高考物理一輪復(fù)習(xí) 第9章 電磁感應(yīng) 第3講 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用課件 新人教版

走向高考走向高考 物理物理路漫漫其修遠(yuǎn)兮路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索吾將上下而求索人教人教版版 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)第九章第九章第第3講電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用講電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用第九章第九章考考 綱綱 解解 讀讀1基礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理2跟蹤自測(cè)鞏固跟蹤自測(cè)鞏固3重點(diǎn)題型突破重點(diǎn)題型突破4學(xué)科特色素養(yǎng)學(xué)科特色素養(yǎng)6課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)8?？家族e(cuò)警示常考易錯(cuò)警示5高高 考考 模模 擬擬7考考 綱綱 解解 讀讀 1能認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)中的電路結(jié)構(gòu)，并能計(jì)算電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流、電功等。 2能由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程判斷或畫(huà)出正確的圖象或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程，求解相應(yīng)的物理量。 3能解決電磁感應(yīng)中涉及安培力的動(dòng)態(tài)分析和平衡問(wèn)題。 4會(huì)分析電磁感應(yīng)問(wèn)題中的能量轉(zhuǎn)化，并會(huì)進(jìn)行有關(guān)計(jì)算?；A(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理 1.電源：切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體或_發(fā)生變化的回路相當(dāng)于電源。 2電流：電路閉合時(shí)的電流I可由歐姆定律求出，I_，路端電壓U_EIr。 3電勢(shì)：在外電路中，電流由_電勢(shì)流向_電勢(shì)；在內(nèi)電路中，電流由_電勢(shì)流向_電勢(shì)。電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題磁通量磁通量IR高高低低低低高高電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律時(shí)間時(shí)間位移位移楞次定律楞次定律電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題右手右手 (2)用楞次定律判斷：安培力的方向一定與導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向_(選填“相同”或“相反”)。 (3)安培力參與物體的運(yùn)動(dòng)：導(dǎo)體棒(或線框)在安培力和其他力的作用下，可以做加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)、勻速運(yùn)動(dòng)、靜止或做其他類型的運(yùn)動(dòng)，可應(yīng)用動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律解題。相反相反 1.能量轉(zhuǎn)化：感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中受安培力，外力克服安培力做功，將_轉(zhuǎn)化為_(kāi)，電流做功再將電能轉(zhuǎn)化為_(kāi)的能。 2轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化，實(shí)質(zhì)是其他形式的能與_之間的轉(zhuǎn)化。 3計(jì)算方法： (1)利用克服安培力做功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功。 (2)利用能量守恒求解：機(jī)械能的減少量等于電能的增加量。 (3)利用電路特征求解：通過(guò)電路中所產(chǎn)生的電能來(lái)計(jì)算。電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題機(jī)械能機(jī)械能電能電能其他形式其他形式電能電能跟蹤自測(cè)鞏固跟蹤自測(cè)鞏固 答案：BD 答案：C重點(diǎn)題型突破重點(diǎn)題型突破電磁感應(yīng)和電路的綜合電磁感應(yīng)和電路的綜合 1.處理電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的一般思路： (1)確定電路電源：用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向，電源內(nèi)部電流的方向是從低電勢(shì)流向高電勢(shì)。 (2)分析電路結(jié)構(gòu)：根據(jù)“等效電源”和電路中其他元件的連接方式畫(huà)出等效電路。注意區(qū)別內(nèi)、外電路，區(qū)別路端電壓、電動(dòng)勢(shì)。 2誤區(qū)分析 (1)不能正確分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的方向。因產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路為電源部分，故該部分電路中的電流應(yīng)為電源內(nèi)部的電流，而外電路中的電流方向仍是從高電勢(shì)到低電勢(shì)。 (2)應(yīng)用歐姆定律分析求解電路時(shí)，沒(méi)有注意等效電源的內(nèi)阻對(duì)電路的影響。 (3)對(duì)連接在電路中電表的讀數(shù)不能正確進(jìn)行分析，特別是并聯(lián)在等效電源兩端的電壓表，其示數(shù)應(yīng)該是路端電壓，而不是等效電源的電動(dòng)勢(shì)。 (1)根據(jù)圖乙寫(xiě)出ab、bc段對(duì)應(yīng)的I與的關(guān)系式； (2)求出圖乙中b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc； (3)分別求出ab、bc段流過(guò)P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式。 思路引導(dǎo)：(1)哪一部分相當(dāng)于電源，如何求電動(dòng)勢(shì)？ (2)ab段電子元件P是否處于導(dǎo)通狀態(tài)？ A圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E6V B在04s時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電荷量q8C C設(shè)b端電勢(shì)為零，則a端電勢(shì)a3V D在04s時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q18J 答案：D電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題電磁感應(yīng)的圖象問(wèn)題 解決圖象問(wèn)題的一般步驟 (1)明確圖象的種類，即是Bt圖象還是t圖象，或者是Et圖象、It圖象等； (2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程； (3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系； (4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫(xiě)出函數(shù)關(guān)系式； (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等。 (6)畫(huà)出圖象或判斷圖象。 思路引導(dǎo)：(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程，哪一部分相當(dāng)于電源？ (2)如何判斷感應(yīng)電流的方向？ 答案：(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程，兩條半徑切割磁感線，相當(dāng)于電源。 (2)利用楞次定律或右手定則判斷。 解析：由圖示位置線圈轉(zhuǎn)過(guò)60過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量不變，故無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，C、D項(xiàng)錯(cuò)；線圈轉(zhuǎn)過(guò)60到120過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，即?fù)方向，故A錯(cuò)B正確。 答案：B 名師歸納： 1對(duì)圖象的認(rèn)識(shí)，應(yīng)注意以下幾方面 (1)明確圖象所描述的物理意義； (2)必須明確各種“”、“”號(hào)的含義； (3)必須明確斜率的含義； (4)必須明確所建立圖象和電磁感應(yīng)過(guò)程之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系； (5)注意三個(gè)相似關(guān)系及其各自的物理意義：電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 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(合外力等于零)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。 思路引導(dǎo)：(1)求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用哪個(gè)公式？ (2)求瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用哪個(gè)公式？ (3)ab桿受幾個(gè)力，根據(jù)什么列方程？ 名師歸納：電磁感應(yīng)與動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題策略 此類問(wèn)題中力現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象相互聯(lián)系、相互制約，解決問(wèn)題前首先要建立“動(dòng)電動(dòng)”的思維順序，可概括為： (1)找準(zhǔn)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)者，用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。 (2)根據(jù)等效電路圖，求解回路中感應(yīng)電流的大小及方向。 (3)分析安培力對(duì)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度、加速度的影響，從而推理得出對(duì)電路中的感應(yīng)電流有什么影響，最后定性分析導(dǎo)體棒的最終運(yùn)動(dòng)情況。 (4)列牛頓第二定律或平衡方程求解。 答案：C 解析：當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定，穩(wěn)定后，電容器既不充電也不放電，無(wú)電流產(chǎn)生，故電阻兩端沒(méi)有電壓，電容器兩極板間的電壓為UEBLv，所帶電荷量QCUCBLv，故A、B錯(cuò)，C對(duì)；MN勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，因無(wú)電流而不受安培力，故拉力為零，D錯(cuò)。電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題 1.能量轉(zhuǎn)化過(guò)程 (1)導(dǎo)體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程就是機(jī)械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的過(guò)程。 (2)克服安培力做的功等于轉(zhuǎn)化的電能，純電阻電路中，電能以內(nèi)能形式消耗。 2選用解題規(guī)律 (1)動(dòng)能定理：合外力(包含安培力)所做的功等于導(dǎo)體棒動(dòng)能的增量。 (2)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律： 判斷選定的系統(tǒng)在某一過(guò)程中能量形式，哪種能量增加，哪種能量減少。 增加的能量等于減少的能量。 名師歸納：求解焦耳熱Q的方法 (1)若回路中電流恒定，可以利用電路結(jié)構(gòu)及WUIt或QI2Rt直接進(jìn)行計(jì)算。 (2)若電流變化，則：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。常考易錯(cuò)警示?？家族e(cuò)警示在分析電磁感應(yīng)的動(dòng)態(tài)問(wèn)題時(shí)盲目套用公式在分析電磁感應(yīng)的動(dòng)態(tài)問(wèn)題時(shí)盲目套用公式學(xué)科特色素養(yǎng)學(xué)科特色素養(yǎng)動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 根據(jù)桿的數(shù)目，對(duì)于“導(dǎo)軌桿”模型題目，又常分為單桿模型和雙桿模型。 (1)單桿模型是電磁感應(yīng)中常見(jiàn)的物理模型，此類問(wèn)題所給的物理情景一般是導(dǎo)體棒垂直切割磁感線，在安培力、重力、摩擦力、拉力作用下的變加速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng)，所涉及的知識(shí)有牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功能關(guān)系、能量守恒定律等。此類問(wèn)題的分析要抓住三點(diǎn)：桿的穩(wěn)定狀態(tài)一般是勻速運(yùn)動(dòng)(達(dá)到最大速度或最小速度，此時(shí)合力為零)。整個(gè)電路產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功。電磁感應(yīng)現(xiàn)象遵從能量守恒定律。 (2)雙桿類問(wèn)題可分為兩種情況：一是“假雙桿”，甲桿靜止不動(dòng)，乙桿運(yùn)動(dòng)。其實(shí)質(zhì)是單桿問(wèn)題，不過(guò)要注意問(wèn)題包含著一個(gè)條件：甲桿靜止、受力平衡。另一種情況是兩桿都在運(yùn)動(dòng)，對(duì)于這種情況，要注意兩桿切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是相加還是相減。 線框進(jìn)入磁場(chǎng)和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程和單桿的運(yùn)動(dòng)情況相同，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程與雙桿的運(yùn)動(dòng)情況相同。 (1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v； (3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。 思路引導(dǎo)：(1)在絕緣涂層處，導(dǎo)體棒受哪些力作用？試畫(huà)出其受力示意圖。 (2)在絕緣涂層以外的其他位置，試畫(huà)出導(dǎo)體棒的受力示意圖。 答案：(1)導(dǎo)體棒受重力、支持力、摩擦力 (2) 答案：BC高高 考考 模模 擬擬 答案：C 答案：(1)6103(2)4102V(3)8108J課課 時(shí)時(shí) 作作 業(yè)業(yè)