專題14電學(xué)中三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用（課件）2024年高考物理二輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）-1

專題14電學(xué)中三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用2024年·高考二輪復(fù)習(xí)·講練測(cè)2024/XX/XX教師：XXX01考情分析真題研析·核心提煉·題型特訓(xùn)目錄CONTENTS考點(diǎn)一電學(xué)中三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用

考向一電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

考向二電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題02知識(shí)構(gòu)建03考點(diǎn)突破01考情分析PARTONE稿定PPT02考情分析考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)電學(xué)中三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用考向一電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題：2023?山東?高考真題、2022?重慶?高考真題、2022?湖南?高考真題、2021?全國(guó)?高考真題、2021?廣東?高考真題、2023?天津?高考真題、2021?湖北?高考真題、2021?全國(guó)?高考真題考向二電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題：2023?重慶?高考真題、2023?遼寧?高考真題、2022?全國(guó)?高考真題、2022?天津?高考真題、2022?浙江?高考真題、2021?北京?高考真題、2021?河北?高考真題、2021?福建?高考真題、2021?山東?高考真題、2021?湖南?高考真題、2023?廣東?高考真題、2023?浙江?高考真題、2023?湖南?高考真題、2023?全國(guó)?高考真題、2023?浙江?高考真題、2022?福建?高考真題、2022?重慶?高考真題、2022?海南?高考真題、2022?遼寧?高考真題、2022?湖北?高考真題、2022?浙江?高考真題、2022?全國(guó)?高考真題、2022?浙江?高考真題、2021?海南?高考真題、2021?天津?高考真題稿定PPT稿定PPT，海量素材持續(xù)更新，上千款模板選擇總有一款適合你02考情分析考情分析命題規(guī)律及方法指導(dǎo)1.命題重點(diǎn)：本專題就是高考的熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題，綜合性比較強(qiáng)，與動(dòng)力學(xué)、功能關(guān)系相結(jié)合問(wèn)題等綜合應(yīng)用問(wèn)題都是?？键c(diǎn);?？嫉哪Ｐ陀袟U——軌模型、線框模型等2.常用方法：圖像法、等效法、微元法、降維法。3.?？碱}型：選擇題，計(jì)算題．命題預(yù)測(cè)1.本專題屬于熱點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容；2.高考命題考察方向①電學(xué)中三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用：與力和運(yùn)動(dòng)相結(jié)合問(wèn)題、與動(dòng)量守恒、功能關(guān)系、能量守恒相結(jié)合的綜合題，典型模型如桿——軌類問(wèn)題。PARTTWO02網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點(diǎn)一電學(xué)中三大觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題2.電磁感應(yīng)中能量問(wèn)題3.動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用考向1

電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題考向2

電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題真題研析·規(guī)律探尋例1

(2023?山東?高考真題)(多選)足夠長(zhǎng)U形導(dǎo)軌平置在光滑水平絕緣桌面上，寬為1m，電阻不計(jì)。質(zhì)量為1kg、長(zhǎng)為1m、電阻為1Ω的導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌形成矩形回路并始終接觸良好，I和Ⅱ區(qū)域內(nèi)分別存在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，其中B1=2T，方向向下。用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)固定輕滑輪將導(dǎo)軌CD段中點(diǎn)與質(zhì)量為0.1kg的重物相連，繩與CD垂直且平行于桌面。如圖所示，某時(shí)刻MN、CD同時(shí)分別進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I和Ⅱ并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，MN、CD與磁場(chǎng)邊界平行。MN的速度v1=2m/s，CD的速度為v2且v2>v1，MN和導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。重力加速度大小取10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A．的方向向上 B．的方向向下 C．

v2=5m/s

D．v2=3m/sBD【考向】電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題導(dǎo)體棒受到向右的摩擦力f=μmg=2N以及向左的安培力F1=f=2N導(dǎo)體框受到向左的摩擦力，向右的拉力和向右的安培力F2=f-m0g真題研析·規(guī)律探尋D【考向】電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題右手定則例2

