高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理第一單元電磁感應(yīng)基本規(guī)律第一單元電磁感應(yīng)基本規(guī)律第第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律課時法拉第電磁感應(yīng)定律 選修32 第十章電磁感應(yīng) 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧 考點(diǎn)法拉第電磁感應(yīng)定律 1.法拉第電磁感應(yīng)定律(1)內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的_成正比(2)公式：E_；對于n匝線圈，有E_.(3)物理意義：反映了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢與磁通量變化_有關(guān)(4)適應(yīng)性：適應(yīng)于_導(dǎo)體回路答案：1(1)變化率 (3)快慢(4)所有(2)t nt 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 (1)當(dāng)導(dǎo)體做垂直切割磁感線運(yùn)動時，感應(yīng)電動勢的計算公式為E_.(2)有轉(zhuǎn)動軸的導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動時，若切割方向垂直磁感線，則感應(yīng)電動勢的計算公式為E_.答案：2(1)BLv(2)12BL2 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1磁通量、磁通量的變化量和磁通量的變化率的區(qū)分磁通量磁通量變化量磁通量變化率物理意義磁通量越大，某時刻穿過磁場中某個面的磁感線條數(shù)越多穿過某個面的末、初磁通量的差值的絕對值表述磁場中穿過某個面的磁通量變化快慢的物理量大小計算BS，S為與B垂直的面積21或BS或SBtBSt 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理注意若穿過某個面有方向相反的磁場，則不能直接用BS，應(yīng)考慮相反方向的磁通量相互抵消以后所剩余的磁通量開始和轉(zhuǎn)過180時平面都與磁場垂直，穿過平面的磁通量是不同的，一正一負(fù)，2BS，而不是零既不表示磁通量的大小，也不表示變化的多少，在 t圖象中用圖線的斜率表示高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理2.理解感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流產(chǎn)生的區(qū)別只要在電路中有磁通量變化，無論電路是否閉合都能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢；而感應(yīng)電流則需要閉合電路故感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生可先于感應(yīng)電流，當(dāng)要用電流時才把電路接通高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理3公式En 與EBLv的區(qū)別和聯(lián)系En 是計算感應(yīng)電動勢大小普遍適用的公式，應(yīng)用的對象主要是整個閉合回路，即非切割磁感線而產(chǎn)生電磁感應(yīng)的情況，它算出來的電動勢是t時間內(nèi)的平均值如果磁通量是均勻變化的，則平均感應(yīng)電動勢也等于瞬時感應(yīng)電動勢如果不是均勻變化的，但當(dāng)t0時，E的極限值也是瞬時感應(yīng)電動勢公式中的n是獨(dú)立的量，即與線圈是一匝還是多匝有關(guān)故計算E時要分二部分認(rèn)識：即n和 .EBLv是由En 推導(dǎo)出來的公式，應(yīng)用對象是一段切割磁感線的導(dǎo)體，它算出的電動勢是切割磁感線的那部分導(dǎo)體所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，取瞬時速度時求出的是瞬時值，取平均速度時求出的是平均值t t t t 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理4明確感應(yīng)電動勢的二種特殊情況中各公式的具體用法及應(yīng)用時須注意的問題(1)導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢EBLv，應(yīng)用此公式時B、L、v三個量必須是兩兩相互垂直，若不垂直應(yīng)轉(zhuǎn)化成相互垂直的有效分量進(jìn)行計算，生硬地套用公式會導(dǎo)致錯誤有的注意到三者之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)不垂直后，在不明白角含義的情況下用EBLvsin 求解，這也是不可取的處理這類問題，最好畫圖找B、L、v三個量的關(guān)系，如若不兩兩垂直則在圖上畫出它們兩兩垂直的有效分量，然后將有效分量代入公式EBLv求解；若導(dǎo)體棒是曲折的，則l要取與v垂直的有效長度(2)導(dǎo)體棒以端點(diǎn)為軸在垂直于磁感線的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，計算此時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢須注意棒上各點(diǎn)的線速度不同，應(yīng)用平均速度(即中點(diǎn)位置的線速度)來計算，所以E BL2.