高三电磁感应复习.ppt

高三二轮复习高三二轮复习电磁感应电磁感应物理组物理组 杨辉杨辉电磁感应电磁感应考纲要求考纲要求考点考点要求要求电磁感应现象电磁感应现象磁通量磁通量法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律楞次定律楞次定律说明：说明： 为为“了解、认识了解、认识” ；为为“理解、应用理解、应用”考纲解读及预测考纲解读及预测 考查的主要内容：楞次定律和法拉考查的主要内容：楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用第电磁感应定律的应用 1、电磁感应现象即为、电磁感应现象即为_生生_ 产生感应电流的条件？产生感应电流的条件？2、法拉第电磁感应定律的内容：、法拉第电磁感应定律的内容： 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的的磁通量的_成正比。公式为：成正比。公式为： 由于感应电场的变化产生的电动势叫做由于感应电场的变化产生的电动势叫做 由于导体切割磁感线产生的电动势叫做由于导体切割磁感线产生的电动势叫做3、感应电流的方向用、感应电流的方向用_定律或定律或_定则来定则来判断判断考纲解读及预测考纲解读及预测 考查的主要内容：楞次定律和法拉第考查的主要内容：楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用电磁感应定律的应用 命题热点：电磁感应中的楞次定律、命题热点：电磁感应中的楞次定律、法拉第电磁感应定律与法拉第电磁感应定律与动力学问题动力学问题（包含（包含能量转化问题）和能量转化问题）和电路问题电路问题相相结合结合 命题方式：选择题；计算题（理综试命题方式：选择题；计算题（理综试题压轴题）题压轴题）题型一：电磁感应与电路问题结合题型一：电磁感应与电路问题结合 【例【例1】规定顺规定顺时针方向为感应时针方向为感应电流电流I的正方向的正方向 LLLBLBV思考思考1线框经过磁场时电流的变化情况？线框经过磁场时电流的变化情况？(线框电阻为线框电阻为R) 线框经过中间位置时的安培力？线框经过中间位置时的安培力？(线框电阻为线框电阻为R) LLLBLBV思考思考2线框经过图示两个位置的过程中通过的电量？线框经过图示两个位置的过程中通过的电量？(线框电阻为线框电阻为R) nEntqItttRRR 匀强磁场匀强磁场B=0.2 TB=0.2 T磁场宽度磁场宽度L=3mL=3m，正方形金属框边长正方形金属框边长abab=1m=1m每边电阻每边电阻r=0.2r=0.2，思考思考3问：金属框穿过磁场区的过问：金属框穿过磁场区的过程中，电流的变化情况？程中，电流的变化情况？金属框以金属框以v v=10m/s=10m/s的速度匀速穿过磁场区的速度匀速穿过磁场区ab两端电压的变化情况？两端电压的变化情况？【例例2 2】光滑的平行导轨相距】光滑的平行导轨相距L=1mL=1m，左端接电路，左端接电路，平行板电容器平行板电容器C C两极板间距两极板间距d=10mmd=10mm，定值电阻，定值电阻R R1 1=R=R3 3=8=8，R R2 2=2=2，导轨电阻不计，导轨电阻不计. .磁感应强度磁感应强度B=0.4T.B=0.4T.当金属棒当金属棒abab向右匀速运动向右匀速运动( (开关开关S S断开断开) )时，时，电容器两极板之间质量电容器两极板之间质量m=1m=11010-14-14kgkg、带电量、带电量Q=1Q=11010-15-15C C的微粒恰好静止不动；当的微粒恰好静止不动；当S S闭合时，闭合时，微粒以加速度微粒以加速度a=7m/sa=7m/s2 2向下做匀加速运动，取向下做匀加速运动，取g=10m/sg=10m/s2 2，求，求：(1)(1)微粒的电性？金属棒微粒的电性？金属棒abab运动运动的速度多大的速度多大? ?电阻多大电阻多大? ?(2)S(2)S闭合后，使金属棒闭合后，使金属棒abab做做匀速运动的外力的功率多大匀速运动的外力的功率多大? ?思路引导思路引导R R2 2R R3 3ab(1)(1)带电微粒在电容器两极板间静止时，带电微粒在电容器两极板间静止时， VVqmgdU11001. 0101015141AARRUI1 . 028132111Umgqd由电路图知：微粒带负电由电路图知：微粒带负电123()EI RRr当闭合当闭合S S后，有后，有:mg-U:mg-U2 2q/d=maq/d=ma求得电容器两极板间的电压求得电容器两极板间的电压: :VVqdagmU3 . 01001. 