【物理】2018届一轮复习人教版第10章第3节　电磁感应定律的综合应用教案 14页

第3节　电磁感应定律的综合应用 知识点1　电磁感应中的电路问题 ‎1．内电路和外电路 ‎(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源．‎ ‎(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻，其余部分是外电路．‎ ‎2．电源电动势和路端电压 ‎(1)电动势：E＝Blv或E＝n.‎ ‎(2)路端电压：U＝IR＝E－Ir.‎ 知识点2　电磁感应的图象问题 图象 类型 ‎(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图象，即Bt图象、Φt图象、Et图象和It图象 ‎(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图象，即Ex图象和Ix图象 问题 类型 ‎(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象 ‎(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量 ‎(3)利用给出的图象判断或画出新的图象 应用 知识 左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律、函数图象知识等 知识点3　电磁感应现象中能量的问题 ‎1．能量的转化 感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力做功，将其他形式的能转化为电能，电流做功再将电能转化为其他形式的能．‎ ‎2．实质 电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和电能之间的转化．‎ ‎3．电磁感应现象中能量的三种计算方法 ‎(1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功．‎ ‎(2)利用能量守恒求解：机械能的减少量等于电能的增加量．‎ ‎(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算．‎ 知识点4　电磁感应中的动力学问题 ‎1．安培力的大小 ⇒FA＝ ‎2．安培力的方向 ‎(1)用左手定则判断：先用右手定则判断感应电流的方向，再用左手定则判定安培力的方向．‎ ‎(2)用楞次定律判断：安培力的方向一定与导体切割磁感线的运动方向相反．‎ ‎3．安培力参与物体的运动 导体棒(或线框)在安培力和其他力的作用下，可以做加速运动、减速运动、匀速运动、静止或做其他类型的运动，可应用动能定理、牛顿运动定律等规律解题．‎ ‎1．正误判断 ‎(1)闭合电路的欧姆定律同样适用于电磁感应电路．(√)‎ ‎(2)“相当于电源”的导体棒两端的电压一定等于电源的电动势．(×)‎ ‎(3)电流一定从高电势流向低电势．(×)‎ ‎(4)在有安培力的作用下，导体棒不能做加速运动．(×)‎ ‎(5)电路中的电能增加，外力一定克服安培力做了功．(√)‎ ‎2．[电磁感应中的动力学问题]如图1031所示，在一匀强磁场中有一U型导线框bacd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导体的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则(　　)‎ 图1031‎ A．ef将减速向右运动，但不是匀减速 B．ef将匀减速向右运动，最后静止 C．ef将匀速向右运动 D．ef将做往复运动 A　[杆ef向右运动，所受安培力F＝BIl＝Bl·＝，方向向左，故杆做减速运动；v减小，F减小，杆做加速度逐渐减小的减速运动，A正确．]‎ ‎3．[电磁感应中的功能关系]如图1032所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则Wa∶Wb为(　　) ‎ ‎【导学号：92492374】‎ 图1032‎ A．1∶4 B．1∶2‎ C．1∶1 D．不能确定 A　[根据能量守恒可知，外力做的功等于产生的电能，而产生的电能又全部转化为焦耳热，则Wa＝Qa＝·，Wb＝Qb＝·，由电阻定律知Rb＝2Ra，故Wa∶Wb＝1∶4，A正确．]‎ ‎4．[电磁感应中的图象问题]矩形导线框abcd如图1033甲所示放在匀强磁场中，磁感线方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图乙所示．t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．若规定导线框中感应电流沿逆时针方向为正，则在0～4 s时间内，线框中的感应电流I以及线框的ab 边所受安培力F随时间变化的图象为(安培力取向上为正方向)(　　)‎ 图1033‎ C　[由法拉第电磁感应定律E＝＝S及图象可知，感应电动势E大小不变，电流大小也不变，A项错；由闭合电路欧姆定律I＝及安培力公式F＝BIL可知，安培力与磁感应强度成正比，D项错；由楞次定律可知，0～2 s内感应电流方向为顺时针方向，2～4 s为逆时针方向，B项错；由左手定则可知，第1 s和第3 s安培力竖直向上，第2 s和第4 s安培力竖直向下，C项正确．]‎ 电磁感应中的电路问题 ‎1．处理电磁感应电路问题的一般思路 ‎ ‎ ‎2．电磁感应中电路知识的关系图 ‎[题组通关]‎ ‎1．(多选)(2017·潍坊模拟)在如图1034甲所示的电路中，电阻R1＝R2＝2R，圆形金属线圈半径为r1，线圈导线的电阻为R，半径为r2(r2