這里E反映的既是平均值，也是瞬時值12 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 如右圖所示，A為一固定的導(dǎo)體圓環(huán)，條形磁鐵B從左側(cè)無窮遠(yuǎn)處沿圓環(huán)軸線移向圓環(huán)，穿過后移到右側(cè)無窮遠(yuǎn)處如果磁鐵的移動是勻速的，則()A磁鐵移近圓環(huán)時受到圓環(huán)的斥力，離開圓環(huán)時受到圓環(huán)的引力B磁鐵的整個運(yùn)動過程中，圓環(huán)中電流方向不變C磁鐵的中點(diǎn)通過環(huán)面時，圓環(huán)中電流為零D磁鐵的中點(diǎn)通過環(huán)面時，圓環(huán)中電流最大題型一磁通量變化及磁通量變化率等含義的理解高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：根據(jù)楞次定律的推廣意義：“來拒去留”知，磁鐵移近圓環(huán)時受到圓環(huán)的斥力，離開圓環(huán)時受到圓環(huán)的引力，選項(xiàng)A正確、B錯誤根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，磁鐵的中點(diǎn)通過環(huán)面時，磁感線是平行的，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動勢為零，故感應(yīng)電流為零，選項(xiàng)C正確、D錯誤答案：AC點(diǎn)評：本題考查楞次定律、法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用能力關(guān)鍵要理解磁通量變化大小與磁通量變化率的區(qū)別高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練1關(guān)于閉合電路中線圈的感應(yīng)電動勢E、磁通量，磁通量的變化量及磁通量的變化率 、線圈的匝數(shù)N之間的關(guān)系，下列說法正確的是()A0時，E可能最大B很大時，E可能很小C. 0時，E可能不等于0DN越多，一定很大，故E也一定很大t t 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：感應(yīng)電動勢和磁通量的變化率成正比，不是和磁通量的多少成正比例如，有一個線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到和磁場垂直，即線圈內(nèi)磁通量達(dá)到最大時，它的變化率卻最小，這時感生電動勢為零而當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到和磁場平行，即穿過線圈的磁通量為零時，磁通量的變化率卻達(dá)到最大，這時產(chǎn)生的感生電動勢達(dá)到最大值而與N無關(guān)答案：AB高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理(1)En 往往用來求t時間內(nèi)的平均感應(yīng)電動勢這樣，涉及過程量的計算要先用此公式確定閉合電路的電動勢，如計算一段時間通過導(dǎo)體橫截面的電量時，先用En 計算閉合電路的電動勢，再應(yīng)用公式Iq/t求t時間內(nèi)通過某橫截面的電量(2)當(dāng)t0時，En 等于瞬時感應(yīng)電動勢這主要是在討論線圈在勻強(qiáng)磁場轉(zhuǎn)動的情況下電動勢瞬時值的問題發(fā)揮了作用這一點(diǎn)在本章第二單元第3課時電磁感應(yīng)圖象及下一章復(fù)習(xí)交流電時進(jìn)行研究題型二公式En 的用法研究t t t t 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 如右圖所示，兩條平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，B的方向垂直導(dǎo)軌平面兩導(dǎo)軌間距為L，左端接一電阻R，其余電阻不計長為2L的導(dǎo)體棒ab如圖所示放置， 開始時ab棒與導(dǎo)軌垂直，在ab棒繞a點(diǎn)緊貼導(dǎo)軌滑倒的過程中，試求通過電阻R的電荷量高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得：通過R的平均電流：所以通過R的電荷量：答案：點(diǎn)評：由此看出通過電阻R的電荷量與時間無關(guān)，也即是說，與線圈的運(yùn)動情況無關(guān)，只與磁通量的變化量及電路的總電阻有關(guān)EtBStB12L4L2L2t3BL22t IER3BL22tR qIt3BL22R. 3BL22R 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練2如圖所示，閉合導(dǎo)線框的質(zhì)量可忽略不計，將它從如圖所示的位置勻速拉出勻強(qiáng)磁場若第一次用0.3 s時間拉出，通過導(dǎo)線截面的電量為q1，第二次用0.9 s時間拉出，通過導(dǎo)線截面的電量為q2.