高三物理二輪 精彩回扣15天 第9天電磁感應(yīng)與電路課件

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1、(考前倒計(jì)時(shí))第第9天天(5月月29日日)電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)與電路與電路 熱點(diǎn)熟記寫個(gè)公式得2分 一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1磁通量變化的常見情況(1)閉合電路中的部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致變化；(2)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致變化(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間或位置變化，或閉合回路變化導(dǎo)致變化注意： 磁通量的變化，應(yīng)注意方向的變化，如某一面積為S的回路原來的感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向里，后來磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向恰好與原來相反，則回路中磁通量的變化量為2BS，而不是零 2產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合回路中磁通量發(fā)生變化 3產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的條件：無論回路是否閉合，只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，線圈中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

2、的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果回路閉合，則有感應(yīng)電流，如果回路不閉合，則只能出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而不會(huì)形成持續(xù)的電流我們看變化是看回路中的磁通量變化，而不是看回路外面的磁通量變化 二、感應(yīng)電流方向的判定 1右手定則：伸開右手，使拇指跟其余的四指垂直且與手掌都在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，手掌所在平面跟磁感線和導(dǎo)線所在平面垂直，大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)的方向， 四指所指的方向即為感應(yīng)電流方向 2楞次定律(1)楞次定律： 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(2)對(duì)“阻礙”的理解這里的“阻礙”不可理解為“相反”，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向，當(dāng)原磁場(chǎng)增加時(shí)，則與

3、原磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)原磁場(chǎng)減弱時(shí)，則與原磁場(chǎng)方向相同；也不可理解為“阻止”，這里是阻而未止(3)楞次定律的另一種表達(dá)：感應(yīng)電流的效果總是要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因即由電磁感應(yīng)現(xiàn)象而引起的一些受力、相對(duì)運(yùn)動(dòng)、磁場(chǎng)變化等都有阻礙原磁通量變化的趨勢(shì)(4)楞次定律應(yīng)用時(shí)的步驟先看原磁場(chǎng)的方向如何再看磁通量的變化(增強(qiáng)還是減弱)根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向再利用安培定則，根據(jù)感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向來確定感應(yīng)電流方向圖圖1 方法巧用用個(gè)巧法速破題 1楞次定律的理解與應(yīng)用理解楞次定律要注意四個(gè)層次：誰阻礙誰？是感應(yīng)電流的磁通量阻礙原磁通量；阻礙什么？阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身；如何阻礙？當(dāng)磁通量增加

4、時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反，當(dāng)磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即“增反減同”；結(jié)果如何？阻礙不是阻止，只是延緩了磁通量變化的快慢，結(jié)果是增加的還是增加，減少的還是減少另外“阻礙”表示了能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，正因?yàn)榇嬖谧璧K作用，才能將其它形式的能量轉(zhuǎn)化故整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E0，但是ad和bc邊由于做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，仍分別產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EadEbcBLv，對(duì)整個(gè)回路來說，Ead和Ebc方向相反，所以回路的總電動(dòng)勢(shì)E0，感應(yīng)電流也為零雖然E0，但仍存在電勢(shì)差，UadUbcBLv，相當(dāng)于兩個(gè)相同的電源ad和bc并聯(lián)圖圖2 5電路分析在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變

5、化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源，將它們接上電容器，便可使電容器充電；將它們接上電阻等用電器，便可對(duì)用電器供電，在回路中形成電流，因此，電磁感應(yīng)問題又往往跟電路問題聯(lián)系在一起，解決這類電磁感應(yīng)中的電路問題，不僅要應(yīng)用電磁感應(yīng)的有關(guān)規(guī)律，如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等；還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律，如歐姆定律，串并聯(lián)電路的性質(zhì)等，要將電磁感應(yīng)、電路的知識(shí)，甚至和力學(xué)知識(shí)綜合起來應(yīng)用其主要步驟是：(1)確定電源產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路就相當(dāng)于電源，利用法拉第電磁感應(yīng)定律確定其電動(dòng)勢(shì)的大小，利用楞次定律確定其正負(fù)極需要強(qiáng)調(diào)的是：在電源內(nèi)部電流是由負(fù)極流向正極的，

6、在外部從正極流向外電路，并由負(fù)極流入電源如無感應(yīng)電流，則可以假設(shè)電流如果存在時(shí)的流向(2)分析電路結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖這一步的實(shí)施的本質(zhì)是確定“分析”的到位與準(zhǔn)確承上啟下，為下一步的處理做好準(zhǔn)備(3)利用電路規(guī)律求解主要還是歐姆定律、串并聯(lián)電路、電功、電熱 【例1】 繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上，鐵芯上套著一個(gè)鋁環(huán)，線圈與電源、電鍵相連，如圖3所示線圈上端與電源正極相連，閉合電鍵的瞬間，鋁環(huán)向上跳起，則下列說法正確的是()圖圖3 A若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)不斷升高B若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)停留在某一高度C若保持電鍵閉合，則鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落D如果電源的正、負(fù)極對(duì)調(diào)，觀察到的現(xiàn)象不變解析若

7、保持電鍵閉合，磁通量不變，感應(yīng)電流消失，所以鋁環(huán)跳起到某一高度后將回落，A、B錯(cuò)誤，C正確；正、負(fù)極對(duì)調(diào)，同樣磁通量增加，由楞次定律可知，鋁環(huán)向上跳起，D正確答案CD 圖圖4 導(dǎo)軌OA與OCA相交處的O點(diǎn)和A點(diǎn)分別接有體積可忽略的定值電阻R1和R2，其中R14.0 、R212.0 .現(xiàn)有一足夠長(zhǎng)、質(zhì)量m0.10 kg的金屬棒MN在豎直向上的外力F作用下，以v3.0 m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)棒與兩導(dǎo)軌接觸良好，除電阻R1、R2外其余電阻不計(jì)，g取10 m/s2，求：(1)金屬棒MN在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電流的最大值；(2)外力F的最大值；(3)金屬棒MN滑過導(dǎo)軌OC段，整個(gè)回路產(chǎn)生的熱量 答案(

8、1)1.0 A(2)2.0 N(3)1.25 J 6圖象問題電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線，即Bt圖線、t圖線、Et圖線和It圖線對(duì)于切割產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流隨位移x變化的圖線，即Ex圖線和Ix圖線這些圖象問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象，或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量，不管是何種類型，電磁感應(yīng)中的圖象常需利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電流的大小 【例3】 如圖5所示，一個(gè)邊長(zhǎng)為a，電阻為R的等邊三角形線框在外力作用下以速度v勻速地穿過寬度為a的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)這兩個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反，線框運(yùn)動(dòng)方向與底邊平行且與磁場(chǎng)邊緣垂直取逆時(shí)針方向的電流為正，試通過計(jì)算，畫出從圖示位置開始，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流I與沿運(yùn)動(dòng)方向的位移x之間的函數(shù)圖象 圖5答案見解析