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1、第12章 電磁感應(yīng),考點(diǎn)37法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流,考點(diǎn)36電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律,專題13電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題,專題14電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題,考點(diǎn)36電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法1關(guān)于感應(yīng)電流產(chǎn)生的判定 方法2楞次定律的理解 方法3三定則、一定律的應(yīng)用 考法例析 成就能力 考法1電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 考法2感應(yīng)電流方向的兩種判斷方法,必備知識(shí)全面把握,1電磁感應(yīng)現(xiàn)象 (1)定義：在某一閉合電路中(無(wú)電源)，當(dāng)有磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生的現(xiàn)象就叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象 (2)條件： ；磁通量發(fā)生變化 劃重點(diǎn)： （1）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)

2、生是因?yàn)榇磐堪l(fā)生了變化，并不是因?yàn)橛写磐浚?（2）回路中沒(méi)有電源，電流的產(chǎn)生是因?yàn)榇磐堪l(fā)生了變化，所以磁通量變化本質(zhì)上是使回路中有了電源如果電路未閉合，但仍有磁通量變化，電源還是會(huì)形成，即產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但是在電路中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,電路閉合,(3)判斷是否有感應(yīng)電流產(chǎn)生的方法 根據(jù)磁通量的表達(dá)式 ，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過(guò) 的磁通量發(fā)生變化，引起磁通量變化一般有四種情況： 磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，有效面積S變化，則 . 磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化，磁感線穿過(guò)的有效面積S不變，則 . 線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角發(fā)生變化，即線圈在垂直于磁場(chǎng)方向的投影面積SSsin 發(fā)生變化，從而引起穿過(guò)

3、線圈的磁通量發(fā)生變化 磁感應(yīng)強(qiáng)度B和回路面積S同時(shí)發(fā)生變化，t0BS.,2楞次定律 (1)內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 (2)適用范圍 一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象 (3)“阻礙”的理解 誰(shuí)阻礙誰(shuí)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的磁通量變化 阻礙什么阻礙的是穿過(guò)回路的 的變化，而不是磁通量本身 如何阻礙原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向 ；當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向 ，即“增反減同” 阻礙的結(jié)果阻礙并不是阻止，結(jié)果是增加的還增加，減少的還減少,磁通量,(4)用楞次定律確定感應(yīng)電流方向的步驟 楞次定律本身并沒(méi)有給出感應(yīng)電流的方向

4、，只是給定了感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)間存在“阻礙”關(guān)系，所謂“原磁場(chǎng)”是指閉合電路所在空間原來(lái)就存在的磁場(chǎng)應(yīng)用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向一般用于回路面積不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小或方向發(fā)生變化的情況，其基本步驟如下： 明確閉合電路范圍內(nèi)原磁場(chǎng)的方向； 明確穿過(guò)閉合電路的磁通量的變化情況，即磁通量是增加還是減少的； 根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系，即“增反減同”的關(guān)系，確定前者的方向； 根據(jù)感應(yīng)電流與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)之間的因果關(guān)系，應(yīng)用右手螺旋定則確定感應(yīng)電流的方向； 明確哪一部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源，根據(jù)在電源外部電路中電流由電源正極流向負(fù)極(電源內(nèi)部電路的電流由負(fù)極流向正極)，判定感應(yīng)電流的方向

5、 如果電路未閉合，電源正、負(fù)極的判定方法同上，只是需要假設(shè)電路是閉合的就可以了,3右手定則的應(yīng)用及互感問(wèn)題 (1)用右手定則確定感應(yīng)電流方向的步驟 如果是磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，回路面積變化，而面積變化主要是回路中有部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，或者是構(gòu)成回路的線框繞某一個(gè)軸做切割磁感線轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況時(shí)，除了應(yīng)用楞次定律外，更方便的方法是應(yīng)用右手定則確定感應(yīng)電流的方向，其基本步驟如下： 明確閉合電路范圍內(nèi)原磁場(chǎng)的方向； 明確閉合電路中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的那部分導(dǎo)體(即相當(dāng)于電源的那部分導(dǎo)體)及其運(yùn)動(dòng)方向； 應(yīng)用右手定則：伸開右手，使拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)

6、入，并使拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向，這時(shí)四指所指的方向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向 (2)右手定則與楞次定律的關(guān)系 右手定則與楞次定律是特殊與一般的關(guān)系一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象都符合楞次定律，而右手定則只適用于單純由于部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,劃重點(diǎn)：右手定則和左手定則的對(duì)比： (3)互感 互不相連的并相互靠近的兩個(gè)線圈，當(dāng)一個(gè)線圈的電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫互感互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫互感電動(dòng)勢(shì),4實(shí)驗(yàn)：探究影響感應(yīng)電流方向的因素 判斷有無(wú)感應(yīng)電流，關(guān)鍵是抓住兩個(gè)條件： (1)電路是閉合電路； (2)穿過(guò)電路本身的磁通量發(fā)生變化其主要內(nèi)

