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文檔簡介

一、課程標準與考綱解讀課程標準:(1)收集資料,了解電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)過程,體會人類探索自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神。

(2)通過實驗,理解感應電流的產(chǎn)生條件。舉例說明電磁感應在生活和生產(chǎn)中的應用。

(3)通過探究,理解楞次定律。理解法拉第電磁感應定律。

考綱要求:

電磁感應現(xiàn)象

Ⅰ級要求

磁通量

Ⅰ級要求法拉第電磁感應定律Ⅱ級要求

解讀:會分析電磁感應問題中的能量轉(zhuǎn)化,并會進行有關(guān)計算一、課程標準與考綱解讀課程標準:1近幾年高考試題中的分布情況年份題號題型分值考查內(nèi)容2010年21題選擇題6分電磁感應(右手定則)2012年19題選擇題6分電磁感應(法拉第電磁感應定律)2013年17題選擇題6分電磁感應(圖像)2013年25題計算題19分電磁感應(動力學)2014年18題選擇題6分電磁感應(圖像)2015年19題選擇題6分電磁感應(產(chǎn)生)近幾年高考試題中的分布情況年份題號題型分值考查內(nèi)容2010年2二、考點精析:

電磁感應中能量問題的求解思路例1、(基本模型Ⅰ)如圖,水平金屬導軌寬為L(電阻不計),左端連一定值電阻R,空間存在豎直向上的勻強磁場,磁感應強度大小為B。一質(zhì)量為m的金屬棒,以初速度v0沿導軌向右運動。試問:①若導軌光滑,則金屬棒運動過程中整個回路中產(chǎn)生的總的焦耳熱是多少?②上一問中,若金屬棒的電阻為r,則金屬棒運動過程中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是多少?③若導軌與金屬棒之間的動摩擦因數(shù)為μ,金屬棒滑行S距離后速度減為零,則此過程中整個回路中產(chǎn)生的總的焦耳熱是多少?二、考點精析:

電磁感應中能量問題的求3例2、(基本模型Ⅱ)如圖,水平光滑金屬導軌寬為L(電阻不計),左端連一定值電阻R,空間存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒放在導軌上,與之接觸良好。試問:①若棒在外力F作用下以速度v0勻速向右運動,求滑行距離S過程中回路中產(chǎn)生的總的焦耳熱是多少?②若棒在恒力F作用下由靜止開始向右運動距離S后開始勻速運動,試求此過程中定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。(拓展:如果棒與導軌之間有摩擦又如何?)二、考點精析:

電磁感應中能量問題的求解思路例2、(基本模型Ⅱ)二、考點精析:

電磁感應4學法指導1、過程分析:①電磁感應現(xiàn)象中產(chǎn)生感應電流的過程,實際上就是其他形式的能向電能轉(zhuǎn)化的過程。②這一過程中的能量轉(zhuǎn)化是通過安培力做功來實現(xiàn)的:克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,進而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能即焦耳熱(外電路是純電阻電路)學法指導1、過程分析:5學法指導2、求解思路:求解焦耳熱的三種方法:①焦耳定律:(感應電流恒定)②功能關(guān)系:③能量守恒定律:學法指導2、求解思路:61.(2013·安徽·16)如圖所示,足夠長的平行金屬導軌傾斜放置,傾角為37°,寬度為0.5m,電阻忽略不計,其上端接一小燈泡,電阻為1Ω.一導體棒MN垂直導軌放置,質(zhì)量為0.2kg,接入電路的電阻為1Ω,兩端與導軌接觸良好,與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.5.在導軌間存在著垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為0.8T.將導體棒MN由靜止釋放,運動一段時間后,小燈泡穩(wěn)定發(fā)光,此后導體棒MN的運動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6)(

)

A.2.5m/s

1W B.5m/s

1W

C.7.5m/s

9W D.15m/s

9W[審題]小燈泡穩(wěn)定發(fā)光→導棒勻速,從受力分析角度求解;三、真題演練1.(2013·安徽·16)如圖所示,足夠長的平行金屬導軌7[解析](1)導體棒MN勻速下滑時受力如圖所示,由平衡條件可得F安+μmgcos37°=mgsin37°所以F安=mg(sin37°-μcos37°)=0.4N由F安=BIL得I=1A所以E=I(R燈+RMN)=2V

A.2.5m/s

1WB.5m/s

1W

C.7.5m/s

9WD.15m/s

9W小燈泡消耗的電功率為P燈=I2R燈=1W.正確選項為B三、真題演練[解析](1)導體棒MN勻速下滑時受力如圖所示,由平衡條件可8巧學勤練如圖所示,兩根足夠長的固定平行金屬導軌位于傾角θ=30°的斜面上,導軌上、下端各接有阻值R=20Ω的電阻。導軌電阻忽略不計,導軌寬度L=2m,在整個導軌平面內(nèi)都有垂直于導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度B=1T,質(zhì)量m=0.1kg、連入電路的電阻r=10Ω的金屬棒ab在較高處由靜止釋放,當金屬棒ab下滑高度h=3m時,速度恰好達到最大值v=2m/s。金屬棒ab在下滑過程中始終與導軌垂直且與導軌良好接觸,g取10m/s2。求:

(1)金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運動過程中機械能的減小量。

(2)金屬棒ab由靜止至下滑高度為3m的運動過程中導軌上端電阻R中產(chǎn)生的熱量。巧學勤練如圖所示,兩根足夠長的固定平行金屬導軌位于傾角θ=39專題電磁感應中的能量問題ppt課件102、(2014·江蘇·13)如圖所示,在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌,導軌間距為L,長為3d,導軌平面與水平面的夾角為θ,在導軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層.勻強磁場的磁感應強度大小為B,方向與導軌平面垂直.質(zhì)量為m的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放,在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動,并一直勻速滑到導軌底端.導體棒始終與導軌垂直,且僅與涂層間有摩擦,接在兩導軌間的電阻為R,其他部分的電阻均不計,重力加速度為g.求:(1)導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ;(2)導體棒勻速運動的速度大小v;(3)整個運動過程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.三、真題演練2、(2014·江蘇·13)如圖所示,在勻強磁場中有一傾斜11(1)導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ;[解析](1)在絕緣涂層上,導體棒受力平衡;

mgsinθ=μmgcosθ解得導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù):μ=tanθ[審題]動摩擦因數(shù):利用受力分析求解三、真題演練(1)導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ;[解析](1)在絕緣涂層12(2)導體棒勻速運動的速度大小v;[解析](2)在光滑導軌上:感應電動勢:E=BLv[審題]速度:在光滑導軌上受力分析

安培力:F安=BIL勻速的條件是:F安=mgsinθ三、真題演練(2)導體棒勻速運動的速度大小v;[解析](2)在光滑導軌13(3)整個運動過程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.[解析](3)根據(jù)能量守恒定律知:摩擦產(chǎn)生的熱量:[審題]焦耳熱:從能量角度求解電阻上產(chǎn)生的熱量:三、真題演練(3)整個運動過程中,電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.[解析](3)根據(jù)143.(2014·天津·11)如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導軌固定在傾角θ=30°的斜面上,導軌電阻不計,間距L=0.4m,導軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN.Ⅰ中的勻強磁場方向垂直斜面向下,Ⅱ中的勻強磁場方向垂直斜面向上,兩磁場的磁感應強度大小均為B=0.5T.在區(qū)域Ⅰ中,將質(zhì)量m1=0.1kg、電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導軌上,ab剛好不下滑.然后,在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg,電阻R2=0.1Ω的光滑導體棒cd置于導軌上,由靜止開始下滑.cd在滑動過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中,ab、cd始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸,取g=10m/s2,三、真題演練3.(2014·天津·11)如圖所示,兩根足夠長的平行金屬導15[解析](1)由右手定則可判斷出cd中的電流方向為由d到c,則ab中電流方向為由a流向b.(1)cd下滑的過程中,ab中的電流方向;[審題]電流方向:右手定則三、真題演練[解析](1)由右手定則可判斷出cd中的電流方向為(1)cd16[解析](2)開始放置時ab剛好不下滑,ab所受摩擦力為最大靜摩擦力,設其為Fmax,有Fmax=m1gsinθ(2)ab剛要向上滑動時,cd的速度v多大;[審題]速度:從兩根導棒的受力進行突破ab剛要上滑時,ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下,由平衡條件有F安=m1gsinθ+Fmax三、真題演練[解析](2)開始放置時ab剛好不下滑,ab所受摩擦力為最大17[解析](3)設cd棒運動過程中在電路中產(chǎn)生的總熱量為Q總,由能量守恒定律有(3)從cd開始下滑到ab剛要向上滑動的過程中,cd滑動的距離x=

3.8m,此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少.[審題]熱量:從能量守恒角度列式求解三、真題演練[解析](3)設cd棒運動過程中在電路中產(chǎn)生的總熱量為Q總,184、(2014·新課標Ⅱ·25)半徑分別為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內(nèi),一長為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面,BA的延長線通過圓導軌中心O,裝置的俯視圖如圖所示.整個裝置位于一勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,方向豎直向下.在內(nèi)圓導軌的C點和外圓導軌的D點之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫出).直導體棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動,在轉(zhuǎn)動過程中始終與導軌保持良好接觸.設導體棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,導體棒和導軌的電阻均可忽略.重力加速度大小為g.求:(1)通過電阻R的感應電流的方向和大??;(2)外力的功率.三、真題演練4、(2014·新課標Ⅱ·25)半徑分別為r和2r的同心圓形19AB棒轉(zhuǎn)動切割:歐姆定律:[解析](1)根據(jù)右手定則,得導體棒AB上的電流方向為B→A,故電阻R上的電流方向為C→D.(1)通過電阻R的感應電流的方向和大小;[審題]電流方向和大?。河沂侄▌t和歐姆定律;注意轉(zhuǎn)動切割!三、真題演練AB棒轉(zhuǎn)動切割:歐姆定律:[解析](1)根據(jù)右手定則,得導20[解析](2)根據(jù)能量守恒定律,外力的功率P等于安培力與摩擦力的功率之和,即P=BIrv+fv,而f=μmg(2)外力的功率.[審題]從能量角度去分析外力的功率三、真題演練[解析](2)根據(jù)能量守恒定律,外力的功率P等于安培力與摩21四、專題小結(jié)(1)求解電磁感應現(xiàn)象中回路中產(chǎn)生的總的焦耳熱的三種主要思路:①利用克服安培力做功求解:電磁感應中產(chǎn)生的電

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