《高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题4 电路和电磁感应 第2讲 电磁感应及其应用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题4 电路和电磁感应 第2讲 电磁感应及其应用课件（78页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、核心专题突破第一部分第一部分专题四电路和电磁感应专题四电路和电磁感应第第2 2讲电磁感应及其应用讲电磁感应及其应用栏目导航栏目导航2 2年考情回顾年考情回顾热点题型突破热点题型突破热点题源预测热点题源预测对点规范演练对点规范演练逐题对点特训逐题对点特训2 2年考情回顾年考情回顾设问设问方式方式平动切割磁平动切割磁感线的电磁感感线的电磁感应应例例(2016全国卷乙全国卷乙24题题)(2016全国卷甲全国卷甲24题题)(2016天津卷天津卷12题题)(2016浙江卷，浙江卷，24题题)转动切割磁转动切割磁感线的电磁感感线的电磁感应应例例(2016全国卷甲全国卷甲20题题)(2016全国卷丙全国卷丙
2、21题题)(2015全国卷全国卷15题题)(2015山东卷山东卷17题题)电磁感应现电磁感应现象中的图象象中的图象例例(2016四川卷，四川卷，7题题)(2015山东卷山东卷19题题)磁场变化引磁场变化引起的电磁电磁起的电磁电磁感应感应例例(2016全国卷全国卷，25题题)(2016浙江卷浙江卷16题题)(2015广东卷，广东卷，35题题)(2015浙江卷浙江卷24题题)(2015重庆卷重庆卷4题题)命题规律：命题规律：楞次定律和法拉第楞次定律和法拉第电磁感磁感应定律是高考命定律是高考命题的的热点，既有点，既有选择题，又有，又有计算算题，主要考，主要考查：(1)楞次定律的理解和楞次定律的理解和
3、应用用(2)法拉第法拉第电磁感磁感应定律的理解作用和定律的理解作用和应用用热点题型突破热点题型突破题型一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用题型一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用方法点拨：方法点拨：1楞次定律中楞次定律中“阻碍阻碍”的表现的表现(1)阻碍磁通量的阻碍磁通量的变化化(增反减同增反减同)(2)阻碍物体阻碍物体间的相的相对运运动(来拒去留来拒去留)(3)阻碍原阻碍原电流的流的变化化(自感自感现象象)2楞次定律和右手定则的适用对象楞次定律和右手定则的适用对象(1)楞次定律：一般适用于楞次定律：一般适用于线圈面圈面积不不变，磁感，磁感应强度度发生生变化的情形化的情形(2)右手定右手定则：
4、一般适用于：一般适用于导体棒切割磁感体棒切割磁感线的情形的情形AC 突破点拨突破点拨(1)t1 s和和t3 s时，穿，穿过正方形的磁正方形的磁场方向怎方向怎样？磁通量如？磁通量如何何变化？化？(2)t1 s和和t3 s时穿穿过正方形的磁通量和磁通量的正方形的磁通量和磁通量的变化如何化如何计算？算？(3)怎怎样计算算t1 s和和t 3 s时金属杆金属杆对挡板的板的压力大小？力大小？【变式考法变式考法】 (1)在上述在上述题1中，何中，何时对档板档板P和和H均无均无压力力？答案答案：t2 s，时，磁感，磁感应强度度B0，金属棒受到安培力，金属棒受到安培力F0，则金属棒金属棒对挡板板P和和H均无均无
5、压力力C AB 解析：解析：圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，圆盘运动过程中，半径方向的金属条在切割磁感线，在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项在圆心和边缘之间产生了感应电动势，选项A正确；圆盘在正确；圆盘在径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点径向的辐条切割磁感线过程中，内部距离圆心远近不同的点电势不等而形成涡流，产生的磁场又导致磁针转动，选项电势不等而形成涡流，产生的磁场又导致磁针转动，选项B正确；圆盘转动过程中，圆盘位置、圆盘面积和磁场都没有正确；圆盘转动过程中，圆盘位置、圆盘面积和磁场都没有发生变化，所以没有磁通量的变化，选项发生变化，所以没有磁通量的变化，