7、涵體現(xiàn)在“變化”二字上，只有“變磁”才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如果電路再閉合，就會(huì)有感應(yīng)電流 中學(xué)階段提供“變磁”的儀器主要有兩種，第一種是永磁體(如圖甲)，第二種是通電螺線管(如圖乙)，根據(jù)甲、乙兩圖，體會(huì)感應(yīng)電流方向,甲,乙,核心方法重點(diǎn)突破,方法1關(guān)于感應(yīng)電流產(chǎn)生的判定 2013年12月我國(guó)發(fā)射的“玉兔號(hào)”月球車成功著陸月球，預(yù)計(jì)在2020年將實(shí)施載人登月，假如航天員登月后想探測(cè)一下月球表面是否有磁場(chǎng)，他手邊有一只靈敏電流表和一個(gè)小線圈，則下列推斷正確的是() A直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來(lái)判斷磁場(chǎng)有無(wú) B將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表無(wú)示數(shù)，則可判斷月

8、球表面無(wú)磁場(chǎng) C將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場(chǎng) D將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某個(gè)平面內(nèi)沿兩個(gè)互相垂直的方向運(yùn)動(dòng)，月球表面若有磁場(chǎng)，則電流表至少有一次示數(shù)不為零,例1,【解析】 直接將電流表放于月球表面，電流表電路是斷開的，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，無(wú)法判斷有無(wú)磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，若線圈運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向平行，線圈中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以電流表無(wú)示數(shù)，不能判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)，故B錯(cuò)誤；將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運(yùn)動(dòng)，如電流表有示數(shù)，線圈中磁通量發(fā)生變化，說(shuō)明月球表面有磁場(chǎng)，故

9、C正確；將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，若磁場(chǎng)與平面垂直，而且是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以此時(shí)電流表無(wú)示數(shù)，不能判斷月球表面無(wú)磁場(chǎng)，故D錯(cuò)誤 【答案】C,例1,突破點(diǎn)： 1磁通量發(fā)生變化的四種常見情況 (1)磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，有效面積改變； (2)有效面積不變，磁場(chǎng)強(qiáng)弱改變； (3)磁場(chǎng)強(qiáng)弱改變，有效面積也改變； (4)磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，但磁場(chǎng)與回路的相對(duì)位置發(fā)生改變 2判斷步驟 (1)確定研究的閉合回路 (2)弄清楚回路內(nèi)的磁場(chǎng)分布情況，并確定該回路的磁通量. (3),方法2楞次定律的理解 如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌M、N固定在同一水平面上，兩根導(dǎo)體棒P、Q平

10、行放置在導(dǎo)軌上，形成一個(gè)閉合回路，當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時(shí)() AP、Q將互相靠攏 BP、Q將互相遠(yuǎn)離 C磁鐵的加速度仍為g D磁鐵的加速度大于g,例2,【解析】 方法一：根據(jù)楞次定律，磁鐵靠近回路，磁通量增加，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙其增加，所以，P、Q將互相靠攏且磁鐵的加速度小于g，選項(xiàng)A正確 方法二：設(shè)磁鐵下端為N極，根據(jù)楞次定律可判斷出P、Q中的感應(yīng)電流方向，如圖所示，根據(jù)左手定則可判斷P、Q所受安培力的方向，可見，P、Q將相互靠攏由于回路所受安培力的合力向下，由牛頓第三定律知，磁鐵將受到向上的反作用力，則其加速度小于g.當(dāng)磁鐵下端為S極時(shí)，根據(jù)相同的分析可得到相同的結(jié)論，

11、選項(xiàng)A正確 【答案】A,例2,突破點(diǎn)： (1)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，可作如下理解： 阻礙原磁通量的變化“增反減同”； 阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)“來(lái)拒去留”； 使回路面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)“增縮減擴(kuò)”； 阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)“增反減同” (2)利用楞次定律判斷的電流方向也是電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，利用右手定則判斷的電流方向也是做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向若電路為開路，可假設(shè)電路閉合，應(yīng)用楞次定律或右手定則確定電路中假想電流的方向，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向 (3)在判斷電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電勢(shì)高低時(shí)，一定要明確產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路就是電源在

12、電源內(nèi)部，電流方向從低電勢(shì)處流向高電勢(shì)處,方法3三定則、一定律的應(yīng)用 (多選)如圖所示，金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅制線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引() A向右做勻速運(yùn)動(dòng) B向左做減速運(yùn)動(dòng) C向右做減速運(yùn)動(dòng) D向右做加速運(yùn)動(dòng),例3,【解析】 當(dāng)導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)回路產(chǎn)生恒定的電流，線圈中的磁通量恒定，c中無(wú)感應(yīng)電流出現(xiàn)，A錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)體棒向左做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由右手定則可判定回路中產(chǎn)生ba的感應(yīng)電流且在減小，由安培定則知螺線管中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)向左在減弱，由楞次定律知c中出現(xiàn)順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(從右向左看)且被螺線管吸引，B正確；同理可判定C正確，D錯(cuò)誤

