2019-2020年高三物理一輪復習 電磁感應學案.doc

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2019-2020年高三物理一輪復習 電磁感應學案 要點一 楞次定律的理解和應用 1．楞次定律解決的問題是感應電流的方向問題，它涉及到兩個磁場，______________ (新產生的磁場)和____________________ (原來就有的磁場)，前者和后者的關系不是“同向”和“反向”的簡單關系，而是前者“阻礙”后者“變化”的關系． 2．對“阻礙意義的理解” (1)阻礙原磁場的變化．“阻礙”不是阻止，而是“延緩”，感應電流的磁場不會阻止原磁場的變化，只能使原磁場的變化被________或者說被_______了，原磁場的變化趨勢不會改變，不會發(fā)生逆轉． (2)阻礙的是原磁場的變化，而不是原磁場本身，如果原磁場不變化，即使它再強，也不會產生___________． (3)阻礙不是相反，當原磁通量減小時，感應電流的磁場與原磁場_____，以阻礙其_____；當磁體遠離導體運動時，導體運動將和磁體運動_______，以阻礙其___________． (4)由于“阻礙”，為了維持原磁場的變化，必須有外力克服這一“阻礙”而做功，從而導致___________轉化為_____，因而楞次定律是_____________和_____________在電磁感應中的體現(xiàn)． 3．運用楞次定律處理問題的思路 (1)判定感應電流方向問題的思路 運用楞次定律判定感應電流方向的基本思路可以總結為“一原、二感、三電流”． ①明確原磁場：弄清原磁場的方向以及磁通量的變化情況． ②確定感應磁場：即根據(jù)楞次定律中的“阻礙”原則，結合原磁場磁通量變化情況，確定出感應電流產生的感應磁場的方向． ③判定電流方向：即根據(jù)感應磁場的方向，運用安培定則判斷出感應電流方向． (2)判斷閉合電路(或電路中可動部分導體)相對運動類問題的分析策略 在電磁感應問題中，有一類綜合性較強的分析判斷類問題，主要是磁場中的閉合電路在一定條件下產生了_______，而此電流又處于磁場中，受到_____力作用，從而使閉合電路或電路中可動部分的導體發(fā)生了運動． 要點二 電磁感應中的力學問題 通過導體的感應電流在磁場中將受到安培力作用，從而引起導體速度、加速度的變化． (1)基本方法 ①用法拉第__________定律和_______定律求出感應電流的____和感應電動勢的_____． ②求出回路中________的大?。? ③分析研究導體______情況(包括安培力，用______定則確定其方向) ④列出________方程或者_______方程求解． 感應電流→感應電流→通電導體受到安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化，周而復始的循環(huán)，循環(huán)結束時，加速度為____，導體達穩(wěn)定狀態(tài)，速度達到______． 要點三 電磁感應中的電路問題 在電磁感應中，切割磁感線的導體或磁通量變化的回路將產生感應電動勢，該導體或回路相當于電源． 解決電路問題的基本方法： ①用法拉第電磁感應定律或楞次定律確定感應電動勢的____和_____ ②畫出_____電路圖． ③運用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質，電功率等公式進行求解． 要點四 電磁感應中的圖象問題 電磁感應中常常涉及磁感應強度、磁通量、感應電動勢、感應電流、安培力或外力隨時間變化的圖象． 這些圖象問題大體上可以分為兩類： ①由給定的電磁感應過程選出或畫出正確圖象． ②由給定的有關圖象分析電磁感應過程，求解相應的物理量． 不管是何種類型，電磁感應中的圖象問題往往需要綜合_______定則、_______定則、_____定律和____________定律等規(guī)律分析解決． 要點五 電磁感應中的能量問題 電磁感應過程中產生的感應電流在磁場中必定受到______作用，要維持感應電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功，此過程中，其它形式的能量轉化為電能，“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其它形式的能轉化為______． 當感應電流通過用電器時，電能又轉化為其它形式的能量，安培力做功的過程，是_______轉化為_______________________的過程，安培力做了多少功，就有多少電能轉化為其它形式的能量. 例題 1、如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下，在ef左側的無磁場區(qū)域cdef內有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面內。當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴張）趨勢，圓環(huán)內產生的感應電流_______________（填變大、變小、不變）。 2、圖中兩條平行虛線之間存在勻強磁場，虛線間的距離為l，磁場方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內的梯形線圈， ad與bc間的距離也為l。t=0時刻，bc邊與磁場區(qū)域邊界重合（如圖）?，F(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場區(qū)域邊界的方向穿過磁場區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應電流為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流I隨時間t變化的圖線可能是（ ） 3、如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始絡與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結論正確的是 A．感應電流方向不變 B．CD段直線始終不受安培力 C．感應電動勢最大值E＝Bav D．感應電動勢平均值 4、如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計，在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導體棒ab長＝0.5m，其電阻為r，與導軌接觸良好，整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B＝0.4T，現(xiàn)使ab以＝10m／s的速度向右做勻速運動. (1)ab中的感應電動勢多大? (2)ab中電流的方向如何? (3)若定值電阻R＝,導體棒的電阻r＝則電路中的電流多大? 5、如圖，勻強磁場的磁感應強度方向垂直于紙面向里，大小隨時間的變化率， 為負的常量。用電阻率為、橫截面積為的硬導線做成一邊長為的方框。將方框固定于紙面內，其右半部位于磁場區(qū)域中。求 （1）導線中感應電流的大小； （2）磁場對方框作用力的大小隨時間的變化。