(2023?重慶?高考真題)如圖所示，與水平面夾角為θ的絕緣斜面上固定有光滑U型金屬導(dǎo)軌。質(zhì)量為m、電阻不可忽略的導(dǎo)體桿MN沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，以大小為v的速度進(jìn)入方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間t后，速度大小變?yōu)?v。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g。桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的此段時(shí)間內(nèi)（）A．流過(guò)桿的感應(yīng)電流方向從N到MB．桿沿軌道下滑的距離為C．流過(guò)桿感應(yīng)電流的平均電功率等于重力的平均功率D．桿所受安培力的沖量大小為桿的動(dòng)能增大，重力對(duì)桿所做的功大于桿克服安培力所做的功真題研析·規(guī)律探尋【考向】電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題例3

(2023?遼寧?高考真題)(多選)如圖，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上，左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d，處于豎直向上的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長(zhǎng)度為d，導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長(zhǎng)度為2d，PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時(shí)刻兩棒靜止，兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為L(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧，兩棒在各自磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)直至停止，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個(gè)過(guò)程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧伸展過(guò)程中、回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鰾．PQ速率為v時(shí)，MN所受安培力大小為C．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，MN與PQ的路程之比為2：1D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)MN的電荷量為右手定則AC真題研析·規(guī)律探尋【考向】電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題例4

(2023?全國(guó)?高考真題)如圖，水平桌面上固定一光滑U型金屬導(dǎo)軌，其平行部分的間距為l，導(dǎo)軌的最右端與桌子右邊緣對(duì)齊，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌所在區(qū)域有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為R、長(zhǎng)度也為l的金屬棒P靜止在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌上質(zhì)量為3m的絕緣棒Q位于P的左側(cè)，以大小為v0的速度向P運(yùn)動(dòng)并與P發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間很短。碰撞一次后，P和Q先后從導(dǎo)軌的最右端滑出導(dǎo)軌，并落在地面上同一地點(diǎn)。P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，P與Q始終平行。不計(jì)空氣阻力。求（1）金屬棒P滑出導(dǎo)軌時(shí)的速度大??；（2）金屬棒P在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量；（3）與P碰撞后，絕緣棒Q在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?！敬鸢浮空骖}研析·規(guī)律探尋【考向】電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題例5

(2023?浙江?高考真題)某興趣小組設(shè)計(jì)了一種火箭落停裝置，簡(jiǎn)化原理如圖所示，它由兩根豎直導(dǎo)軌、承載火箭裝置（簡(jiǎn)化為與火箭絕緣的導(dǎo)電桿MN）和裝置A組成，并形成閉合回路。裝置A能自動(dòng)調(diào)節(jié)其輸出電壓確保回路電流I恒定，方向如圖所示。導(dǎo)軌長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于導(dǎo)軌間距，不論導(dǎo)電桿運(yùn)動(dòng)到什么位置，電流I在導(dǎo)電桿以上空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為零，在導(dǎo)電桿所在處產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小B1=kI（其中k為常量），方向垂直導(dǎo)軌平面向里；在導(dǎo)電桿以下的兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，大小B2=2kI

，方向與B1相同?；鸺裏o(wú)動(dòng)力下降到導(dǎo)軌頂端時(shí)與導(dǎo)電桿粘接，以速度v0進(jìn)入導(dǎo)軌，到達(dá)絕緣?？科脚_(tái)時(shí)速度恰好為零，完成火箭落停。已知火箭與導(dǎo)電桿的總質(zhì)量為M，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)電桿電阻為R。導(dǎo)電桿與導(dǎo)軌保持良好接觸滑行，不計(jì)空氣阻力和摩擦力，不計(jì)導(dǎo)軌電阻和裝置A的內(nèi)阻。在火箭落停過(guò)程中，真題研析·規(guī)律探尋【考向】電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題（1）求導(dǎo)電桿所受安培力的大小F和運(yùn)動(dòng)的距離L；（2）求回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系；（3）求裝置A輸出電壓U與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系和輸出的能量W；（4）若R的阻值視為0，裝置A用于回收能量，給出裝置A可回收能量的來(lái)源和大小。【答案】核心提煉·考向探究1）導(dǎo)體的兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