13、【答案】BC,例3,突破點(diǎn)：“三個(gè)定則、一個(gè)定律”的綜合應(yīng)用技巧 (1) 應(yīng)用現(xiàn)象及規(guī)律比較,(2)應(yīng)用技巧 多定則應(yīng)用的關(guān)鍵是抓住因果關(guān)系：無(wú)論是“安培力”還是“洛倫茲力”，只要是“力”都用左手判斷“電生磁”或“磁生電”均用右手判斷 因電而生磁(IB)安培定則 因動(dòng)而生電(v、BI)右手定則 因電而受力(I、BF安)左手定則 (3)一般解題步驟 分析題干條件，找出閉合電路中切割磁感線的導(dǎo)體棒 結(jié)合題中的已知條件和待求量的關(guān)系選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律 正確地利用所選擇的規(guī)律進(jìn)行分析和判斷,考法例析成就能力,考法1電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和判斷 如圖所示，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

14、界勻強(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處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，下列有關(guān)圓環(huán)的說(shuō)法正確的是() A圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì) B圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變大的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì) C圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有收縮的趨勢(shì) D圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生變小的感應(yīng)電流，圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì),例1,【解析】 根據(jù)右手定則，當(dāng)金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，abdc回路中會(huì)產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于紙面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，abdc回路中的感應(yīng)電

15、流逐漸增大，穿過(guò)圓環(huán)的磁通量也逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)，以阻礙穿過(guò)圓環(huán)的磁通量的增大；abdc回路中的感應(yīng)電流I ，感應(yīng)電流的變化率 ，又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度a ，在減小，所以感應(yīng)電流的變化率減小，圓環(huán)內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小，選項(xiàng)C正確 【答案】C,例1,考法2感應(yīng)電流方向的兩種判斷方法 課標(biāo)全國(guó)201715，6分如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路圍成的區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面現(xiàn)讓金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的

16、瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說(shuō)法正確的是() APQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较?BPQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较?CPQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较?DPQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较?例2,【解析】 由于金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致金屬導(dǎo)軌與金屬桿PQ所圍的面積增大，磁通量增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的變化，故感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直于紙面向外，PQRS中的感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较驅(qū)τ趫A環(huán)形金屬線框T，金屬桿由于運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)使得T內(nèi)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，磁通量減小，故線框T中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直于紙面向里，

17、故T中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较?，故選項(xiàng)D正確 【答案】D,例2,考點(diǎn)37法拉第電磁感應(yīng)定律自感渦流,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法4感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算 方法5電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題 方法例析 成就能力 考法3感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算 考法4感應(yīng)電荷量的計(jì)算 考法5感應(yīng)電流與安培力的綜合應(yīng)用 考法6對(duì)電磁阻尼、渦流、自感的理解,必備知識(shí)全面把握,1法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)法拉第電磁感應(yīng)定律 內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的 成正比 公式 (2)磁通量、磁通量的變化量、磁通量的變化率/t的區(qū)別 磁通量是指穿過(guò)某面積的磁感線的 ，計(jì)算式為 ，其中為磁

18、感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈平面的夾角 磁通量的變化量指線圈中末狀態(tài)的磁通量2與初狀態(tài)的磁通量1之差，21，計(jì)算磁通量以及磁通量變化量時(shí)，要注意磁通量的 ,磁通量的變化率,正負(fù),(3)利用En/t求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小,(4)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算(一般指導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)) 概念：因?qū)w與磁場(chǎng)間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫動(dòng)生電動(dòng)勢(shì). 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)大小的推導(dǎo)：平面垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的導(dǎo)軌，長(zhǎng)為l的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，與其組成矩形閉合回路，當(dāng)棒以速度v沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)t時(shí)，回路的面積變化了Svlt，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得E Blv. EBlv的適用條件：a.磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)；b.導(dǎo)體棒平動(dòng)切割磁感線；c.B、

19、l、v三者相互垂直，若不垂直則取垂直分量，如v與B夾角為，則公式可以表示為EBlvsin .,劃重點(diǎn)：感生電動(dòng)勢(shì)與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的聯(lián)系和區(qū)別 (1)區(qū)別： En/t一般用來(lái)計(jì)算t時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，EBlv一般用來(lái)計(jì)算瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) En/t一般計(jì)算的是整個(gè)回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此不容易確定電源是哪部分導(dǎo)體EBlv只適用于一段導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況，該段導(dǎo)體棒就是電源 (2)聯(lián)系：En/t和EBlv是統(tǒng)一的，當(dāng)En/t中的t0時(shí)，E為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而公式EBlv中的v為平均速度v時(shí)，E為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),2互感和自感 (1)互感與互感電動(dòng)勢(shì) 互不相連并相互靠近的兩個(gè)線圈，當(dāng)一個(gè)線圈的電流變化

20、時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫互感互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫互感電動(dòng)勢(shì) (2)自感與自感電動(dòng)勢(shì) 定義：當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，它產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)不僅在鄰近的電路中激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同樣也在它本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為自感，由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì) 自感電動(dòng)勢(shì)的作用：總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化，即總是起著推遲電流變化的作用 自感電流的方向：自感電流總是阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化，當(dāng)原來(lái)電流增大時(shí)，自感電流的方向與原來(lái)電流的方向相反；當(dāng)原來(lái)電流減小時(shí)，自感電流的方向與原來(lái)電流方向相同,(3)兩種自感類型的比較:,3渦流 (1)定義 在變化的

