高中物理人教選修32課件章末小結(jié)4

1、成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-2,電磁感應(yīng),第四章,章末小結(jié),第四章,1對(duì)楞次定律的理解和應(yīng)用 (1)楞次定律揭示了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，即“感應(yīng)電流的磁場”總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，其核心思想是阻礙，楞次定律提供了判斷感應(yīng)電流方向的基本方法。 (2)楞次定律的擴(kuò)展含義，即從磁通量變化的角度看，感應(yīng)電流的磁場表現(xiàn)為“增反減同”；從磁體與回路的相對(duì)運(yùn)動(dòng)角度看，表現(xiàn)為“來拒去留”；從回路面積看，表現(xiàn)為“增縮減擴(kuò)”；從導(dǎo)體中原電流的變化(自感)看，表現(xiàn)為“增反減同”。 (3)楞次定律體現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象符合能量守恒定律。在電磁感應(yīng)過程中其他形式的能與電能

2、相互轉(zhuǎn)化，但總能量守恒，能量守恒定律豐富了我們處理電磁感應(yīng)問題的思路。,A條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變大 B條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬環(huán)將隨著向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變小 C條形磁鐵豎直下落過程中，磁鐵減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變小且對(duì)桌面壓力變大 D條形磁鐵豎直下落過程中，磁鐵減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)圓環(huán)的面積變大且對(duì)桌面壓力變小,解析：條形磁鐵水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流對(duì)磁場的阻礙作用使得金屬環(huán)隨著向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使環(huán)的面積增大，這是電磁驅(qū)動(dòng)現(xiàn)象，故A對(duì)、B錯(cuò)；條形磁鐵下落時(shí)，穿過該環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)

3、電流產(chǎn)生的效果阻礙其下落，同時(shí)圓環(huán)的面積變小且對(duì)桌面壓力變大，故C對(duì)、D錯(cuò)。 答案：AC 點(diǎn)評(píng)：靈活運(yùn)用楞次定律的擴(kuò)展含義，是解答該類問題的有效途徑。,2電磁感應(yīng)中的電路問題 (1)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電源。因此，電磁感應(yīng)問題往往與電路問題聯(lián)系在一起。 (2)解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本方法 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律(右手定則)確定感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向。 確定內(nèi)電路和外電路，畫等效電路圖。 運(yùn)用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，電功率等公式求解。,金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢EBLv 金屬桿ab相當(dāng)于

4、電源，有EU(I2I0)R1 金屬桿ab達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，F(xiàn)F安(I2I0)LB 聯(lián)立解得v1m/s 答案：1m/s,3電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題 (1)導(dǎo)體中的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力作用，所以電磁感應(yīng)問題往往與力學(xué)問題聯(lián)系在一起，處理此類問題的基本方法： 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向。 求回路中的電流強(qiáng)度的大小和方向。 分析研究導(dǎo)體受力情況(包括安培力)。 列動(dòng)力學(xué)方程或平衡方程求解。,(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學(xué)問題，關(guān)鍵要抓好受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的動(dòng)態(tài)分析： 周而復(fù)始地循環(huán)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，加速度等于零，導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。,兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的處理思路

5、： 達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)后，導(dǎo)體勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，應(yīng)根據(jù)平衡條件合外力為零，列式分析平衡態(tài)。 導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之前，往往做變加速運(yùn)動(dòng)，處于非平衡態(tài)，應(yīng)根據(jù)牛頓第二定律或結(jié)合功能關(guān)系分析非平衡態(tài)。,(4)電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)臨界問題 解決這類問題的關(guān)鍵是通過受力分析和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析，尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度為最大值、最小值的條件。,度減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若線框速度vv0，但相差不大，則線框進(jìn)入磁場后可能先減速再勻速，B項(xiàng)正確；若線框的速度vv0，則線框進(jìn)入磁場一直勻速至全部進(jìn)入磁場，D項(xiàng)正確；若線框的速度vv0，但相差不大，則線框進(jìn)入磁場后可能先加速再勻速；若線框的速度v遠(yuǎn)小于v0，則線

6、框進(jìn)入磁場后一直加速，加速度減小，C項(xiàng)正確。只有A選項(xiàng)不可能。故正確選項(xiàng)為BCD。,答案：BCD,4電磁感應(yīng)的圖象問題 (1)圖象問題的特點(diǎn) 考查方式比較靈活，有時(shí)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過程，確定圖象的正確與否，有時(shí)依據(jù)不同的圖象，進(jìn)行綜合計(jì)算。 (2)解題關(guān)鍵 弄清初始條件，正、負(fù)方向的對(duì)應(yīng)，變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式，進(jìn)出磁場的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是解決問題的關(guān)鍵。,(3)解決圖象問題的一般步驟 明確圖象的種類，即是Bt圖還是t圖，或者Et圖，It圖等。 分析電磁感應(yīng)的具體過程。 用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系。 結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式。 根據(jù)函數(shù)關(guān)

