新教材適用2024版高考物理二輪總復(fù)習(xí)第1部分核心主干復(fù)習(xí)專題專題4電路和電磁感應(yīng)第12講電磁感應(yīng)題型1法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律教師用書

第12講電磁感應(yīng)“必備知識(shí)”解讀一、楞次定律中“阻礙”的理解1.阻礙原磁通量的變化“增反減同”。2.阻礙物體間的相對運(yùn)動(dòng)“來拒去留”。3.阻礙線圈面積的變化“增縮減擴(kuò)”。4.阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)“增反減同”。二、求感應(yīng)電動(dòng)勢大小的三種方法1.磁通量變化型：E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝nSeq\f(ΔB,Δt)＝nBeq\f(ΔS,Δt)。2.平動(dòng)切割型：E＝Blv。3.轉(zhuǎn)動(dòng)切割型：E＝eq\f(1,2)Bl2ω。三、求電荷量的三種方法1.q＝It(式中I為回路中的恒定電流，t為時(shí)間)2.q＝neq\f(ΔΦ,R)(其中R為回路電阻，ΔΦ為穿過閉合回路的磁通量變化量)3.Δq＝CBlΔv(式中C為電容器的電容，B為勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，l為導(dǎo)體棒切割磁感線的長度，Δv為導(dǎo)體棒切割速度的變化量)四、求解焦耳熱Q的三種方法“關(guān)鍵能力”構(gòu)建一、電磁感應(yīng)中電路綜合問題1.等效電源的分析(1)用法拉第電磁感應(yīng)定律算出E的大小。等效電源兩端的電壓等于路端電壓，一般不等于電源電動(dòng)勢，除非切割磁感線的導(dǎo)體(或線圈)電阻為零。(2)用楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電動(dòng)勢的方向，從而確定電源正負(fù)極。感應(yīng)電流方向是電源內(nèi)部電流的方向，要特別注意在等效電源內(nèi)部，電流由負(fù)極流向正極。(3)明確電源內(nèi)阻r。2.電路結(jié)構(gòu)的分析(1)分析內(nèi)、外電路，以及外電路的串并聯(lián)關(guān)系，畫出等效的電路圖。(2)應(yīng)用閉合電路的歐姆定律、串并聯(lián)電路知識(shí)和電功率、焦耳定律等關(guān)系式聯(lián)立求解。二、分析線框在磁場中運(yùn)動(dòng)問題的兩大關(guān)鍵1.分析電磁感應(yīng)情況：弄清線框在運(yùn)動(dòng)過程中是否有磁通量不變的階段，線框進(jìn)入和穿出磁場的過程中，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生，結(jié)合閉合電路的歐姆定律列方程解答。2.分析導(dǎo)線框的受力以及運(yùn)動(dòng)情況，選擇合適的力學(xué)規(guī)律處理問題：在題目中涉及電荷量、時(shí)間以及安培力為變力時(shí)應(yīng)選用動(dòng)量定理處理問題；如果題目中涉及加速度的問題時(shí)選用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題比較方便。三、解決電磁感應(yīng)綜合問題的“看到”與“想到”1.看到“磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻變化”，想到“eq\f(ΔB,Δt)＝k為定值”。2.看到“線圈(回路)中磁通量變化”時(shí)，想到“增反減同”。3.看到“導(dǎo)體與磁體間有相對運(yùn)動(dòng)”時(shí)，想到“來拒去留”。4.看到“回路面積可以變化”時(shí)，想到“增縮減擴(kuò)”。但注意線圈套在磁鐵上是“增擴(kuò)減縮”。題型1法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律〔真題研究1〕(2023·海南高考卷)汽車測速利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，汽車可簡化為一個(gè)矩形線圈abcd，埋在地下的線圈分別為1、2，通上順時(shí)針(俯視)方向電流，當(dāng)汽車經(jīng)過線圈時(shí)(C)A．線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向上B．汽車進(jìn)入線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdC．汽車離開線圈1過程產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdD．汽車進(jìn)入線圈2過程受到的安培力方向與速度方向相同【解析】由題知，埋在地下的線圈1、2通順時(shí)針(俯視)方向的電流，則根據(jù)右手定則，可知線圈1、2產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，A錯(cuò)誤；汽車進(jìn)入線圈1過程中，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb(逆時(shí)針)，B錯(cuò)誤；汽車離開線圈1過程中，磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcd(順時(shí)針)，C正確；汽車進(jìn)入線圈2過程中，磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生感應(yīng)電流方向?yàn)閍dcb(逆時(shí)針)，再根據(jù)左手定則，可知汽車受到的安培力方向與速度方向相反，D錯(cuò)誤。〔對點(diǎn)訓(xùn)練〕1.(2023·湖北高考卷)近場通信(NFC)器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個(gè)壓平的線圈，線圈尺寸從內(nèi)到外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為1.0cm、1.2cm和1.4cm，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時(shí)與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強(qiáng)磁場垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率為103T/s，則線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最接近(B)A．0.30V B．0.44VC．0.59V D．4.3V【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔBS,Δt)＝103×(1.02＋1.22＋1.42)×10－4V＝0.44V，故選B。2.(2023·江蘇高考卷)如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，OC導(dǎo)體棒的O端位于圓心，棒的中點(diǎn)A位于磁場區(qū)域的邊緣?，F(xiàn)使導(dǎo)體棒繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。O、A、C點(diǎn)電勢分別為φO、φA、φC，則(A)A