21、磁場(chǎng)中的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流，看起來(lái)就像水中的旋渦，所以叫渦電流，簡(jiǎn)稱渦流 (2)本質(zhì) 渦流的本質(zhì)是 現(xiàn)象，與一般導(dǎo)體或線圈的最大區(qū)別是導(dǎo)體本身構(gòu)成 ，它同樣遵循 定律,4電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng) (1)定義 電磁阻尼 當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)，稱為電磁阻尼 電磁驅(qū)動(dòng) 磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體運(yùn) 動(dòng)時(shí)，在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生 感應(yīng)電流，感應(yīng)電流使 導(dǎo)體受到安培力的作用 ，安培力使導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)起 來(lái)，稱為電磁驅(qū)動(dòng) (2)電磁阻尼和電磁 驅(qū)動(dòng)的比較,核心方法重點(diǎn)突破,方法4感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算 北京理綜201616，6分如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩個(gè)導(dǎo)體圓環(huán)a、

22、b，磁場(chǎng)方向與圓環(huán)所在平面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大兩圓環(huán)半徑之比為21，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為Ea和Eb，不考慮兩圓環(huán)間的相互影響下列說(shuō)法正確的是() AEaEb41，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?BEaEb41，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?CEaEb21，感應(yīng)電流均沿逆時(shí)針?lè)较?DEaEb21，感應(yīng)電流均沿順時(shí)針?lè)较?例1,【解析】 【答案】B 【關(guān)鍵點(diǎn)撥】磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增大，B/t為常數(shù)，圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與圓環(huán)面積成正比，即與圓環(huán)半徑的平方成正比,例1,突破點(diǎn)： 1應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題的一般步驟 (1)分析穿過(guò)閉合電路的磁場(chǎng)方向及磁通量的變化情況； (2)利用楞次定

23、律確定感應(yīng)電流的方向； (3)靈活選擇法拉第電磁感應(yīng)定律的不同表達(dá)形式列方程求解 2求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)常見情況,注意以下幾點(diǎn)： (1)公式En/t是求解回路某段時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最佳選擇 (2)用公式EnSB/t求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，S為線圈在磁場(chǎng)范圍內(nèi)的有效面積 (3)公式En/t中，與B、S相關(guān)，可能是/tBS/t，也可能是/tSB/t，當(dāng)Bkt時(shí)，/tkS.,方法5導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 課標(biāo)全國(guó)201720，6分(多選)兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與紙面垂直邊長(zhǎng)為0.1 m、總電阻為0.005 的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場(chǎng)邊界平行，如圖(a)所示已知導(dǎo)

24、線框一直向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，cd邊于t0時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)取正)下列說(shuō)法正確的是() A磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.5 T B導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)速度的大小為0.5 m/s C磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向外 D在t0.4 s至t0.6 s這段時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N,例2,【解析】 【答案】BC,例2,突破點(diǎn)： (1)公式EBlv的使用條件 勻強(qiáng)磁場(chǎng)B、l、v三者相互垂直 (2)EBlv的“四性” 正交性：本公式是在一定條件下得出的，除磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，還需B、l、v三者互相垂直瞬時(shí)性：若v為瞬時(shí)速度，則E為相

25、應(yīng)的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效性：公式中的l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度相對(duì)性：EBlv中的速度v是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度，若磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng)，應(yīng)注意二者速度間的相對(duì)關(guān)系 (3)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相關(guān)判斷：把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路或?qū)w當(dāng)作電源的內(nèi)電路，那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源若電路是不閉合的，則先假設(shè)電路是閉合的，有電流通過(guò)，然后應(yīng)用楞次定律或右手定則判斷出電流的方向電源內(nèi)部電流的方向是由負(fù)極(低電勢(shì))流向正極(高電勢(shì))，外電路順著電流方向每經(jīng)過(guò)一個(gè)用電器電勢(shì)都要降低,方法6自感現(xiàn)象 北京理綜201719，6分圖甲和圖乙是教材中 演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮

26、，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同下列說(shuō)法正確的是() A圖甲中，A1與L1的電阻值相同 B圖甲中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流 C圖乙中，變阻器R與L2的電阻值相同 D圖乙中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等,例2,【解析】 圖甲中，斷開開關(guān)S1瞬間，L1與燈A1組成閉合回路，L1產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的變化，電流逐漸減小，由于燈A1突然閃亮，故斷開開關(guān)S1之前，通過(guò)L1的電流大于通過(guò)燈A1的電流，由歐姆定律知，A1的電阻值大于L1的電阻值，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；圖乙中，閉合開關(guān)S2，電路穩(wěn)定后A2與

27、A3的亮度相同，又A2與A3相同，由歐姆定律知，變阻器R與L2的電阻值相同，選項(xiàng)C正確；圖乙中，閉合S2瞬間，由于L2產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，故L2中電流小于變阻器R中電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤 【答案】C,例2,突破點(diǎn)： (1)在分析自感問(wèn)題時(shí)，應(yīng)注意電路的結(jié)構(gòu)，弄清楚自感線圈L與用電器的串、并聯(lián)關(guān)系，明確原電流的方向，再判斷自感電流的方向及大小變化，同時(shí)注意，自感線圈L的自身電阻是否能忽略不計(jì)；在斷開開關(guān)時(shí)，還要看自感線圈和用電器能否形成閉合回路 (2)自感現(xiàn)象的四大特點(diǎn) 自感電動(dòng)勢(shì)總是阻礙導(dǎo)體中原電流的變化 通過(guò)線圈的電流不能發(fā)生突變，只能緩慢變化 電流穩(wěn)定時(shí)，自感線圈相當(dāng)于普通導(dǎo)體 線圈的