①導(dǎo)體的平衡狀態(tài)——靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

處理方法：根據(jù)平衡條件列式分析．

②導(dǎo)體的非平衡狀態(tài)——加速度不為零．

處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題核心提煉·考向探究2）力學(xué)對(duì)象和電學(xué)對(duì)象的相互關(guān)系電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題核心提煉·考向探究3）用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)解答電磁感應(yīng)問(wèn)題的一般步驟①“源”的分析：用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向②“路”的分析：畫等效電路圖，根據(jù)，求感應(yīng)電流③“力”的分析：受力分析，求F安=BIL及合力，根據(jù)牛頓第二定律求加速度④“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的分析：根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題核心提煉·考向探究4）解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是通過(guò)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、加速度最大或最小的條件.解題時(shí)要抓好受力情況，運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析導(dǎo)體受力運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→周而復(fù)始地循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，抓住a=0時(shí)，速度v達(dá)最大值的特點(diǎn)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題核心提煉·考向探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題v↓E＝Blv↓↓F安＝BIl↓F合若F合＝0勻速直線運(yùn)動(dòng)若F合≠0↓F合＝maa、v同向v增大，若a恒定，拉力F增大v增大，F(xiàn)安增大，F(xiàn)合減小，a減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，減小到a＝0，勻速直線運(yùn)動(dòng)a、v反向v減小，F(xiàn)安減小，a減小，當(dāng)a＝0，靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)核心提煉·考向探究電磁感應(yīng)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是不同形式的能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，而能量的轉(zhuǎn)化是通過(guò)安培力做功的形式實(shí)現(xiàn)的，安培力做功的過(guò)程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，外力克服安培力做功，則是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程．1）安培力做功與能量轉(zhuǎn)化 ①安培力做正功：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如電動(dòng)機(jī) ②安培力做負(fù)功：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，如發(fā)電機(jī)2）焦耳熱的求法 ①焦耳定律：Q=I2Rt，適用于電流、電阻恒定，交變電流的有效值. ②功能關(guān)系：Q=W克服安培力做功

，適用于任何情況. ②能量轉(zhuǎn)化：

Q=E其他能的減少量，適用于任何情況.電磁感應(yīng)中能量問(wèn)題核心提煉·考向探究3)解決電磁感應(yīng)能量問(wèn)題的策略是“先源后路、先電后力，再是運(yùn)動(dòng)、能量”，即

①“源”的分析：明確電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電源，確定E和r

②“路”的分析：弄清串、并聯(lián)關(guān)系，求電流及F安

③“力”的分析：分析桿或線圈受力情況，求合力

④“運(yùn)動(dòng)”的分析：由力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，確定運(yùn)動(dòng)模型

⑤“能量”的分析：確定參與轉(zhuǎn)化的能量形式電磁感應(yīng)中能量問(wèn)題核心提煉·考向探究當(dāng)題目中涉及速度v、電荷量q、運(yùn)動(dòng)時(shí)間t、運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)常用動(dòng)量定理求解．導(dǎo)體棒或金屬框在感應(yīng)電流所引起的安培力作用下做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，1）安培力的沖量：①②2）磁通量變化量：.3）通過(guò)導(dǎo)體棒或金屬框的電荷量為：動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用核心提煉·考向探究當(dāng)題目中涉及速度v、電荷量q、運(yùn)動(dòng)時(shí)間t、運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)常用動(dòng)量定理求解．導(dǎo)體棒或金屬框在感應(yīng)電流所引起的安培力作用下做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，1）安培力的沖量：①②2）磁通量變化量：.3）通過(guò)導(dǎo)體棒或金屬框的電荷量為：動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用核心提煉·考向探究4）求位移：5）求運(yùn)動(dòng)時(shí)間：動(dòng)量定理在電磁感應(yīng)中的應(yīng)用初、末速度已知的變加速運(yùn)動(dòng)，在用動(dòng)量定理列出的式子中，

