電磁感應(yīng)中的電路結(jié)構(gòu)，并能計算電動勢、電壓、電流、電功等。 2能由給定的電磁感應(yīng)過程判斷或畫出正確的圖象或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理

2、量。 3能解決電磁感應(yīng)中涉及安培力的動態(tài)分析和平衡問題。 4會分析電磁感應(yīng)問題中的能量轉(zhuǎn)化，并會進行有關(guān)計算?；A(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理 1.電源：切割磁感線運動的導(dǎo)體或_發(fā)生變化的回路相當于電源。 2電流：電路閉合時的電流I可由歐姆定律求出，I_，路端電壓U_EIr。 3電勢：在外電路中，電流由_電勢流向_電勢；在內(nèi)電路中，電流由_電勢流向_電勢。電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)中的電路問題磁通量磁通量IR高高低低低低高高電磁感應(yīng)中的圖象問題電磁感應(yīng)中的圖象問題法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律時間時間位移位移楞次定律楞次定律電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題右手右手 (2)用楞次定律

3、判斷：安培力的方向一定與導(dǎo)體切割磁感線的運動方向_(選填“相同”或“相反”)。 (3)安培力參與物體的運動：導(dǎo)體棒(或線框)在安培力和其他力的作用下，可以做加速運動、減速運動、勻速運動、靜止或做其他類型的運動，可應(yīng)用動能定理、牛頓運動定律等規(guī)律解題。相反相反 1.能量轉(zhuǎn)化：感應(yīng)電流在磁場中受安培力，外力克服安培力做功，將_轉(zhuǎn)化為_，電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為_的能。 2轉(zhuǎn)化實質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化，實質(zhì)是其他形式的能與_之間的轉(zhuǎn)化。 3計算方法： (1)利用克服安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功。 (2)利用能量守恒求解：機械能的減少量等于電能的增加量。 (3)利用電路

4、特征求解：通過電路中所產(chǎn)生的電能來計算。電磁感應(yīng)中的能量問題電磁感應(yīng)中的能量問題機械能機械能電能電能其他形式其他形式電能電能跟蹤自測鞏固跟蹤自測鞏固 答案：BD 答案：C重點題型突破重點題型突破電磁感應(yīng)和電路的綜合電磁感應(yīng)和電路的綜合 1.處理電磁感應(yīng)電路問題的一般思路： (1)確定電路電源：用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電動勢的大小和方向，電源內(nèi)部電流的方向是從低電勢流向高電勢。 (2)分析電路結(jié)構(gòu)：根據(jù)“等效電源”和電路中其他元件的連接方式畫出等效電路。注意區(qū)別內(nèi)、外電路，區(qū)別路端電壓、電動勢。 2誤區(qū)分析 (1)不能正確分析感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流的方向。因產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的

5、那部分電路為電源部分，故該部分電路中的電流應(yīng)為電源內(nèi)部的電流，而外電路中的電流方向仍是從高電勢到低電勢。 (2)應(yīng)用歐姆定律分析求解電路時，沒有注意等效電源的內(nèi)阻對電路的影響。 (3)對連接在電路中電表的讀數(shù)不能正確進行分析，特別是并聯(lián)在等效電源兩端的電壓表，其示數(shù)應(yīng)該是路端電壓，而不是等效電源的電動勢。 (1)根據(jù)圖乙寫出ab、bc段對應(yīng)的I與的關(guān)系式； (2)求出圖乙中b、c兩點對應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc； (3)分別求出ab、bc段流過P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式。 思路引導(dǎo)：(1)哪一部分相當于電源，如何求電動勢？ (2)ab段電子元件P是否處于導(dǎo)通狀態(tài)？ A圓形線圈中產(chǎn)生的

6、感應(yīng)電動勢E6V B在04s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量q8C C設(shè)b端電勢為零，則a端電勢a3V D在04s時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q18J 答案：D電磁感應(yīng)的圖象問題電磁感應(yīng)的圖象問題 解決圖象問題的一般步驟 (1)明確圖象的種類，即是Bt圖象還是t圖象，或者是Et圖象、It圖象等； (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、牛頓運動定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式； (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。 (6)畫出圖象或判斷圖象。 思路引導(dǎo)：(1)線圈轉(zhuǎn)動過程，哪一部分相當于電源？ (2)如何判斷

7、感應(yīng)電流的方向？ 答案：(1)線圈轉(zhuǎn)動過程，兩條半徑切割磁感線，相當于電源。 (2)利用楞次定律或右手定則判斷。 解析：由圖示位置線圈轉(zhuǎn)過60過程中，通過線圈的磁通量不變，故無感應(yīng)電流產(chǎn)生，C、D項錯；線圈轉(zhuǎn)過60到120過程中，通過線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向為逆時針方向，即負方向，故A錯B正確。 答案：B 名師歸納： 1對圖象的認識，應(yīng)注意以下幾方面 (1)明確圖象所描述的物理意義； (2)必須明確各種“”、“”號的含義； (3)必須明確斜率的含義； (4)必須明確所建立圖象和電磁感應(yīng)過程之間的對應(yīng)關(guān)系； (5)注意三個相似關(guān)系及其各自的物理意義：電磁感應(yīng)中的動力學(xué)

