《高中物理 第四章 電磁感應(yīng)章末復(fù)習(xí)方案與全優(yōu)評(píng)估課件 新人教選修3-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第四章 電磁感應(yīng)章末復(fù)習(xí)方案與全優(yōu)評(píng)估課件 新人教選修3-2(24頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 (1)楞次定律揭示了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律,即楞次定律揭示了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律,即“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)”總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,其核心思想是阻礙,楞次定律提供了判斷感的變化,其核心思想是阻礙,楞次定律提供了判斷感應(yīng)電流方向的基本方法。應(yīng)電流方向的基本方法。(2)楞次定律說(shuō)明電磁感應(yīng)現(xiàn)象是符合能量守恒定律楞次定律說(shuō)明電磁感應(yīng)現(xiàn)象是符合能量守恒定律的,因此我們可以將楞次定律的含義推廣為的,因此我們可以將楞次定律的含義推廣為“感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的效果,總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因效果,總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因”。這些原因包括。這些原因包
2、括外磁場(chǎng)變化、相對(duì)位置變化、相對(duì)面積變化和導(dǎo)體中電流外磁場(chǎng)變化、相對(duì)位置變化、相對(duì)面積變化和導(dǎo)體中電流變化。這樣運(yùn)用推廣的含義解題,特別是判斷閉合導(dǎo)體的變化。這樣運(yùn)用推廣的含義解題,特別是判斷閉合導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)要比應(yīng)用楞次定律本身去判斷簡(jiǎn)便得多。運(yùn)動(dòng)要比應(yīng)用楞次定律本身去判斷簡(jiǎn)便得多。例證例證1(2011上海高考上海高考)如圖如圖41,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)與金屬圓環(huán)b同心同心共面放置,當(dāng)共面放置,當(dāng)a繞繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),時(shí),b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,且具中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流,且具有收縮趨勢(shì),由此可知,圓環(huán)有收縮趨勢(shì),由此可知,
3、圓環(huán)a ()圖圖41 A順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) B順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) C逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn) D.逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn) 解析解析由楞次定律,欲使由楞次定律,欲使b中產(chǎn)生順時(shí)針電流,中產(chǎn)生順時(shí)針電流,則則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng),環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng),ra環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速,由于應(yīng)該是順時(shí)針減速或逆時(shí)針加速,由于b環(huán)又有收縮趨環(huán)又有收縮趨勢(shì),說(shuō)明勢(shì),說(shuō)明a環(huán)外部磁場(chǎng)向外,內(nèi)部向里,故選環(huán)外部磁場(chǎng)向外,內(nèi)部向里,故選B。答案答案B (1)電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、磁通量、感、感應(yīng)電
4、動(dòng)勢(shì)應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E、感應(yīng)電流、感應(yīng)電流I、安培力、安培力F安安或外力或外力F外外隨時(shí)間隨時(shí)間t變變化的圖像,即化的圖像,即Bt圖、圖、t圖、圖、Et圖、圖、It圖、圖、Ft圖。對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況,圖。對(duì)于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況,還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流和感應(yīng)電流I隨位移隨位移x變化的圖像,變化的圖像,即即Ex圖、圖、Ix圖等。圖等。(2)這些圖像問(wèn)題大體上可分為兩類:這些圖像問(wèn)題大體上可分為兩類:由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確圖像。由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確圖像。由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過(guò)程,求解相應(yīng)的由給定的有關(guān)