6、选项C错误错误对电磁感应定律的理解对电磁感应定律的理解1三定则、一定律的比较三定则、一定律的比较基本现象基本现象应用的定则或应用的定则或定律定律运动电荷、电流产生磁场运动电荷、电流产生磁场安培定则安培定则磁场对运动电荷、电流有磁场对运动电荷、电流有作用力作用力左手定则左手定则电磁电磁感应感应部分导体做切割磁部分导体做切割磁感线运动感线运动右手定则右手定则闭合回路磁通量变闭合回路磁通量变化化楞次定律楞次定律2.EBlv的的“三性三性”(1)正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强正交性：本公式是在一定条件下得出的，除磁场为匀强磁场外，还需磁场外，还需B、l、v三者互相垂直三者互相垂直(2
7、)瞬时性：若瞬时性：若v为瞬时速度，则为瞬时速度，则E为相应的瞬时感应电动势为相应的瞬时感应电动势(3)有效性：公式中的有效性：公式中的l为导体切割磁感线的有效长度为导体切割磁感线的有效长度命题规律：命题规律：电磁感磁感应图象象问题在高考中多在高考中多为选择题，有，有时也与也与计算算题结合，主要考合，主要考查：(1)结合楞次定律，法拉第合楞次定律，法拉第电磁感磁感应定律及定律及电路，安培力等知路，安培力等知识，判断，判断电流流(或安培力或安培力)随随时间t(或位移或位移x)变化的化的图象，判断象，判断Et或或Ut图象象(2)利用利用动力学力学观点判点判断棒或断棒或线圈的圈的vt图象或象或at图
8、象象(3)在在计算算题中考中考查识图能力，由能力，由图象象获取信息的能力取信息的能力题型二电磁感应图象问题题型二电磁感应图象问题方法点拨：方法点拨：1解题关键解题关键弄清初始条件，正弄清初始条件，正负方向的方向的对应变化范化范围，所研究物理量的，所研究物理量的函数表达式，函数表达式，进、出磁、出磁场的的转折点是解决折点是解决问题的关的关键2解决图象问题的一般步骤解决图象问题的一般步骤(1)明确明确图象的种象的种类，是，是Bt图象象还是是t图象，或者是象，或者是Et图象、象、It图象等象等(2)分析分析电磁感磁感应的具体的具体过程程(3)用右手定用右手定则或楞次定律确定方向或楞次定律确定方向对应
9、关系关系(4)结合法拉第合法拉第电磁感磁感应定律、欧姆定律、牛定律、欧姆定律、牛顿运运动定律等定律等写出函数关系式写出函数关系式(5)根据函数关系式根据函数关系式进行数学分析，如分析斜率的行数学分析，如分析斜率的变化、截化、截距等距等(6)画出画出图象或判断象或判断图象象3电磁感应中图象类选择题的两种常见解法电磁感应中图象类选择题的两种常见解法(1)排除法：定性地分析排除法：定性地分析电磁感磁感应过程中物理量的程中物理量的变化化趋势(增大增大还是减小是减小)、变化快慢化快慢(均匀均匀变化化还是非均匀是非均匀变化化)，特，特别是物理量的正是物理量的正负，排除，排除错误的的选项(2)函数法：根据函
10、数法：根据题目所目所给条件定量地写出两个物理量之条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，象作出分析和判断，这未未必是最必是最简洁的方法，但却是最有效的方法的方法，但却是最有效的方法.1(多选多选)(2016淮北市二模淮北市二模)如如图所示，所示，abcd为用粗用粗细均匀的均匀的同种材料制成的金属同种材料制成的金属线框，其中框，其中ab和和长度只有度只有bc长度的一半度的一半现将将线框放在水平光滑框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力的桌面上，在外力F的作用下的作用下让线框以速度框以速度v匀速穿匀速穿过右右边两个磁感两个磁感应强度大小相等