0)710(10)(15142R R2 2R R1313ab这时电路中的感应电流为这时电路中的感应电流为 I I2 2=U=U2 2/R/R2 2=0.3/2A=0.15A=0.3/2A=0.15A)(231312rRRRRRIE求得求得E=1.2VE=1.2V，r=2r=2 又因又因E=Blv v=E/(BlE=Blv v=E/(Bl)=1.2/(0.4)=1.2/(0.41)m/s=3m/s 1)m/s=3m/s (2)S (2)S闭合后，通过闭合后，通过abab的电流的电流I I2 2=0.15A=0.15A，abab所受安培力所受安培力F F2 2=BI=BI2 2l=0.4l=0.41 10.15N=0.06N0.15N=0.06Nabab做匀速运动时，做匀速运动时，F=0.06NF=0.06N，方向向右，方向向右可见外力可见外力F F的功率为的功率为: P=Fv=0.06: P=Fv=0.063W=0.18W3W=0.18WR R2 2R R1313ab题型二：电磁感应与力学相结合题型二：电磁感应与力学相结合 QBPCDAB F【例【例3】磁感磁感应强度的方向应强度的方向垂直纸面向里垂直纸面向里 F=BILF=BIL【例【例4】两根金属导轨平行放置，问距为两根金属导轨平行放置，问距为L，一端与阻值，一端与阻值为为R的电阻连接；导轨上放一质量为的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（见左下的金属杆（见左下图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向图），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下下.用平行的恒力用平行的恒力F作用在杆上，杆最终将做匀速运动作用在杆上，杆最终将做匀速运动.当当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，也会变化，v与与F的关系如右下图的关系如右下图.（取（取g=10m/s2）（1）金属杆在匀速运动之前做什么运动？）金属杆在匀速运动之前做什么运动？（2）若）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5;磁感应强度磁感应强度B为多大？为多大？（3）由）由v-F图线的截距可求得什么物理量图线的截距可求得什么物理量?其值为多少其值为多少? FF(N)v(m/s)02 4 6 8 10 1220 161284F(N)v(m/s)02 4 6 8 10 1220 161284F解：解：（1）加速度减小的加速运动。）加速度减小的加速运动。 EBLv22FBILB L v/R安)fF(kf)(FLBRv22由图线可以得到直线的斜率由图线可以得到直线的斜率 k=2 T1R/kLB2(3)由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f=2N若金属杆受到的阻力仅为滑动摩擦力，由截距可求若金属杆受到的阻力仅为滑动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数得动摩擦因数 =0.4fFF安 I=E/R 【思考】金属杆由开始运动到匀速运动的过【思考】金属杆由开始运动到匀速运动的过程中，通过拉力做功实现了哪些能的转化程中，通过拉力做功实现了哪些能的转化FF(N)v(m/s)02 4 6 8 10 1220 161284A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB金属棒向下运动时，流过电阻金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为的电流方向为abC金属棒的速度为金属棒的速度为v时所受的安培力大小为时所受的安培力大小为D电阻电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少22B L vFR【例【例5 5】如图，光滑导轨竖直放置，间距如图，光滑导轨竖直放置，间距为为L ，电阻为，电阻为R 。将质量为。将质量为m的金属棒悬挂的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，导轨所在平面在一个固定的轻弹簧下端，导轨所在平面与磁感应强度为与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直。的匀强磁场垂直。除电除电阻阻R 外其余电阻不计外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则原长位置由静止释放则思考：在运动过程中能量是怎样转化的？思考：在运动过程中能量是怎样转化的？小结小结1：电磁感应与力学结合：电磁感应与力学结合确定电源（确定电源（E，r）感应电流感应电流rREI安培力安培力F=BIL合外力合外力运动状态的分析运动状态的分析a变化情况变化情况F=ma临界状态临界状态受力分析受力分析小结小结2：电磁感应与电路结合：电磁感应与电路结合1、先做、先做“源源”的分析的分析2、再做、再做“路路”的分析的分析3、再做、再做“力力”的分析的分析4、最后是、最后是“能量能量”的分析的分析