5、圖像分析電磁感應(yīng)過(guò)程,求解相應(yīng)的物理量。物理量。不管是何種類型,電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題常需利用右不管是何種類型,電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題常需利用右手定則、左手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)手定則、左手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決。律分析解決。例證例證2(2012新課標(biāo)全國(guó)卷新課標(biāo)全國(guó)卷)如圖如圖42,一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線和一矩形導(dǎo)線框固定在同一平面內(nèi),線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè),且其長(zhǎng)邊與平面內(nèi),線框在長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè),且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。已知在長(zhǎng)直導(dǎo)線平行。已知在t0到到tt1的時(shí)間間的時(shí)間間隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流隔內(nèi),直導(dǎo)線中電流i發(fā)生某種變化,而
6、線框發(fā)生某種變化,而線框 圖圖42中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较?;線框受到的安培力的合中的感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较颍痪€框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭正方向與圖中箭頭所示方向相同,則所示方向相同,則i隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖線可能是變化的圖線可能是 ()圖圖43 解析解析因通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)離導(dǎo)線越近磁場(chǎng)越因通電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)離導(dǎo)線越近磁場(chǎng)越強(qiáng),而線框中左右兩邊的電流大小相等,方向相反,所強(qiáng),而線框中左右兩邊的電流大小相等,方向相反,所以受到的安培力方向相反,導(dǎo)線框的左邊受到的安培力以受到的安培力方向相反,導(dǎo)線框的左邊受到的安培力
7、大于導(dǎo)線框的右邊受到的安培力,所以合力與左邊導(dǎo)線大于導(dǎo)線框的右邊受到的安培力,所以合力與左邊導(dǎo)線框受力的方向相同。因?yàn)榫€框受到的安培力的合力先水框受力的方向相同。因?yàn)榫€框受到的安培力的合力先水平向左,后水平向右,根據(jù)左手定則,導(dǎo)線框處的磁場(chǎng)平向左,后水平向右,根據(jù)左手定則,導(dǎo)線框處的磁場(chǎng)方向先垂直紙面向里,后垂直紙面向外,根據(jù)右手螺旋方向先垂直紙面向里,后垂直紙面向外,根據(jù)右手螺旋定則,導(dǎo)線中的電流先為正,后為負(fù),所以選項(xiàng)定則,導(dǎo)線中的電流先為正,后為負(fù),所以選項(xiàng)A正確,正確,選項(xiàng)選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案A (1)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力的作用,所以電通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到安培力
8、的作用,所以電磁感應(yīng)問(wèn)題往往和力學(xué)問(wèn)題有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。解決磁感應(yīng)問(wèn)題往往和力學(xué)問(wèn)題有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。解決這類問(wèn)題的基本方法是:這類問(wèn)題的基本方法是:利用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定電路中利用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定電路中電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。利用閉合電路歐姆定律計(jì)算回路中的感應(yīng)電流。利用閉合電路歐姆定律計(jì)算回路中的感應(yīng)電流。分析導(dǎo)體的受力情況。分析導(dǎo)體的受力情況。列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程并求解。列出動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程并求解。(2)分析求解時(shí)的注意事項(xiàng):分析求解時(shí)的注意事項(xiàng):分析導(dǎo)體的受力情況時(shí)注意左手定則的使用方法,以分析導(dǎo)體的受力情況時(shí)注意左手定則的使用
