1、成才之路 物理,路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-2,電磁感應(yīng),第四章,章末小結(jié),第四章,1對楞次定律的理解和應(yīng)用 (1)楞次定律揭示了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，即“感應(yīng)電流的磁場”總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，其核心思想是阻礙，楞次定律提供了判斷感應(yīng)電流方向的基本方法。 (2)楞次定律的擴展含義，即從磁通量變化的角度看，感應(yīng)電流的磁場表現(xiàn)為“增反減同”；從磁體與回路的相對運動角度看，表現(xiàn)為“來拒去留”；從回路面積看，表現(xiàn)為“增縮減擴”；從導體中原電流的變化(自感)看，表現(xiàn)為“增反減同”。 (3)楞次定律體現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象符合能量守恒定律。在電磁感應(yīng)過程中其他形式的能與電能

2、相互轉(zhuǎn)化，但總能量守恒，能量守恒定律豐富了我們處理電磁感應(yīng)問題的思路。,A條形磁鐵水平向右運動時，金屬環(huán)將隨著向右運動，同時圓環(huán)的面積變大 B條形磁鐵水平向右運動時，金屬環(huán)將隨著向左運動，同時圓環(huán)的面積變小 C條形磁鐵豎直下落過程中，磁鐵減速運動，同時圓環(huán)的面積變小且對桌面壓力變大 D條形磁鐵豎直下落過程中，磁鐵減速運動，同時圓環(huán)的面積變大且對桌面壓力變小,解析：條形磁鐵水平向右運動時，穿過圓環(huán)的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流對磁場的阻礙作用使得金屬環(huán)隨著向右運動，同時使環(huán)的面積增大，這是電磁驅(qū)動現(xiàn)象，故A對、B錯；條形磁鐵下落時，穿過該環(huán)的磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)

3、電流產(chǎn)生的效果阻礙其下落，同時圓環(huán)的面積變小且對桌面壓力變大，故C對、D錯。 答案：AC 點評：靈活運用楞次定律的擴展含義，是解答該類問題的有效途徑。,2電磁感應(yīng)中的電路問題 (1)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，導體切割磁感線或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導體或回路相當于電源。因此，電磁感應(yīng)問題往往與電路問題聯(lián)系在一起。 (2)解決與電路相聯(lián)系的電磁感應(yīng)問題的基本方法 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律(右手定則)確定感應(yīng)電動勢的大小和方向。 確定內(nèi)電路和外電路，畫等效電路圖。 運用閉合電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，電功率等公式求解。,金屬桿ab切割磁感線產(chǎn)生的電動勢EBLv 金屬桿ab相當于

4、電源，有EU(I2I0)R1 金屬桿ab達到穩(wěn)定速度時，F(xiàn)F安(I2I0)LB 聯(lián)立解得v1m/s 答案：1m/s,3電磁感應(yīng)中的力學問題 (1)導體中的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力作用，所以電磁感應(yīng)問題往往與力學問題聯(lián)系在一起，處理此類問題的基本方法： 用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向。 求回路中的電流強度的大小和方向。 分析研究導體受力情況(包括安培力)。 列動力學方程或平衡方程求解。,(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中涉及的具有收尾速度的力學問題，關(guān)鍵要抓好受力情況和運動情況的動態(tài)分析： 周而復始地循環(huán)，達到穩(wěn)定狀態(tài)時，加速度等于零，導體達到穩(wěn)定運動狀態(tài)。,兩種運動狀態(tài)的處理思路

5、： 達到穩(wěn)定運動狀態(tài)后，導體勻速運動，受力平衡，應(yīng)根據(jù)平衡條件合外力為零，列式分析平衡態(tài)。 導體達到穩(wěn)定運動狀態(tài)之前，往往做變加速運動，處于非平衡態(tài)，應(yīng)根據(jù)牛頓第二定律或結(jié)合功能關(guān)系分析非平衡態(tài)。,(4)電磁感應(yīng)中的動力學臨界問題 解決這類問題的關(guān)鍵是通過受力分析和運動狀態(tài)的分析，尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度為最大值、最小值的條件。,度減小，A項錯誤；若線框速度vv0，但相差不大，則線框進入磁場后可能先減速再勻速，B項正確；若線框的速度vv0，則線框進入磁場一直勻速至全部進入磁場，D項正確；若線框的速度vv0，但相差不大，則線框進入磁場后可能先加速再勻速；若線框的速度v遠小于v0，則線

6、框進入磁場后一直加速，加速度減小，C項正確。只有A選項不可能。故正確選項為BCD。,答案：BCD,4電磁感應(yīng)的圖象問題 (1)圖象問題的特點 考查方式比較靈活，有時根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生的過程，確定圖象的正確與否，有時依據(jù)不同的圖象，進行綜合計算。 (2)解題關(guān)鍵 弄清初始條件，正、負方向的對應(yīng)，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(guān)鍵。,(3)解決圖象問題的一般步驟 明確圖象的種類，即是Bt圖還是t圖，或者Et圖，It圖等。 分析電磁感應(yīng)的具體過程。 用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系。 結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式。 根據(jù)函數(shù)關(guān)

