《2013年高考物理二轮 压轴突破 专题4第10讲电磁感应中常考的3个问题教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013年高考物理二轮 压轴突破 专题4第10讲电磁感应中常考的3个问题教案（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题四电路与电磁感应知识互联网,达人寄语科学复习、事半功倍完美的对接！2012 年 6 月 16 日 18 时 37 分，我国的“神舟九号”载人飞船成功发射两天后与“天宫一号”在茫茫太空顺利实施了人工手控交会对接，令世人瞩目！北京航天飞行控制中心的科技团，平均年龄只有 31 飞控成功率，实现了他们青春与使命的完美对接他们常常说：“细节决定成败，认真才能取胜”；“成功是差一点就失败，失败是差一点就成功”他们有时为了小数点后的第 6 位数而通宵达旦高考也是一次莘莘学子青春与使命的对接，让我们的青春与激情在拼搏中飞扬，实力与灵感在挑战中交会，力求成功！力求完美！“电路和电磁感应”是高考的“重头戏”
2、， “力电综合”更有难度明确对象、过程及回路，应用规律、方法和技巧，细上加细，慎之又慎，努力交一份完美的答卷让“对接”来得更猛烈些吧！青春的火花在此刻闪烁！电磁感应中常考的 3 个问题主要题型：选择题或计算题难度档次：选择题中等难度题，计算题难度较大电磁感应知识点较少，一般与电路知识、安培力进行简单的结合，或定性分析、或定量计算，通常涉及 45 个知识点电磁感应中的计算题综合了力学，电学、安培力等知识，难度较大，尤其是导体棒模型和线框模型,高考热点1感应电流(1)产生条件 闭 合 电 路 的 部 分 导 体 在 磁 场 内 做切 割 磁 感 线 运 动穿 过 闭 合 电 路 的 发 生 变 化
3、 )(2)方向判断 右 手 定 则 ：常 用 于 情 况 楞 次 定 律 ：常 用 于 情 况 )(3)“阻碍”的表现 阻 碍 磁 通 量 的 变 化 （增 反 减 同 ）阻 碍 物 体 间 的 （来 拒 去 留 ）阻 碍 的 变 化 （自 感 现 象 ） )2感应电动势的计算(1)法拉第电磁感应定律：En 变，而 S 不变，则 E_；若 S 变， 不变，则 E_ ，常用于计算_电动势1(2)导体垂直切割磁感线：E要用于求电动势的_值(3)如图 101 所示，导体棒 绕棒的一端 O 在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线产生的电动势 E_3电磁感应综合问题中运动的动态结构和能量转化特点(
4、1)运动的动态结构(2)能量转化特点电流做功,其 他 形 式 的 能（如 机 械 能 ） 安 培 力 做 负 功 电 能 其 他 形 式 的能 （如 内 能 ）,状元微博名师点睛解决电磁感应综合问题的一般思路是“先电后力”即先作“源”的分析分析电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数 E 和 r；再进行“路”的分析分析电路结构，弄清串并联关系，求出相关部分的电流大小，以便安培力的求解；然后是“力”的分析分析研究对象(通常是金属杆、导体、线圈等 )的受力情况，尤其注意其所受的安培力；接着进行“运动” 状态的分析根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型；最后是“能量” 的分析0楞次定律及法拉第电
5、磁感应定律的应用(选择题)2【例 1】 (2012福建理综，18) 如图 102 所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合若取磁铁中心 O 为坐标原点，建立竖直向下为正方向的 x 轴，则下图中最能正确反映环中感应电流 i 随环心位置坐标 x 变化的关系图象是 ()解析闭合铜环在下落过程中穿过铜环的磁场方向始终向上，磁通量先增加后减少，由楞次定律可判断感应电流的方向要发生变化，D 项错误；因穿过闭合铜环的磁通量的变化率不是均匀变化，所以感应电流随 x 的变化关系不可能是线性关系，A 项错误；铜环由静止开始下落，速度较小，所
6、以穿过铜环的磁通量的变化率较小，产生的感应电流的最大值较小，过 O 点后，铜环的速度增大，磁通量的变化率较大，所以感应电流的反向最大值大于正向最大值，故 B 项正确，C 项错误答案拉第电磁感应定律等知识，旨在考查学生的理解能力和推理能力，难度适中矩形导线框 定在匀强磁场中(如图 103 甲所示)，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图103 乙所示，则()图 103A从 0 到 间内，导线框中电流的方向为 0 到 间内，导线框中电流越来越小C从 间内，导线框中电流越来越大D从 间内，导线框 受到安培力大小保持不变,方法锦囊感应电
7、流方向的判断方法方法一楞次定律的使用步骤右手定则(适用于部分导体切割磁感线 )应用法拉第电磁感应定律 En 时应注意： t(1)研究对象：En 的研究对象是一个回路； t(2)物理意义：En 求的是 t 时间内的平均感应电动势； t(3)电动势的大小与 成正比，与 无关 电磁感应中的图象问题(选择题)图 104【例 2】 (2012课标，20)如图 104 所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在 t0 到 t时间间隔内，直导线中电流 i 发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设
