教科版高中物理選修32課件第一章電磁感應(yīng)章末總結(jié)-3

章末總結(jié)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)典例精析第一章

電磁感應(yīng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)現(xiàn)象閉合電路中部分導(dǎo)體做

運(yùn)動(dòng)閉合電路的

發(fā)生變化現(xiàn)象產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：電路

且

變化能量轉(zhuǎn)化：其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能或電能的轉(zhuǎn)移切割磁感線磁通量答案閉合磁通量楞次定律(感應(yīng)電流的方向內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要

引起感應(yīng)電流的磁通量的變化理解感應(yīng)電流總要阻礙

的變化感應(yīng)電流總要阻礙

的相對(duì)運(yùn)動(dòng)應(yīng)用步驟首先明確原磁場(chǎng)的

和磁通量的確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向再用

確定感應(yīng)電流的方向右手定則適合判定

產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向右手定則、左手定則、安培定則的區(qū)別阻礙磁通量導(dǎo)體和磁場(chǎng)方向增減電磁感應(yīng)答案安培定則導(dǎo)體切割磁感線，E＝BLv，適合求E的瞬時(shí)值條件：B、L、v三者互相垂直感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的條件：

發(fā)生變化磁通量的變化率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)磁通量的變化

磁通量電磁感應(yīng)答案法拉第電磁感應(yīng)定律(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小法拉第電磁感應(yīng)定律切割公式定義：

發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象自感電動(dòng)勢(shì)：總是阻礙

的變化自感系數(shù)L：與線圈的形狀、體積、匝數(shù)，以及是

否有鐵芯等因素有關(guān)應(yīng)用和防止互感現(xiàn)象自身電流答案返回電磁感應(yīng)自感現(xiàn)象及其應(yīng)用(特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象自感現(xiàn)象渦流定義：塊狀金屬在變化的磁場(chǎng)中產(chǎn)生的環(huán)形感應(yīng)電流應(yīng)用電磁阻尼電磁驅(qū)動(dòng)自身電流例1

圓形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖1所示的電路.若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是(

)一、對(duì)楞次定律的理解與應(yīng)用典例精析解析答案圖1歸納總結(jié)A.線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.穿過線圈a的磁通量變小C.線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D.線圈a對(duì)水平桌面的壓力N將增大解析通過螺線管b的電流如圖所示，根據(jù)右手螺旋定則判斷出螺線管b所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，滑片P向下滑動(dòng)，接入電路的電阻減小，電流增大，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，根據(jù)楞次定律可知，a線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)方向豎直向上，再由右手螺旋定則可得線圈a中的電流方向?yàn)楦┮暷鏁r(shí)針方向，A錯(cuò)誤；由于螺線管b中的電流增大，所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，線圈a中的磁通量應(yīng)變大，B錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律可知，線圈a有縮小的趨勢(shì)，線圈a對(duì)水平桌面的壓力將增大，C錯(cuò)誤，D正確.歸納總結(jié)答案D歸納總結(jié)1.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向不一定與原磁場(chǎng)方向相反，只在磁通量增加時(shí)兩者才相反，而在磁通量減少時(shí)兩者是同向的.2.“阻礙”并不是“阻止”，而是“延緩”，回路中的磁通量變化的趨勢(shì)不變，只不過變化得慢了.3.“阻礙”的表現(xiàn)：增反減同、來(lái)拒去留等.二、電磁感應(yīng)中的圖像問題例2

將一段導(dǎo)線繞成圖2甲所示的閉合電路，并固定在紙面內(nèi)，回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中.回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)Ⅱ，以向里為磁場(chǎng)Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示.用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是(

)解析答案圖2歸納總結(jié)

歸納總結(jié)答案B歸納總結(jié)1.圖像問題有兩種：一是給出電磁感應(yīng)過程，選出或畫出正確圖像；二是由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量.2.基本思路：(1)利用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小.(2)利用楞次定律或右手定則判定感應(yīng)電流的方向.(3)寫出相關(guān)的函數(shù)關(guān)系式分析圖像或畫出圖像.例3

如圖3所示，半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝0.2T，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場(chǎng)同心地放置，磁場(chǎng)與環(huán)面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻R1＝R2＝2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計(jì).三、電磁感應(yīng)中的電路問題圖3(1)若棒以v0＝5m/s的速度在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求棒滑到圓環(huán)直徑OO′瞬間，MN中的電動(dòng)勢(shì)和通過燈L1的電流.解析答案解析MN切割磁感線，相當(dāng)于一個(gè)電源，根據(jù)右手定則可判斷出等效電路如圖所示.E＝B·2a·v0＝0.2×2×0.4×5V＝0.8V，答案0.8V

0.4A

解析答案答案1.28×10－2W歸納總結(jié)歸納總結(jié)1.求解電磁感應(yīng)中電路問題的關(guān)鍵是分清楚內(nèi)電路和外電路.“切割”磁感線的導(dǎo)體和磁通量變化的線圈都相當(dāng)于“電源”，該部分導(dǎo)體的電阻相當(dāng)于內(nèi)電阻，而其余部分的電路則是外電路.2.路端電壓、電動(dòng)勢(shì)和某導(dǎo)體兩端的電壓三者的區(qū)別：(1)某段導(dǎo)體作為外電路時(shí)，它兩端的電壓就是電流與其電阻的乘積.(2)某段導(dǎo)體作為電源時(shí)，它兩端的電壓就是路端電壓，等于電流與外電阻的乘積，或等于電動(dòng)勢(shì)減去內(nèi)電壓，當(dāng)其內(nèi)阻不計(jì)時(shí)路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì).(3)某段導(dǎo)體作為電源時(shí)，電路斷路時(shí)導(dǎo)體兩端的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì).四、電磁感應(yīng)中的力學(xué)綜合問題例4

如圖4所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ＝30°的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L＝0.4m，導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN.Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B＝0.5T.在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量m1＝0.1kg、電阻R1＝0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑.然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2＝0.4kg，電阻R2＝0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下圖4滑.cd在滑動(dòng)過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g＝10m/s2，問：(1)cd下滑的過程中，ab中的電流方向；解析由右手定則可判斷出cd中的電流方向?yàn)橛蒬到c，則ab中電流方向?yàn)橛蒩流向b.答案由a流向b解析答案解析答案(2)ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度v多大；解析答案

此時(shí)ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條件有F安＝m