28、自感系數(shù)越大，自感現(xiàn)象越明顯，自感電動(dòng)勢(shì)只是延緩了變化的進(jìn)行，但它不能使變化停止，更不能使變化反向,考法例析成就能力,考法3感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算 如圖所示，金屬半圓環(huán)AB放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，環(huán)面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，先讓半圓環(huán)繞直徑AB所在的直線以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值大小為E1；再讓半圓環(huán)繞A點(diǎn)在垂直于磁感線的平面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E2，則E1：E2的值為(),例1,【解析】 【答案】C,例1,求電荷量的三種方法 (1)qIt.式中I為回路中的恒定電流，t為時(shí)間 由于導(dǎo)體棒勻速切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)而使得閉合回路中的電流恒定，根據(jù)電流定義式

29、可知qIt. 閉合線圈中磁通量均勻增大或減小且回路電阻保持不變，則電路中的電流I恒定，t時(shí)間內(nèi)通過(guò)線圈橫截面的電荷量qIt. (2)qn/R.其中R為回路電阻，為穿過(guò)閉合回路的磁通量變化量 閉合回路中的電阻R不變，并且只有磁通量變化為電路提供電動(dòng)勢(shì) 從表面來(lái)看，通過(guò)回路的電荷量與時(shí)間無(wú)關(guān)，但與時(shí)間有關(guān)，隨時(shí)間變化 (3)qCBLv.式中C為電容器的電容，B為勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，L為導(dǎo)體棒切割磁感線的有 效長(zhǎng)度，v為導(dǎo)體棒切割速度的變化量 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電容器接在切割磁感線的導(dǎo)體棒兩端，不計(jì)一切電阻，電容器兩極板間電壓等于導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，通過(guò)電容器的電流Iq/tCU/t，又

30、EBLv，則UBLv，可得qCBLv.,考法4感應(yīng)電荷量的計(jì)算,湖北宜昌2018期末如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，ab邊長(zhǎng)大于bc邊長(zhǎng)，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，兩次速度大小相同，方向均垂直于MN.第一次ab邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q1；第二次bc邊平行MN進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則() AQ1Q2，q1q2 CQ1Q2，q1q2 DQ1Q2，q1

31、基本道具”，也是高考的熱點(diǎn)，考查的知識(shí)點(diǎn)多，題目的綜合性強(qiáng)，物理情境變化空間大，是我們復(fù)習(xí)中的難點(diǎn)“桿導(dǎo)軌”模型又分為“單桿”型和“雙桿”型(“單桿”型為重點(diǎn))；導(dǎo)軌放置方式可分為水平、豎直和傾斜；桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為勻速、勻變速、非勻變速運(yùn)動(dòng)等,考法5電磁感應(yīng)中的“桿+導(dǎo)軌”模型,2模型分類及特點(diǎn) (1)單桿水平式,(2)單桿傾斜式,3方法指導(dǎo) 解決電磁感應(yīng)中綜合問(wèn)題的一般思路是“先電后力再能量” 江蘇物理201713，15分如圖所示，兩條相距為d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直

32、向下當(dāng)該磁場(chǎng)區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過(guò)金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)関.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸求： (1)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿中感應(yīng)電流的大小I； (2)MN剛掃過(guò)金屬桿時(shí)，桿的加速度大小a； (3)PQ剛要離開金屬桿時(shí)，感應(yīng)電流的功率P.,例3,【解析】 【關(guān)鍵點(diǎn)撥】磁場(chǎng)區(qū)域與金屬桿之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于金屬桿切割磁感線運(yùn)動(dòng)，切割速度是磁場(chǎng)與金屬桿之間的相對(duì)速度,例2,考法6感應(yīng)電流與安培力的綜合應(yīng)用 天津理綜20173，6分如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接

33、觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說(shuō)法正確的是() Aab中的感應(yīng)電流方向由b到a Bab中的感應(yīng)電流逐漸減小 Cab所受的安培力保持不變 Dab所受的靜摩擦力逐漸減小,例4,【解析】 磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，則通過(guò)閉合回路的磁通量也均勻減小，由楞次定律得ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律En/t可知，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故感應(yīng)電流為恒定電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由FBIL，可知ab所受的安培力逐漸減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；ab始終保持靜止，故受力平衡，由Ff結(jié)合選項(xiàng)C可知，選項(xiàng)D正確 【答