8、电流 i 正方向与图中箭头所示方向相同，则 i 随时间 t 变化的图线可能是()本题考查安培力、电磁感应现象、楞次定律的综合应用，考查考生的推理能力，难度中等图 105如图 105 虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴 O 以角速度 匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，则能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是(),得分技巧解决电磁感应现象中图象问题的基本方法与要点分析1基本方法(1)看清横、纵坐标表示的物理量(2)理解图象的物理意义(3)画出对应的物理图象(常采用分段法、数学法来处理 )2要点分析(1)定性或定量地表示出所研究问题的函数关系(2)注意横、纵坐标表达的物理
9、量以及各物理量的单位(3)注意在图象中 E、I、B 等物理量的方向是通过正负值来反映的，故确定大小变化的同时，还应确定方向的变化情况3所用规律利用右手定则、左手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决感应电流的方向和感应电流的大小常考问题 32电磁感应规律与电路、力学规律的综合应用(计算题)图 106【例 3】 (2012天津理综，11) 如图 106 所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距 l0.5 m，左端接有阻值 R 的电阻一质量 m0.1 阻r 的金属棒 置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度 B棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以
10、a2 m/加速度做匀加速运动，当棒的位移 x9 m 时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 2 2在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触求(1)棒在匀加速运动过程中，通过电阻 R 的电荷量 q；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热 3)外力做的功 1)设棒匀加速运动的时间为 t，回路的磁通量变化量为 ，回路中的平均感应电动势为 E，由法拉第电磁感应定律得 E 回路中的平均电流为 I，由闭合电路欧姆定律得 I 的电荷量为 q 立式，代入数据得 q(2)设撤去外力时棒的速度为 v，对棒的匀加速运动过程，由运动学公式得 棒在撤去外力后的运动过程中安培
11、力所做的功为 W，由动能定理得 W0 2撤去外力后回路中产生的焦耳热 W联立式，代入数据得 (3)由题意知，撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 221，可得 在棒运动的整个过程中，由功能关系可知 1 由 式得 1)(2)(3)、闭合电路欧姆定律、匀变速直线运动公式、动能定理、能量守恒定律等知识，主要考查考生的理解能力、分析综合能力本题难度较大图 107如图 107 所示，足够长的金属导轨 者相互平行且相距为 L，其中 E 是光滑弧形导轨，水平放置的粗糙直导轨，在矩形区域 有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B，金属棒 量为 m、电阻为 r，它与水平导轨间的动摩擦因数为 ，导轨上 A 与 F、C
12、 与 D 之间分别接有电阻 2 ，且2r ，其余电阻忽略不计现将金属棒 弧形导轨上离水平部分高为 h 处由静止释放，最后棒在导轨水平部分上前进了距离 s 后静止(金属棒 通过轨道 B、E 交接处时不考虑能量损失，金属棒 终与两导轨垂直，重力加速度为 g)，求：(1)金属棒在导轨水平部分运动时的最大加速度；(2)整个过程中电阻 生的焦耳热,借题发挥1巧解电磁感应与力学综合题的两个基本观点(1)力的观点：是指应用牛顿第二定律和运动学公式解决问题，即选对研究对象进行受力分析，根据受力变化应用牛顿第二定律判断加速度的变化情况，最后找出求解问题的方法其流程图为：确定电源 E感应电流动导体所受安培力 F受力情况分析合外力 F 合加速度情况 a 与 v 方向关系,运动状态的分析临界状态(2)能量的观点：动能定理、能量守恒定律在电磁感应中同样适用2能量转化及焦耳热的求法(1)能量转化(2)求解焦耳热 Q 的几种方法课堂笔记电磁感应与力学综合问题2电磁感应与能量综合问题3电磁感应与电路综合问题4电磁感应与力、技术应用综合问题不论考查哪类问题，实质上就两个模型模型 1：电磁场中的导体棒模型(单棒)模型 2：电磁场中的线框模型(含两根导