7、系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。 畫圖象或判斷圖象。,特別提醒： 對(duì)圖象的理解，應(yīng)做到“四明確一理解” (1)明確圖象所描述的物理意義：明確各種“”、“”的含義；明確斜率的含義；明確圖象和電磁感應(yīng)過程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。,B錯(cuò)誤。在02s內(nèi)，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)FBIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值。0時(shí)刻安培力大小為F2B0I0L。在2s3s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)FBIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L。在34s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，且逐漸減

8、小，則安培力大小逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負(fù)值，第4s初的安培力大小為B0I0L.在46s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L，故C正確，D錯(cuò)誤。,答案：AC,5電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題分析 (1)過程分析 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程，實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過程。 電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中必定受到安培力的作用，因此，要維持感應(yīng)電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功。此過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能?！巴饬Α笨朔才嗔ψ隽硕嗌俟?，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器

9、時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，安培力做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。,(2)求解思路 利用安培力做的功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功； 利用能量守恒求解：若只有電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的減少量等于產(chǎn)生的電能； 利用電路特征求解：即根據(jù)電路結(jié)構(gòu)直接計(jì)算電路中所產(chǎn)生的電能。,(1)當(dāng)速度達(dá)到1m/s時(shí)，回路的電流； (2)若拉力的功率恒為7.5W，CD桿的最大速度；,解析：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢：EBLv0.5V (2)上升過程CD做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到a0時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，所以速度最大時(shí)：FmgsinBImL0，,答

10、案：(1)1A(2)3m/s(3)9.73J,本章內(nèi)容是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，命題呈現(xiàn)以下特點(diǎn)： (1)考查的內(nèi)容集中在楞次定律的應(yīng)用及法拉第電磁感應(yīng)定律與力學(xué)、能量、電路、圖象的綜合應(yīng)用上。 (2)考查的題型多是選擇題或分值較高的計(jì)算題，以中檔題為主。,AUaUc，金屬框中無電流 BUbUc，金屬框中電流方向沿abca,答案：C,(1)棒進(jìn)入磁場前，回路中的電動(dòng)勢E； (2)棒在運(yùn)動(dòng)過程中受到的最大安培力F，以及棒通過三角形abd區(qū)域時(shí)電流i與時(shí)間t的關(guān)系式。 解析：(1)棒進(jìn)入磁場前，回路中的電動(dòng)勢為感生電動(dòng)勢，由磁場變化產(chǎn)生,(2)棒進(jìn)入磁場后，磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，回路中的電動(dòng)勢為動(dòng)生電動(dòng)勢，由

11、導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生，導(dǎo)體棒所受安培力為,因?yàn)閠1 s后，B0.5T，v1m/s，R1， 所以L最大時(shí)，F(xiàn)最大。 當(dāng)L0.4m時(shí)，F(xiàn)max0.04N， 當(dāng)導(dǎo)體棒通過三角形abd區(qū)域時(shí)，導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度由幾何關(guān)系可得 L2 v(t1)， 答案：(1)0.04V(2)0.04Ni(t1)A(1st1.2s),一、選擇題(13題為單選題，4、5題為多選題),答案：C,答案：B,APQ中電流先增大后減小 BPQ兩端電壓先減小后增大 CPQ上拉力的功率先減小后增大 D線框消耗的電功率先減小后增大 答案：C,A圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢 B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) C在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，

12、磁針的磁場穿過整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng) 答案：AB,解析：圓盤運(yùn)動(dòng)過程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢，選項(xiàng)A對(duì)，圓盤在徑向的輻條切割磁感線過程中，內(nèi)部距離圓心遠(yuǎn)近不同的點(diǎn)電勢不等而形成渦流，選項(xiàng)B對(duì)。圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，圓盤位置，圓盤面積和磁場都沒有發(fā)生變化，所以沒有磁通量的變化，選項(xiàng)C錯(cuò)。圓盤本身呈現(xiàn)電中性，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)形電流，選項(xiàng)D錯(cuò)。,A處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高 B所加磁場越強(qiáng)越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動(dòng) C若所加磁場反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動(dòng) D若所加磁場穿過整個(gè)圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動(dòng),答案：ABD 解析：由右手定則可知，處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高，選項(xiàng)A正確；根據(jù)EBLv可知所加磁場越強(qiáng)，則感應(yīng)電動(dòng)勢越大，感應(yīng)電流越大，產(chǎn)生的電功率越大，消耗的機(jī)械能越快，則圓盤越容易停止轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；若加反向磁場，根據(jù)楞次定律可知安培力阻礙圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，故圓盤仍減速轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若所加磁場穿過整個(gè)圓盤則圓盤中無感應(yīng)電流，不消耗機(jī)械能，圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確；故選ABD。,二、非選擇題,(1)線框ab邊將離開磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)的