34、案】D,例3,專題13電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法7靜態(tài)情況下的圖像問(wèn)題 方法8動(dòng)態(tài)情況下的圖像問(wèn)題 方法例析 成就能力,必備知識(shí)全面把握,1靜態(tài)情況下的圖像問(wèn)題 處理靜態(tài)情況下電磁感應(yīng)的圖像問(wèn)題時(shí)，首先依據(jù)題意求出 、 、 等物理量的大小或變化趨勢(shì)；再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出閉合電路中的感應(yīng)電流；最后寫出安培力F、電功率P、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、加速度a等物理量的表達(dá)式，結(jié)合圖像表示的意義，選出正確答案,2動(dòng)態(tài)情況下的圖像問(wèn)題 (1)電磁感應(yīng)圖像問(wèn)題的種類及分析方法 (2)電磁感應(yīng)圖像類選擇題的常用解法 排除法：定性地分析電磁感應(yīng)過(guò)程中物理量的變化趨勢(shì)(增

35、大還是減小)、變化快慢(均勻變化還是非均勻變化)，特別是物理量的正負(fù)，排除錯(cuò)誤的選項(xiàng) 函數(shù)法：根據(jù)題目所給條件定量地寫出兩個(gè)物理量之間的函數(shù)關(guān)系，然后由函數(shù)關(guān)系對(duì)圖像進(jìn)行分析和判斷,(3)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電流i以及與此相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)體受到的安培力F等物理量，會(huì)因?yàn)榇艌?chǎng)的變化規(guī)律(例如Bkt)或切割磁感線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(例如勻速)，以及電路的結(jié)構(gòu)及組成情況而有規(guī)律地變化，反映在圖像上就呈現(xiàn)有規(guī)律的曲線解決此類問(wèn)題，主要是應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律和串、并聯(lián)電路規(guī)律，求出變量隨時(shí)間變化的關(guān)系式，解題思路如下： 找規(guī)律導(dǎo)體或磁場(chǎng)做什么樣的變化，變化規(guī)律如何，并列式 找關(guān)系導(dǎo)體或磁場(chǎng)的變化，會(huì)使電阻、閉合

36、電路面積或磁通量等發(fā)生什么變化，設(shè)出自變量，將其他變化量用這個(gè)自變量表示出來(lái) 應(yīng)用公式E 或EBLv，依據(jù)電路已知條件，求出感應(yīng)電流i等物理量的表達(dá)式，從而判斷圖像規(guī)律,(4)線框進(jìn)入磁場(chǎng)問(wèn)題的一般模型,續(xù)表,(5)線框進(jìn)入磁場(chǎng)問(wèn)題的注意點(diǎn)與拓展,(6)解題要點(diǎn) 注意正方向的規(guī)定例如it圖像上縱軸的正負(fù)表示電流i的方向所以，應(yīng)用楞次定律判斷出某個(gè)時(shí)段原電流或感應(yīng)電流的方向時(shí)，先要根據(jù)規(guī)定的正方向，確定它在坐標(biāo)軸上的正負(fù) 在曲線的變化率上，原電流與感應(yīng)電流在圖像上呈“相反”的關(guān)系，原電流最大，變化率最小時(shí)，感應(yīng)電流最小但是請(qǐng)注意：感應(yīng)電流i感及其相應(yīng)的磁場(chǎng)、電動(dòng)勢(shì)的變化關(guān)系是相似的 高考題通常不

37、會(huì)直接給出感應(yīng)電流或變化的電流的情況，通常是已知兩個(gè)電流間或磁場(chǎng)與電流間發(fā)生吸引或排斥等電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這時(shí)可依據(jù)已知的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)用楞次定律判定原電流的變化情況,核心方法重點(diǎn)突破,方法7電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 四川理綜20167，6分(多選)如圖所示，電阻不計(jì)、間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)軌左端接一定值電阻R.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)，外力F與金屬棒速度v的關(guān)系是FF0kv(F0、k是常量)，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好金屬棒中感應(yīng)電流為i，受到的安培力大小為FA，電阻R

38、兩端的電壓為UR，感應(yīng)電流的功率為P，它們隨時(shí)間t變化圖像可能正確的有(),例1,【解析】 【答案】BC,例1,突破點(diǎn)： 1.由給定的圖像分析電磁感應(yīng)過(guò)程，定性或定量求解相應(yīng)的物理量或推斷出其他圖像常見的圖像有Bt圖像、Et 圖像、it圖像、vt 圖像及Ft 圖像等,2解題關(guān)鍵 弄清初始條件、正負(fù)方向?qū)?yīng)的變化范圍、所研究物理量的函數(shù)表達(dá)式、進(jìn)出磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)等是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵 3應(yīng)用知識(shí) (1)四個(gè)規(guī)律：左手定則、安培定則、右手定則、楞次定律 (2)應(yīng)用公式 4解題步驟 (1)明確圖像的種類，即是Bt圖像還是t圖像，或者Et圖像、It圖像等； (2)分析電磁感應(yīng)的具體過(guò)程； (3)用右手

39、定則或楞次定律確定變化方向的對(duì)應(yīng)關(guān)系； (4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路歐姆定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式； (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，如分析圖像斜率的變化、截距等； (6)畫出圖像或判斷圖像,方法8圖像的轉(zhuǎn)換 將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路，并固定在水平面(紙面)內(nèi)回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)，以向里為磁場(chǎng)的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是(),例2,【解析】 【答案】B 【關(guān)鍵點(diǎn)撥】(1)要明確已知圖像表示的物理