9、方法,以及摩擦力、彈力的被動(dòng)力特點(diǎn)。及摩擦力、彈力的被動(dòng)力特點(diǎn)。根據(jù)導(dǎo)體的受力特點(diǎn),恰當(dāng)選擇力學(xué)規(guī)律,例如運(yùn)動(dòng)根據(jù)導(dǎo)體的受力特點(diǎn),恰當(dāng)選擇力學(xué)規(guī)律,例如運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、動(dòng)力學(xué)方程等,不同的狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的物理規(guī)律,學(xué)公式、動(dòng)力學(xué)方程等,不同的狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的物理規(guī)律,關(guān)鍵是根據(jù)不同的物理情景選擇合適的規(guī)律加以綜合運(yùn)用。關(guān)鍵是根據(jù)不同的物理情景選擇合適的規(guī)律加以綜合運(yùn)用。例證例證3(2011海南高考海南高考)如圖如圖44,ab和和cd是兩條豎直放置的長(zhǎng)直光滑金屬導(dǎo)軌,是兩條豎直放置的長(zhǎng)直光滑金屬導(dǎo)軌,MN和和MN是兩根用細(xì)線連接的金屬桿,是兩根用細(xì)線連接的金屬桿,其質(zhì)量分別為其質(zhì)量分別為m 和和2m。豎
10、直向上的外力。豎直向上的外力F作作用在桿用在桿MN上,使兩桿水平靜止,并剛好與導(dǎo)上,使兩桿水平靜止,并剛好與導(dǎo) 圖圖44軌接觸;兩桿的總電阻為軌接觸;兩桿的總電阻為R,導(dǎo)軌間距為,導(dǎo)軌間距為l。整個(gè)裝置處在。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略,重力加速度為垂直。導(dǎo)軌電阻可忽略,重力加速度為g。在。在t0時(shí)刻將細(xì)時(shí)刻將細(xì)線燒斷,保持線燒斷,保持F不變,金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求:不變,金屬桿和導(dǎo)軌始終接觸良好。求:(1)細(xì)線燒斷后,任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比;細(xì)線燒斷后,任意時(shí)刻兩桿運(yùn)動(dòng)的速度之比;
11、(2)兩桿分別達(dá)到的最大速度。兩桿分別達(dá)到的最大速度。1分析角度分析角度 電磁感應(yīng)過(guò)程伴隨著不同形式能量的轉(zhuǎn)化。因此,從電磁感應(yīng)過(guò)程伴隨著不同形式能量的轉(zhuǎn)化。因此,從功和能的觀點(diǎn)入手,分清楚電磁感應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的關(guān)功和能的觀點(diǎn)入手,分清楚電磁感應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,尤其注意安培力的功與電能變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這是解系,尤其注意安培力的功與電能變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這是解決電磁感應(yīng)問(wèn)題的重要途徑之一。決電磁感應(yīng)問(wèn)題的重要途徑之一。2求解方法求解方法 (1)利用電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力做的利用電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力做的功求解。功求解。(2)利用能量守恒定律求解:產(chǎn)生的電能等于開(kāi)始的
12、利用能量守恒定律求解:產(chǎn)生的電能等于開(kāi)始的機(jī)械能總和與最后的機(jī)械能總和之差。機(jī)械能總和與最后的機(jī)械能總和之差。(3)利用電路特征求解:通過(guò)電路中所產(chǎn)生的電能計(jì)利用電路特征求解:通過(guò)電路中所產(chǎn)生的電能計(jì)算公式算公式(例如例如QI2Rt)求解。求解。例證例證4在傾角為在傾角為的光滑斜面的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向一個(gè)垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向一個(gè)垂直于斜面向上,一個(gè)垂直于斜面向下向上,一個(gè)垂直于斜面向下(如圖如圖45所示所示),它們的寬度均為,它們的寬度均為L(zhǎng)。一個(gè)質(zhì)量。一個(gè)質(zhì)量 圖圖45為為m、邊長(zhǎng)也為、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形線框以速度的正方形線框以速度v進(jìn)入上部磁場(chǎng)時(shí),進(jìn)入上部磁場(chǎng)時(shí),恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。恰好做勻速運(yùn)動(dòng)。(1)當(dāng)當(dāng)ab邊剛越過(guò)邊界邊剛越過(guò)邊界ff時(shí),線框的加速度為多大,時(shí),線框的加速度為多大,方向如何?方向如何?(2)當(dāng)當(dāng)ab邊到達(dá)邊到達(dá)gg與與ff的正中間位置時(shí),線框又恰好的正中間位置時(shí),線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng),則線框從開(kāi)始進(jìn)入上部磁場(chǎng)到做勻速運(yùn)動(dòng),則線框從開(kāi)始進(jìn)入上部磁場(chǎng)到ab邊到達(dá)邊到達(dá)gg與與ff的正中間位置的過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多的正中間位置的過(guò)程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為多少?少?(線框的線框的ab邊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與磁場(chǎng)邊界平行,不邊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與磁場(chǎng)邊界平行,不計(jì)摩擦阻力計(jì)摩擦阻力)