高考物理新一輪復習（熱點視角+對點自測+講練互動）第九章第三節(jié) 電磁感應中的電路和圖象問題課件 新人教版

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1、第九章電磁感應第九章電磁感應第三節(jié)第三節(jié)電磁感應中的電路和圖象問題電磁感應中的電路和圖象問題一、電磁感應中的電路問題一、電磁感應中的電路問題1內(nèi)電路和外電路內(nèi)電路和外電路(1)切割磁感線運動的導體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當切割磁感線運動的導體或磁通量發(fā)生變化的線圈都相當于于_(2)該部分導體的電阻或線圈的電阻相當于電源的該部分導體的電阻或線圈的電阻相當于電源的_,其余部分是其余部分是_電源電源內(nèi)阻內(nèi)阻外阻外阻2電源電動勢和路端電壓電源電動勢和路端電壓(1)電動勢：電動勢：E_或或E_(2)路端電壓：路端電壓：UIR_二、電磁感應中的圖象問題二、電磁感應中的圖象問題1圖象類型圖象類型(1)隨時

2、間變化的圖象如隨時間變化的圖象如B-t圖象、圖象、-t圖象、圖象、E-t圖象和圖象和i-t圖象圖象.(2)隨位移隨位移x變化的圖象如變化的圖象如E-x圖象和圖象和i-x圖象圖象Blv2問題類型問題類型(1)由給定的電磁感應過程判斷或畫出正確的圖象由給定的電磁感應過程判斷或畫出正確的圖象(2)由給定的有關圖象分析電磁感應過程由給定的有關圖象分析電磁感應過程,求解相應的物理量求解相應的物理量.(3)利用給出的圖象判斷或畫出新的圖象利用給出的圖象判斷或畫出新的圖象1. (單選單選)粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁粗細均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中場中,磁場方向垂直于線框

3、平面，其邊界與正方形線框的邊平行磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行.現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框一邊所示，則在移出過程中線框一邊a、b兩點間的電勢差絕對值兩點間的電勢差絕對值最大的是最大的是()B2. (單選單選)(2014安徽名校聯(lián)考安徽名校聯(lián)考)如圖所示，空間存在如圖所示，空間存在一個足夠大的三角形區(qū)域一個足夠大的三角形區(qū)域(頂角為頂角為45)，區(qū)，區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,一個頂角一個頂角為為45的三角形導體線框，自距離磁場左側(cè)的三

4、角形導體線框，自距離磁場左側(cè)邊界邊界L處以平行于紙面向上的速度勻速通過了該區(qū)域處以平行于紙面向上的速度勻速通過了該區(qū)域,若以逆若以逆時針為正方向，回路中感應電流時針為正方向，回路中感應電流I隨時間隨時間t的變化關系圖象正的變化關系圖象正確的是確的是()D電磁感應中的電路問題電磁感應中的電路問題2對電磁感應電路的理解對電磁感應電路的理解(1)在電磁感應電路中，相當于電源的部分把其他形式的能通在電磁感應電路中，相當于電源的部分把其他形式的能通過電流做功轉(zhuǎn)化為電能過電流做功轉(zhuǎn)化為電能(2)等效電源兩端的電壓為路端電壓，而不是感應電動勢等效電源兩端的電壓為路端電壓，而不是感應電動勢 (2014石家莊質(zhì)

5、檢石家莊質(zhì)檢)如圖甲所示如圖甲所示,兩根足夠長的平行光兩根足夠長的平行光滑金屬滑金屬 導軌導軌MN、PQ被固定在水平面上被固定在水平面上,導軌間距導軌間距l(xiāng)0.6 m,兩導軌的左端用導線連接電阻兩導軌的左端用導線連接電阻R1及理想電壓表及理想電壓表V,電阻為電阻為r2 的金屬棒垂直于導軌靜止在的金屬棒垂直于導軌靜止在AB處；右端用導線連接電阻處；右端用導線連接電阻R2,已知已知R12 ，R21 ，導軌及導線電阻均不計在矩形區(qū)，導軌及導線電阻均不計在矩形區(qū)域域CDFE內(nèi)有豎直向上的磁場，內(nèi)有豎直向上的磁場，CE0.2 m，磁感應強度隨時，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示間的變化規(guī)律如圖乙所示

6、.開始時電壓表有示數(shù)開始時電壓表有示數(shù),當電壓表示數(shù)當電壓表示數(shù)變?yōu)榱愫螅瑢饘侔羰┘右凰较蛴业暮懔ψ優(yōu)榱愫?，對金屬棒施加一水平向右的恒力F,使金屬棒剛進使金屬棒剛進入磁場區(qū)域時電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉淼闹等氪艌鰠^(qū)域時電壓表的示數(shù)又變?yōu)樵瓉淼闹?金屬棒在磁場區(qū)金屬棒在磁場區(qū)域內(nèi)運動的過程中電壓表的示數(shù)始終保持不變域內(nèi)運動的過程中電壓表的示數(shù)始終保持不變.求：求：(1)t0.1 s時電壓表的示數(shù)；時電壓表的示數(shù)；(2)恒力恒力F的大小；的大?。?3)從從t0時刻到金屬棒運動出磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的時刻到金屬棒運動出磁場的過程中整個電路產(chǎn)生的熱量熱量思路點撥思路點撥(1)在在00.2 s內(nèi)內(nèi).