40、規(guī)律和物理過(guò)程；(2)根據(jù)所求的圖像和已知圖像的聯(lián)系，對(duì)另一圖像作出正確的判斷，進(jìn)行圖像間的轉(zhuǎn)換,例2,方法9“數(shù)形結(jié)合”分析電磁感應(yīng)中的圖像問(wèn)題 如圖，在水平面(紙面)內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V”字形導(dǎo)軌空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線，可能正確的是(),例2,B,A,D,C,【解析】 【答案】A,例2,突破點(diǎn)： 利用“數(shù)形結(jié)合”分析電磁感應(yīng)中圖像問(wèn)題時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下問(wèn)題： (1)公式選擇：一般選用EBlv或E

41、n/t的瞬時(shí)值表達(dá)式(即t0時(shí)的平均電動(dòng)勢(shì))； (2)準(zhǔn)確寫出每一個(gè)時(shí)刻(或位置)的磁通量變化率、導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)的有效長(zhǎng)度、回路總電阻等物理量隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式； (3)正確分析表達(dá)式中所求物理量與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系,專題14電磁感應(yīng)的綜合問(wèn)題,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法10電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 方法11電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題 方法12電磁感應(yīng)中的動(dòng)量和能量的應(yīng)用 方法例析 成就能力,必備知識(shí)全面把握,1電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 (1)電磁感應(yīng)中的安培力 閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)EBLv，在閉合電路中形成的感應(yīng)電流I ；導(dǎo)體中由于有電流

42、存在而受到所在磁場(chǎng)的安培力FBIL，綜合以上各式得F . (2)安培力方向的判斷 由右手定則和左手定則判斷 先用右手定則判斷 的方向，再用左手定則判斷 的方向 由楞次定律判斷 根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流引起的效果總是阻礙引起感應(yīng)電流的原因，因此安培力總是阻礙導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng) (3)解答電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般思路 電路分析：等效電路圖(導(dǎo)體棒相當(dāng)于電源) 電路方程：I .,受力分析：受力分析圖(安培力大小、方向) 對(duì)過(guò)程分析的基本思路 依據(jù)臨界狀態(tài)特點(diǎn)，列方程求解,2電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題 (1)電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化 閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的過(guò)程，是其他形式的能向電能轉(zhuǎn)化

43、的過(guò)程電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是電能的轉(zhuǎn)化問(wèn)題，橋梁是安培力“外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能同理，安培力做功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，安培力做多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，因此電磁感應(yīng)過(guò)程總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化,(2)求解焦耳熱Q的三種方法:,核心方法重點(diǎn)突破,方法10電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 課標(biāo)全國(guó)201624，14分如圖，兩固定的絕緣斜面傾角均為，上沿相連兩細(xì)金屬棒ab(僅標(biāo)出a端)和cd(僅標(biāo)出c端)長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，質(zhì)量分別為2m和m；用兩根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕導(dǎo)線將它們連成閉合回路abdca，并通過(guò)固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上，使

44、兩金屬棒水平右斜面上存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于斜面向上已知兩根導(dǎo)線剛好不在磁場(chǎng)中，回路電阻為R，兩金屬棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為g.已知金屬棒ab勻速下滑求： (1)作用在金屬棒ab上的安培力的大??； (2)金屬棒運(yùn)動(dòng)速度的大小,例1,【解析】 【答案】,例1,突破點(diǎn)： 1電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的兩大研究對(duì)象及其關(guān)系 電磁感應(yīng)中導(dǎo)體棒既可看成電學(xué)對(duì)象(因?yàn)樗喈?dāng)于電源)，又可看成力學(xué)對(duì)象(因?yàn)楫a(chǎn)生感應(yīng)電流而受到安培力)，而感應(yīng)電流I和導(dǎo)體棒的速度v則是聯(lián)系這兩大對(duì)象的紐帶,2電磁感應(yīng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的分析思路 解決電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的一般思路： “先電后力

45、”，即：先做“源”的分析分離出電路中由電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的電源，求出電源參數(shù)E和r； 再進(jìn)行“路”的分析分析電路結(jié)構(gòu)，弄清串、并聯(lián)關(guān)系，求出相應(yīng)部分的電流大小，以便求解安培力； 然后是“力”的分析分析研究對(duì)象(通常是金屬桿、導(dǎo)體線框某條邊等)的受力情況，尤其注意其所受的安培力 最后進(jìn)行“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的分析根據(jù)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，判斷出正確的運(yùn)動(dòng)模型,方法11電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題 浙江理綜201624，20分小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示， 兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)0.50 m，傾角53，導(dǎo)軌上端串接一個(gè) R0.05 的電阻在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d0.56 m的區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直導(dǎo) 軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感

46、應(yīng)強(qiáng)度B2.0 T質(zhì)量m4.0 kg的金屬 棒CD水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索通過(guò)定滑輪與拉桿GH相連CD棒的初 始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s0.24 m一位健身者用恒力F80 N 拉動(dòng)GH桿，CD棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，上升過(guò)程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直 當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g取10 m/s2，sin 530.8，不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)求： (1)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大??； (2)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大??； (3)在拉升CD棒的過(guò)程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.,例2,【解析】 【答案

