專題一電磁感應(yīng)與電路.ppt

,專題一 電磁感應(yīng)與電路,思想方法提煉,感悟滲透應(yīng)用,思想方法提煉,電磁感應(yīng)是電磁學(xué)的核心內(nèi)容，也是高中物理綜合性最強(qiáng)的內(nèi)容之一，高考每年必考。題型有選擇、填空和計(jì)算等，難度在中檔左右，也經(jīng)常會(huì)以壓軸題出現(xiàn)。 在知識(shí)上，它既與電路的分析計(jì)算密切相關(guān)，又與力學(xué)中力的平衡、動(dòng)量定理、功能關(guān)系等知識(shí)有機(jī)結(jié)合；方法能力上，它既可考查學(xué)生形象思維和抽象思維能力、分析推理和綜合能力，又可考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)知識(shí)(如函數(shù)數(shù)值討論、圖像法等)的能力。,思想方法提煉,高考的熱點(diǎn)問題和復(fù)習(xí)對(duì)策： 1.運(yùn)用楞次定律判斷感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì))方向，運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律，計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小.注重在理解的基礎(chǔ)上掌握靈活運(yùn)用的技巧. 2.矩形線圈穿過有界磁場(chǎng)區(qū)域和滑軌類問題的分析計(jì)算。要培養(yǎng)良好的分析習(xí)慣，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)，逐步分析整個(gè)動(dòng)態(tài)過程，找出關(guān)鍵條件，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)定律特別是功能關(guān)系解題。 3.實(shí)際應(yīng)用問題，如日光燈原理、磁懸浮原理、電磁阻尼等復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)多做介紹，有條件的讓學(xué)生多接觸實(shí)際.,思想方法提煉,此部分涉及的主要內(nèi)容有： 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象. (1)產(chǎn)生條件：回路中的磁通量發(fā)生變化. (2)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，若回路是閉合的，則有感應(yīng)電流產(chǎn)生；若回路不閉合，則只有電動(dòng)勢(shì)，而無電流. (3)在閉合回路中，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的部分是電源，其余部分則為外電路.,思想方法提煉,2.法拉第電磁感應(yīng)定律：E=n ，E=BLvsin， 注意瞬時(shí)值和平均值的計(jì)算方法不同. 3.楞次定律三種表述： (1)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙磁通量的變化(涉及到：原磁場(chǎng)方向、磁通量增減、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和感應(yīng)電流方向等四方面).右手定則是其中一種特例. (2)感應(yīng)電流引起的運(yùn)動(dòng)總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng). (3)自感電動(dòng)勢(shì)的方向總是阻礙原電流變化.,思想方法提煉,4.相關(guān)鏈接 (1)受力分析、合力方向與速度變化，牛頓定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、功和能的關(guān)系等力學(xué)知識(shí). (2)歐姆定律、電流方向與電勢(shì)高低、電功、電功率、焦耳定律等電路知識(shí). (3)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律.,感悟滲透應(yīng)用,一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其基本定律的應(yīng)用 【例1】三個(gè)閉合矩形線框、處在同一豎直平面內(nèi)，在線框的正上方有一條固定的長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通有自左向右的恒定電流，如圖4-1所示，,感悟滲透應(yīng)用,若三個(gè)閉合線框分別做如下運(yùn)動(dòng)：沿垂直長直導(dǎo)線向下運(yùn)動(dòng)，沿平行長直導(dǎo)線方向平動(dòng)，繞其豎直中心軸OO轉(zhuǎn)動(dòng). (1)在這三個(gè)線框運(yùn)動(dòng)的過程中，哪些線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生?方向如何? (2)線框轉(zhuǎn)到圖示位置的瞬間，是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生?,感悟滲透應(yīng)用,【解析】此題旨在考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件.根據(jù)直線電流周圍磁場(chǎng)的特點(diǎn)，判斷三個(gè)線框運(yùn)動(dòng)過程中，穿過它們的磁通量是否發(fā)生變化. (1)長直導(dǎo)線通有自左向右的恒定電流時(shí)，導(dǎo)線周圍空間磁場(chǎng)的強(qiáng)弱分布不變，但離導(dǎo)線越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱，磁感線越稀；離導(dǎo)線距離相同的地方，磁場(chǎng)強(qiáng)弱相同.,感悟滲透應(yīng)用,線框沿垂直于導(dǎo)線方向向下運(yùn)動(dòng)，穿過它的磁通量減小，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向也應(yīng)垂直紙面向里，再由右手螺旋定則可判斷感應(yīng)電流為順時(shí)針方向；線框沿平行導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)，與直導(dǎo)線距離不變，穿過線框的磁通量不變，因此線框中無感應(yīng)電流產(chǎn)生；線框繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，穿過它的磁通量不斷變化，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，其方向是周期性改變的.,感悟滲透應(yīng)用,(2)線框轉(zhuǎn)到圖示位置的瞬間，線框中無感應(yīng)電流，由于長直導(dǎo)線下方的磁場(chǎng)方向與紙面垂直，在該位置線框的兩豎直邊運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，不切割磁感線，所以無感應(yīng)電流；從磁通量變化的角度考慮，圖示位置是線框中磁通量從增加到最大之后開始減小的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，此位置感應(yīng)電流的方向要發(fā)生變化，故此時(shí)其大小必為0.,感悟滲透應(yīng)用,【解題回顧】對(duì)瞬時(shí)電流是否存在應(yīng)看回路中磁通量是否變化，或看回路中是否有一段導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，要想知道線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)磁通量怎樣變化，必須知道空間的磁場(chǎng)強(qiáng)弱、方向分布的情況，對(duì)常見磁體及電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)要相當(dāng)熟悉.,感悟滲透應(yīng)用,【例2】如圖4-2所示，豎直放置的螺線管與導(dǎo)線abcd構(gòu)成回路，導(dǎo)線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，螺線管下方水平桌面上有一導(dǎo)體圓環(huán).,感悟滲透應(yīng)用,導(dǎo)體abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按下列圖4-3中哪一圖線所表示的方式隨時(shí)間變化時(shí)，導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場(chǎng)作用力?(A),感悟滲透應(yīng)用,【解析】C、D項(xiàng)中B隨t是均勻變化的，在螺線管中產(chǎn)生的是穩(wěn)定電流，這樣在圓環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，圓環(huán)也就不能受到作用力. A項(xiàng)中磁場(chǎng)變大，但變化率卻是越來越小，由E=BS/t，可知螺線管中電流越來越小，由楞次定律判斷可知電流方向?yàn)閐cbad，由此可知螺線管在圓環(huán)中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向上，且磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，再由楞次定律可判定圓環(huán)為了阻礙磁通量減