8、問題電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題 1.導(dǎo)體的兩種運動狀態(tài) (1)導(dǎo)體的平衡狀態(tài)靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(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)體的非平衡狀態(tài)加速度不為零。 處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析。 思路引導(dǎo)：(1)求平均感應(yīng)電動勢用哪個公式？ (2)求瞬時感應(yīng)電動勢用哪個公式？ (3)ab桿受幾個力，根據(jù)什么列方程？ 名師歸納：電磁感應(yīng)與動力學(xué)問題的解題策略 此類問題中力現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象相互聯(lián)系、相互制約，解決問題前首先要建立“動電動”的思維順序，可概括為： (1)找準主動運動者，用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求解感應(yīng)電動勢的大小和方向。 (2)

9、根據(jù)等效電路圖，求解回路中感應(yīng)電流的大小及方向。 (3)分析安培力對導(dǎo)體棒運動速度、加速度的影響，從而推理得出對電路中的感應(yīng)電流有什么影響，最后定性分析導(dǎo)體棒的最終運動情況。 (4)列牛頓第二定律或平衡方程求解。 答案：C 解析：當導(dǎo)線MN勻速向右運動時，導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，無電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒有電壓，電容器兩極板間的電壓為UEBLv，所帶電荷量QCUCBLv，故A、B錯，C對；MN勻速運動時，因無電流而不受安培力，故拉力為零，D錯。電磁感應(yīng)中的能量問題電磁感應(yīng)中的能量問題 1.能量轉(zhuǎn)化過程 (1)導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程就

10、是機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的過程。 (2)克服安培力做的功等于轉(zhuǎn)化的電能，純電阻電路中，電能以內(nèi)能形式消耗。 2選用解題規(guī)律 (1)動能定理：合外力(包含安培力)所做的功等于導(dǎo)體棒動能的增量。 (2)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律： 判斷選定的系統(tǒng)在某一過程中能量形式，哪種能量增加，哪種能量減少。 增加的能量等于減少的能量。 名師歸納：求解焦耳熱Q的方法 (1)若回路中電流恒定，可以利用電路結(jié)構(gòu)及WUIt或QI2Rt直接進行計算。 (2)若電流變化，則：利用安培力做的功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功；利用能量守恒求解：若只有電能與機械能的轉(zhuǎn)化，則機械能的減少量等于產(chǎn)生的電能。?？家?/p>

11、錯警示?？家族e警示在分析電磁感應(yīng)的動態(tài)問題時盲目套用公式在分析電磁感應(yīng)的動態(tài)問題時盲目套用公式學(xué)科特色素養(yǎng)學(xué)科特色素養(yǎng)動力學(xué)和能量觀點的綜合應(yīng)用動力學(xué)和能量觀點的綜合應(yīng)用 根據(jù)桿的數(shù)目，對于“導(dǎo)軌桿”模型題目，又常分為單桿模型和雙桿模型。 (1)單桿模型是電磁感應(yīng)中常見的物理模型，此類問題所給的物理情景一般是導(dǎo)體棒垂直切割磁感線，在安培力、重力、摩擦力、拉力作用下的變加速直線運動或勻速直線運動，所涉及的知識有牛頓運動定律、功能關(guān)系、能量守恒定律等。此類問題的分析要抓住三點：桿的穩(wěn)定狀態(tài)一般是勻速運動(達到最大速度或最小速度，此時合力為零)。整個電路產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功。電磁感應(yīng)現(xiàn)象

12、遵從能量守恒定律。 (2)雙桿類問題可分為兩種情況：一是“假雙桿”，甲桿靜止不動，乙桿運動。其實質(zhì)是單桿問題，不過要注意問題包含著一個條件：甲桿靜止、受力平衡。另一種情況是兩桿都在運動，對于這種情況，要注意兩桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是相加還是相減。 線框進入磁場和離開磁場的過程和單桿的運動情況相同，在磁場中運動的過程與雙桿的運動情況相同。 (1)導(dǎo)體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)； (2)導(dǎo)體棒勻速運動的速度大小v； (3)整個運動過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。 思路引導(dǎo)：(1)在絕緣涂層處，導(dǎo)體棒受哪些力作用？試畫出其受力示意圖。 (2)在絕緣涂層以外的其他位置，試畫出導(dǎo)體棒的受力示意圖。 答案：(1)導(dǎo)體棒受重力、支持力、摩擦力 (2) 答案：BC高高 考考 模模 擬擬 答案：C 答案：(1)6103(2)4102V(3)8108J課課 時時 作作 業(yè)業(yè)