47、】(1)2.4 m/s(2)48 N(3)64 J26.88 J,例2,突破點(diǎn)： 1電磁感應(yīng)中的幾個(gè)功能關(guān)系 (1)導(dǎo)體克服安培力做的功等于產(chǎn)生的電能，W安E電； (2)若電路為純電阻電路，則電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能又完全轉(zhuǎn)化為電路的焦耳熱，QE電； (3)導(dǎo)體克服安培力做的功等于消耗的機(jī)械能，W安E機(jī)械能； (4)綜合起來(lái)可以看出“電路的焦耳熱”等于“電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電能”等于“消耗的機(jī)械能”，即QE電E機(jī)械能這里還要特別明確“能量轉(zhuǎn)化的層次性”，即E機(jī)械能E電Q，其中第一次轉(zhuǎn)化是通過(guò)克服安培力做功來(lái)實(shí)現(xiàn)，第二次轉(zhuǎn)化是通過(guò)感應(yīng)電流流經(jīng)電阻轉(zhuǎn)化為焦耳熱來(lái)實(shí)現(xiàn) 2用能量方法解決電磁感應(yīng)中電功率問(wèn)題的

48、一般步驟 (1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向 (2)畫出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率的表達(dá)式 (3)分析導(dǎo)體機(jī)械能的變化，用能量轉(zhuǎn)化關(guān)系得到機(jī)械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的關(guān)系式,3電磁感應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題的分析技巧 (1)電磁感應(yīng)過(guò)程往往涉及多種能量的轉(zhuǎn)化 如圖所示金屬棒ab沿導(dǎo)軌由靜止下滑時(shí)，重力勢(shì)能減少，一部分用來(lái)克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為電能，最終在R上轉(zhuǎn)化為焦耳熱，另一部分轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能 若導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，棒最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)做勻速運(yùn)動(dòng)，之后重力勢(shì)能則完全用來(lái)克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為焦耳熱 分析“雙桿模型”問(wèn)題時(shí)，要注意雙桿之間的制約關(guān)系，即“動(dòng)”桿

49、與“被動(dòng)”桿之間的關(guān)系，需要注意的是，明確最終兩桿的收尾狀態(tài)是分析該類問(wèn)題的關(guān)鍵 (2)安培力做功和電能變化的特定對(duì)應(yīng)關(guān)系 金屬棒克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 安培力做功的過(guò)程，是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程，安培力做多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,方法12電磁感應(yīng)中的動(dòng)量和能量問(wèn)題 1動(dòng)量定理和功能關(guān)系的應(yīng)用 甘肅天水2018模擬如圖所示，豎直放置的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌，置于方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根質(zhì)量相同的導(dǎo)體棒a和b，與導(dǎo)軌緊密接觸且可自由滑動(dòng)先固定a，釋放b，當(dāng)b的速度達(dá)到10 m/s時(shí)，再釋放a，經(jīng)過(guò)1 s，a的速度達(dá)到12 m/s，g取10

50、m/s2，則： (1)此時(shí)b的速度大小是多少？ (2)若導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，分析a、b棒最后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),例3,【解析】 【答案】(1)18 m/s(2)一起向下做勻加速運(yùn)動(dòng) 突破點(diǎn)：應(yīng)用動(dòng)量定理可以由動(dòng)量變化來(lái)求解變力的沖量，如在導(dǎo)體棒做非勻變速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題中，應(yīng)用動(dòng)量定理可以解決牛頓運(yùn)動(dòng)定律不易解答的變力問(wèn)題,例3,2動(dòng)量守恒定律和功能關(guān)系的應(yīng)用 (1)對(duì)于雙導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，通常是兩棒與導(dǎo)軌構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)其中一棒在外力作用下獲得一定速度時(shí)必然在 磁場(chǎng)中切割磁感線，在該閉合電路中形成一定的感應(yīng)電流；另一根導(dǎo)體棒在安培力的作用下開始運(yùn)動(dòng)，也將切割磁感線產(chǎn)生一定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，對(duì)原來(lái)電流的變化起阻

51、礙作用 (2)解決此類問(wèn)題時(shí)通常將兩棒視為一個(gè)整體，則相互作用的安培力是系統(tǒng)的內(nèi)力，這個(gè)變力將不影響整體的動(dòng)量因此解題的突破口是巧妙選擇系統(tǒng)，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律(動(dòng)量定理)和功能關(guān)系求解,如圖所示，兩根彼此平行放置的光滑金屬導(dǎo)軌，其水平部分足夠長(zhǎng)且處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)將質(zhì)量為m1的導(dǎo)體棒ab放置于導(dǎo)軌的水平段，將質(zhì)量為m2的導(dǎo)體棒cd從導(dǎo)軌的圓弧部分距水平段高為h的位置由靜止釋放已知導(dǎo)體棒ab和cd接入電路的有效電阻分別為R1和R2，其他部分電阻不計(jì)，整個(gè)過(guò)程中兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且未發(fā)生碰撞，重力加速度為g.求： (1)導(dǎo)體棒ab、cd最終速度的大小； (2)導(dǎo)體棒ab所產(chǎn)生的熱量,例4,【解析】,例4,謝謝觀賞,