11、、方度大小相等、方向相反的磁向相反的磁场区域若以区域若以图示位置开始示位置开始计时，规定逆定逆时针电流方向流方向为正，磁感正，磁感线向下穿向下穿过线框框时的磁通量的磁通量为正正则下列下列关于回路关于回路电流流i、外力、外力F大小、大小、cb间的的电势差差Ucb及穿及穿过线框框的磁通量的磁通量随随时间变化的化的图象正确的是象正确的是()C解析：解析：当线框进入第一个磁场时，由右手定则知电流方向为当线框进入第一个磁场时，由右手定则知电流方向为逆时针，开始进入第二个磁场时，电流方向为顺时针，出第逆时针，开始进入第二个磁场时，电流方向为顺时针，出第二个磁场电流方向为逆时针，故二个磁场电流方向为逆时针，
12、故A错误；由错误；由EBlv可知，可知，E保持不变，而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，保持不变，而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为电动势应为2BLv，电流加倍，故每根导体棒受到安培力加，电流加倍，故每根导体棒受到安培力加倍，且倍，且cd、ab两杆受力方向相同，外力将变为原来两杆受力方向相同，外力将变为原来4倍，故倍，故B正确，根据正确，根据UIR和电流方向知刚进入磁场和出磁场时电和电流方向知刚进入磁场和出磁场时电压相等，压相等，b点电势高，故点电势高，故Ucb为负，两边同时切割磁感线时为负，两边同时切割磁感线时c点电势高，且点电势高，且c、b两点之间的电压为原来的
13、两点之间的电压为原来的2倍，故倍，故C正确；正确；当线框开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入时达到当线框开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入时达到最大；此后向外的磁通量增加，总磁能量减小；当运动最大；此后向外的磁通量增加，总磁能量减小；当运动1.5L时，磁通量最小为零，故时，磁通量最小为零，故D错误错误突破点拨突破点拨(1)怎怎样判断判断进入第一个磁入第一个磁场和第二个磁和第二个磁场区域的感区域的感应电流流方向，方向，电流大小如何流大小如何计算？算？(2)如何判断安培力的方向，其大小如何如何判断安培力的方向，其大小如何计算，外力算，外力F和安培和安培力的关系如何？力的关系如何？(3)电
14、势差差Ucb如何如何计算，算，电势差的正差的正负根据什么判断？根据什么判断？(4)穿穿过线圈的磁通量怎圈的磁通量怎样计算？算？变化情况如何分析？化情况如何分析？【变式考法变式考法】 在上在上题1中，外力中，外力F的功率的功率P随随时间变化的化的图象象如何？如何？答案答案：pt图象跟象跟Ft图形状相似形状相似B BD 解析：解析：c、d两棒都进入磁场时，由于磁能量不变，故二者一两棒都进入磁场时，由于磁能量不变，故二者一起做匀加速直线运动当起做匀加速直线运动当c棒出磁场后，棒出磁场后，d棒受安培力和重力棒受安培力和重力的作用，且的作用，且F安安mg，做减速运动，做减速运动，c、d棒出磁场后做匀加棒
15、出磁场后做匀加速运动，当速运动，当d棒做自由落体运动到进入磁场的过程中，棒做自由落体运动到进入磁场的过程中，c棒在棒在磁场中已经运动的位移为磁场中已经运动的位移为2h，由以上分析可知，选项，由以上分析可知，选项A、C错误，错误，B、D正确正确解决电磁感应图象问题的解决电磁感应图象问题的“三点关注三点关注”(1)关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向向还是负方向(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应这几个阶段是否和图象变化相对应(3)