7、系式，進行數(shù)學分析，如分析斜率的變化、截距等。 畫圖象或判斷圖象。,特別提醒： 對圖象的理解，應(yīng)做到“四明確一理解” (1)明確圖象所描述的物理意義：明確各種“”、“”的含義；明確斜率的含義；明確圖象和電磁感應(yīng)過程之間的對應(yīng)關(guān)系。,B錯誤。在02s內(nèi)，磁場的方向垂直紙面向里，且逐漸減小，電流恒定不變，根據(jù)FBIL，則安培力逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負值。0時刻安培力大小為F2B0I0L。在2s3s內(nèi)，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外，且逐漸增大，根據(jù)FBIL，則安培力逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，為正值，3s末安培力大小為B0I0L。在34s內(nèi)，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向外，且逐漸減

8、小，則安培力大小逐漸減小，cd邊所受安培力方向向右，為負值，第4s初的安培力大小為B0I0L.在46s內(nèi)，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，且逐漸增大，則安培力大小逐漸增大，cd邊所受安培力方向向左，6s末的安培力大小2B0I0L，故C正確，D錯誤。,答案：AC,5電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問題分析 (1)過程分析 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程，實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過程。 電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中必定受到安培力的作用，因此，要維持感應(yīng)電流的存在，必須有“外力”克服安培力做功。此過程中，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。“外力”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。 當感應(yīng)電流通過用電器

9、時，電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。安培力做功的過程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，安培力做了多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。,(2)求解思路 利用安培力做的功求解：電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能等于克服安培力所做的功； 利用能量守恒求解：若只有電能與機械能的轉(zhuǎn)化，則機械能的減少量等于產(chǎn)生的電能； 利用電路特征求解：即根據(jù)電路結(jié)構(gòu)直接計算電路中所產(chǎn)生的電能。,(1)當速度達到1m/s時，回路的電流； (2)若拉力的功率恒為7.5W，CD桿的最大速度；,解析：(1)感應(yīng)電動勢：EBLv0.5V (2)上升過程CD做加速度減小的加速運動，直到a0時做勻速運動，所以速度最大時：FmgsinBImL0，,答

10、案：(1)1A(2)3m/s(3)9.73J,本章內(nèi)容是高考的重點和熱點，命題呈現(xiàn)以下特點： (1)考查的內(nèi)容集中在楞次定律的應(yīng)用及法拉第電磁感應(yīng)定律與力學、能量、電路、圖象的綜合應(yīng)用上。 (2)考查的題型多是選擇題或分值較高的計算題，以中檔題為主。,AUaUc，金屬框中無電流 BUbUc，金屬框中電流方向沿abca,答案：C,(1)棒進入磁場前，回路中的電動勢E； (2)棒在運動過程中受到的最大安培力F，以及棒通過三角形abd區(qū)域時電流i與時間t的關(guān)系式。 解析：(1)棒進入磁場前，回路中的電動勢為感生電動勢，由磁場變化產(chǎn)生,(2)棒進入磁場后，磁感應(yīng)強度不變，回路中的電動勢為動生電動勢，由

11、導體棒切割磁感線產(chǎn)生，導體棒所受安培力為,因為t1 s后，B0.5T，v1m/s，R1， 所以L最大時，F(xiàn)最大。 當L0.4m時，F(xiàn)max0.04N， 當導體棒通過三角形abd區(qū)域時，導體棒切割磁感線的有效長度由幾何關(guān)系可得 L2 v(t1)， 答案：(1)0.04V(2)0.04Ni(t1)A(1st1.2s),一、選擇題(13題為單選題，4、5題為多選題),答案：C,答案：B,APQ中電流先增大后減小 BPQ兩端電壓先減小后增大 CPQ上拉力的功率先減小后增大 D線框消耗的電功率先減小后增大 答案：C,A圓盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢 B圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動 C在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，

12、磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化 D圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動 答案：AB,解析：圓盤運動過程中，半徑方向的金屬條在切割磁感線，在圓心和邊緣之間產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，選項A對，圓盤在徑向的輻條切割磁感線過程中，內(nèi)部距離圓心遠近不同的點電勢不等而形成渦流，選項B對。圓盤轉(zhuǎn)動過程中，圓盤位置，圓盤面積和磁場都沒有發(fā)生變化，所以沒有磁通量的變化，選項C錯。圓盤本身呈現(xiàn)電中性，不會產(chǎn)生環(huán)形電流，選項D錯。,A處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高 B所加磁場越強越易使圓盤停止轉(zhuǎn)動 C若所加磁場反向，圓盤將加速轉(zhuǎn)動 D若所加磁場穿過整個圓盤，圓盤將勻速轉(zhuǎn)動,答案：ABD 解析：由右手定則可知，處于磁場中的圓盤部分，靠近圓心處電勢高，選項A正確；根據(jù)EBLv可知所加磁場越強，則感應(yīng)電動勢越大，感應(yīng)電流越大，產(chǎn)生的電功率越大，消耗的機械能越快，則圓盤越容易停止轉(zhuǎn)動，選項B正確；若加反向磁場，根據(jù)楞次定律可知安培力阻礙圓盤的轉(zhuǎn)動，故圓盤仍減速轉(zhuǎn)動，選項C錯誤；若所加磁場穿過整個圓盤則圓盤中無感應(yīng)電流，不消耗機械能，圓盤勻速轉(zhuǎn)動，選項D正確；故選ABD。,二、非選擇題,(1)線框ab邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是cd邊剛進入磁場時的