7、R1、R2和金屬棒是如何連接的和金屬棒是如何連接的?電壓表示數(shù)等于感應電動勢嗎？電壓表示數(shù)等于感應電動勢嗎？(2)電壓表示數(shù)始終保持不變，說明金屬棒做什么運動？電壓表示數(shù)始終保持不變，說明金屬棒做什么運動？課堂筆記課堂筆記答案答案(1)0.3 V(2)0.27 N(3)0.09 JD1題型特點題型特點一般可把圖象問題分為三類：一般可把圖象問題分為三類：(1)由給定的電磁感應過程選出或畫出正確的圖象；由給定的電磁感應過程選出或畫出正確的圖象；(2)由給定的有關圖象分析電磁感應過程由給定的有關圖象分析電磁感應過程,求解相應的物理量求解相應的物理量;(3)根據(jù)圖象定量計算根據(jù)圖象定量計算電磁感應中的

8、圖象問題電磁感應中的圖象問題2解題關鍵解題關鍵弄清初始條件，正負方向的對應，變化范圍，所研究物理量弄清初始條件，正負方向的對應，變化范圍，所研究物理量的函數(shù)表達式，進、出磁場的轉(zhuǎn)折點是解決問題的關鍵的函數(shù)表達式，進、出磁場的轉(zhuǎn)折點是解決問題的關鍵3解決圖象問題的一般步驟解決圖象問題的一般步驟(1)明確圖象的種類，即是明確圖象的種類，即是B-t圖象還是圖象還是-t圖象，或者是圖象，或者是E-t圖圖象、象、I-t圖象等；圖象等；(2)分析電磁感應的具體過程；分析電磁感應的具體過程；(3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)P系；用右手定則或楞次定律確定方向?qū)P系；(4)結合法拉第電磁感應定律、歐姆定

9、律、牛頓運動定律等規(guī)結合法拉第電磁感應定律、歐姆定律、牛頓運動定律等規(guī)律寫出函數(shù)關系式；律寫出函數(shù)關系式；(5)根據(jù)函數(shù)關系式，進行數(shù)學分析，如分析斜率的變化、截根據(jù)函數(shù)關系式，進行數(shù)學分析，如分析斜率的變化、截距等距等(6)畫出圖象或判斷圖象畫出圖象或判斷圖象 (單選單選) (2013高考山東卷高考山東卷) 將一段導線繞成圖甲所示的將一段導線繞成圖甲所示的閉合回路閉合回路,并固定在水平面并固定在水平面(紙面紙面)內(nèi)回路的內(nèi)回路的ab邊置于垂直紙面邊置于垂直紙面向里的勻強磁場向里的勻強磁場中回路的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場中回路的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場,以向里為磁場以向里為磁場的正方向，其

10、磁感應強度的正方向，其磁感應強度B隨時間隨時間t變化的圖象變化的圖象如圖乙所示用如圖乙所示用F表示表示ab邊受到的安培力，以水平向右為邊受到的安培力，以水平向右為F的正的正方向，能正確反映方向，能正確反映F隨時間隨時間t變化的圖象是變化的圖象是()B嘗試解答嘗試解答_方法總結方法總結1.解決電磁感應圖象問題解決電磁感應圖象問題,必須做到必須做到“四明確四明確”:(1)明確圖象所描述的物理意義；明確圖象所描述的物理意義；(2)明確各種明確各種“”、“”的含義；的含義；(3)明確斜率的含義；明確斜率的含義；(4)明確圖象和電磁感應過程之間的對應關系；明確圖象和電磁感應過程之間的對應關系；2解決電磁

11、感應中圖象類選擇題的最簡方法解決電磁感應中圖象類選擇題的最簡方法分類排除法分類排除法首先對題中給出的四個圖象根據(jù)大小或方向變化特點分類首先對題中給出的四個圖象根據(jù)大小或方向變化特點分類,然然后定性地分析電磁感應過程中物理量的變化趨勢后定性地分析電磁感應過程中物理量的變化趨勢(增大還是減增大還是減小小)、變化快慢、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的，特別是物理量的正負，排除錯誤的選項，該法是最簡捷、最有效的方法正負，排除錯誤的選項，該法是最簡捷、最有效的方法D等效法在電磁感應中的應用等效法在電磁感應中的應用等效法是科學研究中常用的思維方法之一等效法是科學研究

12、中常用的思維方法之一,它是從事物的等同它是從事物的等同效果這一基本點出發(fā)的，把復雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化效果這一基本點出發(fā)的，把復雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化為較為簡單的物理現(xiàn)象、物理過程來進行研究和處理，其目為較為簡單的物理現(xiàn)象、物理過程來進行研究和處理，其目的是降低思維活動的難度在電磁感應中的應用，主要體現(xiàn)的是降低思維活動的難度在電磁感應中的應用，主要體現(xiàn)在下列兩點：在下列兩點：1明確切割磁感線的導體相當于電源，其電阻是電源的內(nèi)阻，明確切割磁感線的導體相當于電源，其電阻是電源的內(nèi)阻，其他部分為外電路，電源的正負極由右手定則來判定；其他部分為外電路，電源的正負極由右手定則來判定；2畫出等效電路圖，并結合閉合電路歐姆定律等有關知識解畫出等效電路圖，并結合閉合電路歐姆定律等有關知識解決相關問題決相關問題由由、可畫出如下可畫出如下Uabt圖象圖象(4分分)答案答案見規(guī)范解答見規(guī)范解答3. (多選多選)如圖所示，電阻均勻的正方形導體框如圖所示，電阻均勻的正方形導體框abcd勻速通過勻強磁場區(qū)域，整個過程勻速通過勻強磁場區(qū)域，整個過程中，保持磁感線與導體框平面垂直中，保持磁感線與導體框平面垂直,在圖在圖示兩個位置時示兩個位置時( )Aab中的感應電流方向相同中的感應電流方向相同Bab中的電流大小相同中的電流大小相同Cab兩端的電壓相同兩端的電壓相同D所需外力相同所需外力相同BD