16、关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲、直是否和物理过程相对应的曲、直是否和物理过程相对应题型三电磁感应电路问题题型三电磁感应电路问题命题规律：命题规律：电磁感磁感应电路路问题是高考命是高考命题的的热点，点，题型一般型一般为选择题，主要考主要考查电流、流、电压、电功率，功率，电热和和电量的量的计算算B 2. (2015福建卷福建卷)如如图所示，由某种粗所示，由某种粗细均匀的均匀的总电阻阻为3R的金属条制成的矩形的金属条制成的矩形线框框abcd，固定在水平面内且，固定在水平面内且处于方向于方向竖直向下的匀直向下的匀强磁磁场中一接入中一
17、接入电路路电阻阻为R的的导体棒体棒PQ，在水平拉力作用下在在水平拉力作用下在ab、dc上以速度上以速度v匀速滑匀速滑动，滑，滑动过程程PQ始始终与与ab垂直，且与垂直，且与线框接触良好，不框接触良好，不计摩擦在摩擦在PQ从从靠近靠近ad处向向bc滑滑动的的过程中程中()APQ中中电流先增大后减小流先增大后减小BPQ两端两端电压先减小后增大先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的框消耗的电功率先减小后增大功率先减小后增大C(3)从金属条从金属条ab进入入“扇形扇形”磁磁场时开始，开始，经计算画出算画出轮子子转一圈一圈过程中，程中，内圈与外圈之内圈与外圈之间电
18、势差差Uab随随时间t变化的化的Uabt图象；象；(4)若若选择的是的是“1.5 V、0.3 A”的小灯泡，的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工装置能否正常工作？有同学提出，通作？有同学提出，通过改改变磁感磁感应强度度B、后、后轮外圈半径外圈半径r2、角速度、角速度和和张角角等物理量的大小，等物理量的大小，优化前同学的化前同学的设计方案，方案，请给出你的出你的评价价(2)通过分析，可得电路图如图所示通过分析，可得电路图如图所示(4)“闪烁闪烁”装置不能正常工作装置不能正常工作(金属条的感应电动金属条的感应电动势只有势只有4.9102 V，远小于灯泡的额定电压，因此，远小于灯泡的额定电压，因此无法
19、正常工作无法正常工作)B增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度；r2增增大，大，E增大，但有限度；增大，但有限度；增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度；增大，增大，E不变不变答案：答案：(1)4.9102V；感；感应电流方向流方向为ba(2)见解析解析(3)见解析解析(4)不能正常工作不能正常工作评价：价：B增大，增大，E增大，但有限增大，但有限度；度；r2增大，增大，E增大，但有限度；增大，但有限度；增大，增大，E增大，增大，但有限度；但有限度；增大，增大，E不不变(2)明确电源的正、负极：根据电源内部电流方向是从负极明确电源的正、负极：根据电源内部电流方向是从负极流向正极即可
20、确定电源的正、负极流向正极即可确定电源的正、负极(3)明确电源的内阻即相当于电源的那部分电路的电阻，要明确电源的内阻即相当于电源的那部分电路的电阻，要注意电源内阻对电路的影响注意电源内阻对电路的影响(4)明确电路的关系：即构成回路的各部分电路的串、并联明确电路的关系：即构成回路的各部分电路的串、并联关系要注意等效电源的端电压跟感应电动势的关系是关系要注意等效电源的端电压跟感应电动势的关系是UEIr.题型四电磁感应现象的动力学问题题型四电磁感应现象的动力学问题命题规律：命题规律：电磁感磁感应现象的象的动力学力学问题在近两年高考中更在近两年高考中更为突出，由突出，由过去的去的选择题变为计算算题，命
21、，命题规律是：律是：(1)与牛与牛顿第二定律，第二定律，运运动学学结合的合的动态分析分析问题(2)电磁感磁感应中的安培力中的安培力计算，算，受力分析和功能关系的受力分析和功能关系的应用用问题方法点拨：方法点拨：1解决电磁感应现象的动力学问题的方法一般是解决电磁感应现象的动力学问题的方法一般是“先电后力先电后力”，具体如下，具体如下，2解题规律有：解题规律有：(1)电学学规律：楞次定律，法拉第律：楞次定律，法拉第电磁感磁感应定律，左手定定律，左手定则，右手定右手定则，安培力公式、，安培力公式、闭合合电路欧姆定律、串并路欧姆定律、串并联电路路规律、律、电功率公式、焦耳定律等等功率公式、焦耳定律等等
