高中物理 第4章 電磁感應(yīng)章末小結(jié)課件 新人教版選修32.ppt

第四章 電磁感應(yīng) 章末小結(jié) 知識(shí)結(jié)構(gòu) 規(guī)律方法 1 對(duì)楞次定律的理解和應(yīng)用 1 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) 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應(yīng)電流方向的基本方法 2 楞次定律的擴(kuò)展含義 即從磁通量變化的角度看 感應(yīng)電流的磁場(chǎng)表現(xiàn)為 增反減同 從磁體與回路的相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度看 表現(xiàn)為 來(lái)拒去留 從回路面積看 表現(xiàn)為 增縮減擴(kuò) 從導(dǎo)體中原電流的變化 自感 看 表現(xiàn)為 增反減同 3 楞次定律體現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象符合能量守恒定律 在電磁感應(yīng)過(guò)程中其他形式的能與電能相互轉(zhuǎn)化 但總能量守恒 能量守恒定律豐富了我們處理電磁感應(yīng)問(wèn)題的思路 d 解析 當(dāng)通電導(dǎo)線中電流增大時(shí) 穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量增大 金屬圓環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流 根據(jù)楞次定律 感應(yīng)電流要反抗磁通量的增大 一是用縮小面積的方式進(jìn)行反抗 二是用遠(yuǎn)離直導(dǎo)線的方式進(jìn)行反抗 故d正確 點(diǎn)評(píng) 靈活運(yùn)用楞次定律的擴(kuò)展含義 是解答該類問(wèn)題的有效途徑 2 電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 1 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電源 因此 電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與電路問(wèn)題聯(lián)系在一起 2 解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問(wèn)題的基本方法 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律 右手定則 確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向 確定內(nèi)電路和外電路 畫等效電路圖 運(yùn)用閉合電路歐姆定律 串 并聯(lián)電路的性質(zhì) 電功率等公式求解 3 電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題 1 導(dǎo)體中的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中將受到安培力作用 所以電磁感應(yīng)問(wèn)題往往與力學(xué)問(wèn)題聯(lián)系在一起 處理此類問(wèn)題的基本方法 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向 求回路中的電流強(qiáng)度的大小和方向 分析研究導(dǎo)體受力情況 包括安培力 列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解 2 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學(xué)問(wèn)題 關(guān)鍵要抓好受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析 周而復(fù)始地循環(huán) 達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí) 加速度等于零 導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的處理思路 達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)后 導(dǎo)體勻速運(yùn)動(dòng) 受力平衡 應(yīng)根據(jù)平衡條件 合外力為零 列式分析平衡態(tài) 導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之前 往往做變加速運(yùn)動(dòng) 處于非平衡態(tài) 應(yīng)根據(jù)牛頓第二定律或結(jié)合功能關(guān)系分析非平衡態(tài) 4 電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)臨界問(wèn)題 解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是通過(guò)受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析 尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài) 如速度 加速度為最大值 最小值的條件 重慶一中2015 2016學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè) 如圖甲 單匝圓形線圈c與電路連接 電阻r2兩端與平行光滑金屬直導(dǎo)軌p1e1f1 p2e2f2連接 垂直于導(dǎo)軌平面向下 向上有矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域 它們的邊界為e1e2 區(qū)域 中垂直導(dǎo)軌并緊靠e1e2平放一導(dǎo)體棒ab 兩直導(dǎo)軌分別與同一豎直平面內(nèi)的圓形光滑絕緣導(dǎo)軌o1 o2相切連接 o1 o2在切點(diǎn)f1 f2處開有小口可讓ab進(jìn)入 ab進(jìn)入后小口立即閉合 1 求ab靜止時(shí)通過(guò)它的電流大小和方向 2 求ab的質(zhì)量m 3 設(shè)ab進(jìn)入圓軌道后能達(dá)到離f1f2的最大高度為h 要使ab不脫離圓形軌道運(yùn)動(dòng) 求區(qū)域 的磁感應(yīng)強(qiáng)度b2的取值范圍并討論h與b2的關(guān)系式 4 電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題 1 圖象問(wèn)題的特點(diǎn)考查方式比較靈活 有時(shí)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程 確定圖象的正確與否 有時(shí)依據(jù)不同的圖象 進(jìn)行綜合計(jì)算 2 解題關(guān)鍵弄清初始條件 正 負(fù)方向的對(duì)應(yīng) 變化范圍 所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式 進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵 3 解決圖象問(wèn)題的一般步驟 明確圖象的種類 即是b t圖還是 t圖 或者e t圖 i t圖等 分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程 用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系 結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律 歐姆定律 牛頓定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式 根據(jù)函數(shù)關(guān)系式 進(jìn)行數(shù)學(xué)分析 如分析斜率的變化 截距等 畫圖象或判斷圖象 故a正確 b錯(cuò)誤 在0 2s內(nèi) 磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里 且逐漸減小 電流恒定不變 根據(jù)f bil 則安培力逐漸減小 cd邊所受安培力方向向右 為負(fù)值 0時(shí)刻安培力大小為f 2b0i0l 在2s 3s內(nèi) 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外 且逐漸增大 根據(jù)f bil 則安培力逐漸增大 cd邊所受安培力方向向左 為正值 3s末安培力大小為b0i0l 在3 4s內(nèi) 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外 且逐漸減小 則安培力大小逐漸減小 cd邊所受安培力方向向右 為負(fù)值 第4s初的安培力大小為b0i0l 在4 6s內(nèi) 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里 且逐漸增大 則安培力大小逐漸增大 cd邊所受安培力方向向左 6s末的安培力大小2b0i0l 故c正確 d錯(cuò)誤 5 電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題分析 1 過(guò)程分析 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程 實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程 電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到安培力的作用 因此 要維持感應(yīng)電流的存在 必須有 外力 克服安培力做功 此過(guò)程中 其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 外力 克服安培力做了多少功 就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí) 電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 安培力做功的過(guò)程 是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程 安培力做了多少功 就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 2 求解思路 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(jī)械能的轉(zhuǎn)化 則機(jī)械能的減少量等于產(chǎn)生的電能 利用電路特征求解 即根據(jù)電路結(jié)構(gòu)直接計(jì)算電路中所產(chǎn)生的電能 1 棒在勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 通過(guò)電阻r的電荷量q 2 撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱q2 3 外力做的功wf 觸及高考 一 考題探析 本章內(nèi)容是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn) 命題呈現(xiàn)以下特點(diǎn) 1 考查的內(nèi)容集中在楞次定律的應(yīng)用及法拉第電磁感應(yīng)定律與力學(xué) 能量 電路 圖象的綜合應(yīng)用上 2 考查的題型多是選擇題或分值較高的計(jì)算題 以中檔題為主 ab a 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定 則電流大小恒定b 若從上向下看 圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 則電流沿a到b的方向流動(dòng)c 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變 角速度大小發(fā)生變化 則電流方向可能發(fā)生變化d 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 則電流在r上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 點(diǎn)評(píng) 本題主要考查法拉第電磁感應(yīng)定律 安培力 磁通量等 意在考查考生對(duì)電磁學(xué)基本概念和規(guī)律的理解能力以及應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力 二 臨場(chǎng)練兵 b bcd 解析 由于銅質(zhì)弦不能被磁化 因此振動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng) 線圈中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流 因此電吉他不能正常工作 a項(xiàng)錯(cuò)誤 取走磁體 沒(méi)有磁場(chǎng)