；若已知q或x也可求末速度若已知運(yùn)動(dòng)時(shí)間，也可求q、x、v中的任一個(gè)物理量.題型特訓(xùn)·命題預(yù)測(cè)【考向】電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題1.

(2024?全國(guó)?校聯(lián)考一模)

(多選)

如圖所示，ab、cd為水平面上平行放置的兩根光滑足夠長(zhǎng)直導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距為l=0.5cm,ac端連接一內(nèi)阻不計(jì)電動(dòng)勢(shì)為E的電源和阻值R=1Ω的電阻，質(zhì)量為m=2kg的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，其中點(diǎn)通過(guò)輕繩、繞過(guò)一光滑的定滑輪與重物G相連，MN在導(dǎo)軌間的電阻為r=0.5Ω，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=4T。當(dāng)重物G=4N時(shí)，導(dǎo)體棒MN恰好靜止不動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電動(dòng)勢(shì)E=3VB．電阻R上的熱功率為P=6WC．當(dāng)G=8N時(shí)，剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小

為a=4m/s2

D．當(dāng)G=8N時(shí)，的最大速度是vm=1.5m/sAD題型特訓(xùn)·命題預(yù)測(cè)【考向】電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題BD題型特訓(xùn)·命題預(yù)測(cè)【考向】電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題3.

(2024?陜西漢中?統(tǒng)考一模)

(多選)

兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì)，斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升h高度，如圖所示。在這過(guò)程中（）A．作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于mgh與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱之和B．金屬棒克服安培力做的功等于電阻R和r上產(chǎn)生的焦耳熱之和C．恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱D．作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零BD題型特訓(xùn)·命題預(yù)測(cè)【考向】電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題4.

(2024?湖南?校聯(lián)考二模)

(多選)

如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MON、PO'Q

水平放置，OO'兩側(cè)導(dǎo)軌所在空間區(qū)域，導(dǎo)軌間距分別為L(zhǎng)1和L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2，方向分別為豎直向上和豎直向下，L1=2L2=2L，B2=2B1=B，電阻均為R、質(zhì)量均為m的導(dǎo)體棒a、b垂直導(dǎo)軌放在OO'左右兩側(cè)，并與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計(jì)其他電阻．現(xiàn)給導(dǎo)體棒b一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，關(guān)于a、b兩棒此后整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)、b兩棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．a(chǎn)、b兩棒最終都將以大小為的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．整個(gè)過(guò)程中，a棒上產(chǎn)生的焦耳熱為D．整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)a棒的電荷量為BC題型特訓(xùn)·命題預(yù)測(cè)【考向】電磁感應(yīng)中的能量與動(dòng)量問(wèn)題5.

(2023?吉林?統(tǒng)考二模)

(多選)

列車進(jìn)站時(shí)如圖所示，其剎車原理可簡(jiǎn)化如下：在車身下方固定一水平矩形線框，利用線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力，輔助列車剎車。已知列車的質(zhì)量為m，車身長(zhǎng)為s，線框的ab和cd長(zhǎng)度均為L(zhǎng)（L小于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度），線框的總電阻為R。站臺(tái)軌道上勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向上。車頭進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的速度為v0，列車停止前所受鐵軌及空氣阻力的合力恒為f。車尾進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，列車恰好停止。下列說(shuō)法正確的是（）A．列車進(jìn)站過(guò)程中電流方向?yàn)閍bcdB．列車ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間，加速度大小C．列車從進(jìn)站到停下來(lái)的過(guò)程中，線框產(chǎn)生的