22、(2)力学力学规律：牛律：牛顿运运动定律、平衡条件、运定律、平衡条件、运动学公式、学公式、动能定理或功能关系或能量守恒定律等等能定理或功能关系或能量守恒定律等等(2)若若导体棒体棒ab进入磁入磁场后，棒中的后，棒中的电流大小始流大小始终保持不保持不变，求磁，求磁场和和之之间的距离的距离h；(3)若将磁若将磁场的的CD边界略微下移，使界略微下移，使导体棒体棒ab刚进入磁入磁场时速度大小速度大小变为v29 m/s，要使棒在外力，要使棒在外力F作用下做作用下做a3 m/s2的匀加速直的匀加速直线运运动，求所加外力，求所加外力F随随时间t变化的关系化的关系式式突破点拨突破点拨(1)导体棒体棒ab从从M
23、N上方某上方某处由静止下落由静止下落导体棒在磁体棒在磁场中中切割磁感切割磁感线产生感生感应电动势导体棒在合力作用下做加速运体棒在合力作用下做加速运动(2)电路的路的连接接导体切割磁感体切割磁感线相当于相当于电源，源，R1和和R2组成成外外电路路(3)问题(2)中中导体棒体棒ab进入磁入磁场后，后，电流大小始流大小始终保持不保持不变导体棒的感体棒的感应电动势不不变导体棒在磁体棒在磁场中做匀速运中做匀速运动【变式考法变式考法】 (1)在上述在上述题1第第(2)问中，求中，求a、b两点两点间的的电势差大小是多少？差大小是多少？(2)在上述在上述题1第第(3)问中，中，请画出画出01.6 s内外力内外
24、力F与与时间t的的关系关系图象象解析：解析：(1)根据题意，根据题意，a、b两点间电势差为两点间电势差为UBLvIr代入数据解得：代入数据解得：U4 V(2)由于由于F(t1.6) N故故01.6 s内内Ft图象如图所示图象如图所示答案答案：(1)4 V(2)见解析解析图应用动力学和功能观点分析电磁感应现象应用动力学和功能观点分析电磁感应现象热点题源预测热点题源预测失失分分防防范范用动力学和能量观点解决电磁感应综合用动力学和能量观点解决电磁感应综合问题极易从以下几点失分：问题极易从以下几点失分：不会分析不会分析电源和电路结构，求不出电动势、电流电源和电路结构，求不出电动势、电流等电学量；等电学
25、量；错误分析导体错误分析导体(或线圈或线圈)受受力情况，尤其是安培力的大小和方向；力情况，尤其是安培力的大小和方向；不能正确地把机械运动过程、电磁感不能正确地把机械运动过程、电磁感应过程和能量转化过程相联系；应过程和能量转化过程相联系；思维思维混乱，错用公式，求不出结果混乱，错用公式，求不出结果可以从以下几点进行防范：可以从以下几点进行防范：从从“三个三个角度角度”看问题，即力与运动角度看问题，即力与运动角度(动力、动力、阻力、加速度、匀速还是变速阻力、加速度、匀速还是变速)，电磁，电磁感应角度感应角度(电动势、电流、磁场强弱和电动势、电流、磁场强弱和方向、动生电还是电生动方向、动生电还是电生
26、动)，能量转化，能量转化角度角度(什么力做了什么功，什么能转化什么力做了什么功，什么能转化成什么能成什么能)；从从“四个分析四个分析”理思路，理思路，即即“源源”“”“路路”“”“力力”“”“能能”的分析，的分析，以力的分析为核心，力找对了，导体的以力的分析为核心，力找对了，导体的运动情况和电磁感应过程就基本清楚了；运动情况和电磁感应过程就基本清楚了；从从“五个定律五个定律”搞突破，即电磁感应搞突破，即电磁感应定律、楞次定律、欧姆定律、牛顿第二定律、楞次定律、欧姆定律、牛顿第二定律、能量守恒定律定律、能量守恒定律(或动能定理或动能定理)(3)如果将如果将ab与与ab同同时由静止由静止释放，当放，当ab下落了下落了30 m高度高度时，其下滑速度也已其下滑速度也已经达到达到稳定，定，则此此过程中回路程中回路电流的流的发热量量Q为多大？多大？(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)对点规范演练对点规范演练逐题对点特训逐题对点特训
