2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)學(xué)案

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1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 電磁感應(yīng)學(xué)案 要點(diǎn)一 楞次定律的理解和應(yīng)用 1．楞次定律解決的問(wèn)題是感應(yīng)電流的方向問(wèn)題，它涉及到兩個(gè)磁場(chǎng)，______________ (新產(chǎn)生的磁場(chǎng))和____________________ (原來(lái)就有的磁場(chǎng))，前者和后者的關(guān)系不是“同向”和“反向”的簡(jiǎn)單關(guān)系，而是前者“阻礙”后者“變化”的關(guān)系． 2．對(duì)“阻礙意義的理解” (1)阻礙原磁場(chǎng)的變化．“阻礙”不是阻止，而是“延緩”，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不會(huì)阻止原磁場(chǎng)的變化，只能使原磁場(chǎng)的變化被________或者說(shuō)被_______了，原磁場(chǎng)的變化趨勢(shì)不會(huì)改變，不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)． (2)阻礙的是原磁場(chǎng)的變化，而不

2、是原磁場(chǎng)本身，如果原磁場(chǎng)不變化，即使它再?gòu)?qiáng)，也不會(huì)產(chǎn)生___________． (3)阻礙不是相反，當(dāng)原磁通量減小時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)_____，以阻礙其_____；當(dāng)磁體遠(yuǎn)離導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)將和磁體運(yùn)動(dòng)_______，以阻礙其___________． (4)由于“阻礙”，為了維持原磁場(chǎng)的變化，必須有外力克服這一“阻礙”而做功，從而導(dǎo)致___________轉(zhuǎn)化為_(kāi)____，因而楞次定律是_____________和_____________在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)． 3．運(yùn)用楞次定律處理問(wèn)題的思路 (1)判定感應(yīng)電流方向問(wèn)題的思路 運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可以總結(jié)

3、為“一原、二感、三電流”． ①明確原磁場(chǎng)：弄清原磁場(chǎng)的方向以及磁通量的變化情況． ②確定感應(yīng)磁場(chǎng)：即根據(jù)楞次定律中的“阻礙”原則，結(jié)合原磁場(chǎng)磁通量變化情況，確定出感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向． ③判定電流方向：即根據(jù)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，運(yùn)用安培定則判斷出感應(yīng)電流方向． (2)判斷閉合電路(或電路中可動(dòng)部分導(dǎo)體)相對(duì)運(yùn)動(dòng)類(lèi)問(wèn)題的分析策略 在電磁感應(yīng)問(wèn)題中，有一類(lèi)綜合性較強(qiáng)的分析判斷類(lèi)問(wèn)題，主要是磁場(chǎng)中的閉合電路在一定條件下產(chǎn)生了_______，而此電流又處于磁場(chǎng)中，受到_____力作用，從而使閉合電路或電路中可動(dòng)部分的導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)． 要點(diǎn)二 電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題 通過(guò)導(dǎo)體的感應(yīng)電流在

4、磁場(chǎng)中將受到安培力作用，從而引起導(dǎo)體速度、加速度的變化． (1)基本方法 ①用法拉第__________定律和_______定律求出感應(yīng)電流的____和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的_____． ②求出回路中________的大?。? ③分析研究導(dǎo)體______情況(包括安培力，用______定則確定其方向) ④列出________方程或者_(dá)______方程求解． 2 感應(yīng)電流→感應(yīng)電流→通電導(dǎo)體受到安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化，周而復(fù)始的循環(huán)，循環(huán)結(jié)束時(shí)，加速度為_(kāi)___，導(dǎo)體達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，速度達(dá)到______． 要點(diǎn)三 電磁感應(yīng)中的電路問(wèn)題 在電磁感應(yīng)中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量變化

5、的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該導(dǎo)體或回路相當(dāng)于電源． 解決電路問(wèn)題的基本方法： ①用法拉第電磁感應(yīng)定律或楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的____和_____ ②畫(huà)出_____電路圖． ③運(yùn)用閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)，電功率等公式進(jìn)行求解． 要點(diǎn)四 電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題 電磁感應(yīng)中常常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、安培力或外力隨時(shí)間變化的圖象． 這些圖象問(wèn)題大體上可以分為兩類(lèi)： ①由給定的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確圖象． ②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． 不管是何種類(lèi)型，電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題往往需要綜合_______定則、_______定則、

6、_____定律和____________定律等規(guī)律分析解決． 要點(diǎn)五 電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題 電磁感應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場(chǎng)中必定受到______作用，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(guò)程中，其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，“外力”克服安培力做了多少功，就有多少其它形式的能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____． 當(dāng)感應(yīng)電流通過(guò)用電器時(shí)，電能又轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，安培力做功的過(guò)程，是_______轉(zhuǎn)化為_(kāi)______________________的過(guò)程，安培力做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量. 例題 1、如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻

7、強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。 2、圖中兩條平行虛線之間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線間的距離為l，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。abcd是位于紙面內(nèi)的梯形線圈， ad與bc間的距離也為l。t=0時(shí)刻，bc邊與磁場(chǎng)區(qū)域邊界重合（如圖）。現(xiàn)令線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)區(qū)域邊界的方向穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。取沿a→b→c→d→a的感應(yīng)電流為正，

8、則在線圈穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線可能是（ ） 3、如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。方向垂直于回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始絡(luò)與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是 A．感應(yīng)電流方向不變 B．CD段直線始終不受安培力 C．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值E＝Bav D．感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值 4、如圖所示，水平面上有兩根相距0.5m的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，它們的電阻可忽略不計(jì)，在M和P

9、之間接有阻值為R的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長(zhǎng)＝0.5m，其電阻為r，與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T，現(xiàn)使ab以＝10m／s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng). (1)ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大? (2)ab中電流的方向如何? (3)若定值電阻R＝,導(dǎo)體棒的電阻r＝則電路中的電流多大? 5、如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率， 為負(fù)的常量。用電阻率為、橫截面積為的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為的方框。將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中。求 （1）導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大?。? （2）磁場(chǎng)對(duì)方框作用力的大小隨時(shí)間的變化。