則()Aq1q2Bq1q2Cq1q2 D不能確定解析：根據(jù)例題得到的結(jié)論可得C正確答案：C高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 EBLv往往用來計算閉合電路中的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時的感應(yīng)電動勢如果再結(jié)合此式計算閉合電路中的電流，求得的是瞬時電流；如果再結(jié)合安培力的公式FBIL計算該導(dǎo)體棒或與之串聯(lián)的另外一導(dǎo)體棒所受的安培力時，所求得的也是瞬時安培力這對于分析處理導(dǎo)體做切割磁感線做變速運(yùn)動的問題有很大的作用題型三公式EBLv的用法研究高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距為L，一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見圖甲)，金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計；勻強(qiáng)磁場豎直向下用與導(dǎo)軌平行的恒定拉力F作用在金屬桿上，桿從靜止開始運(yùn)動，最終將做勻速運(yùn)動當(dāng)改變拉力的大小時，相對應(yīng)的勻速運(yùn)動速度v也會變化，v與F的關(guān)系如圖乙已知m0.5 kg，L0.5 m，R0.5 ，取重力加速度g10 m/s2.(1)金屬桿在勻速運(yùn)動之前做什么運(yùn)動？(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為多大？(3)由v F圖線的截距可求得什么物理量？其值為多少？高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理圖甲 圖乙 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：(1)加速度減小的加速運(yùn)動(2)感應(yīng)電動勢EBLv感應(yīng)電流I 安培力FMBIL由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時合力為零有： 所以：由圖線可以得到直線的斜率k2，所以 (3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f，f2 N若金屬桿受到的阻力僅為動摩擦力，由截距可求得動摩擦因數(shù)0.4.答案：(1)加速度減小的加速運(yùn)動 (2)1 T(3)由截距可求得動摩擦因數(shù)0.4ER B2L2vR FB2L2vRf vRB2L2(Ff) B RkL21 T 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理點(diǎn)評：本題要注意過程的分析，即根據(jù)a ，隨著v的增大，a減小，故金屬桿做加速度減小的加速運(yùn)動，到a0，即 時，金屬桿的速度值最大，以此做勻速直線運(yùn)動本題還有一點(diǎn)要特別注意，每次作用力是恒力，但各次作用力不同，故最大速度值不同，才畫得v F圖卻不能以為每次作用力是變力而出錯FfB2L2vRm 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練3如圖所示，豎直放置的U型導(dǎo)軌寬為L，上端串有電阻R(導(dǎo)軌其余部分電阻不計)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向外，金屬棒ab的質(zhì)量為m，與導(dǎo)軌接觸良好，不計一切摩擦從靜止釋放后ab保持水平下滑，試求ab下滑的最大速度vm.高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理解析：釋放瞬間ab只受重力作用，開始向下加速運(yùn)動，隨著速度的增大，感應(yīng)電動勢E、感應(yīng)電流I、安培力F都隨之增大，加速度隨之減小當(dāng)F增大到Fmg時，加速度變?yōu)榱?，這時ab達(dá)到最大速度根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：EBLvm根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：根據(jù)安培力公式，有：結(jié)合平衡關(guān)系，解得：答案：IER FBILB2L2vmR vmmgRB2L2 vmmgRB2L2 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理警示不能分清兩公式的用法 如右圖所示，在一個磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，有一彎成45角的金屬導(dǎo)軌，且導(dǎo)軌平面垂直磁場方向?qū)щ姲鬗N以速度v從導(dǎo)軌的O點(diǎn)處開始無摩擦地勻速滑動，速度v的方向與Ox方向平行，導(dǎo)電棒與導(dǎo)軌單位長度的電阻為r，試確定回路中感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流隨運(yùn)動時間t的表達(dá)式高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理錯解：導(dǎo)電棒MN以速度v從O點(diǎn)向右移動，經(jīng)時間t到達(dá)圖示的位置這時回路中感應(yīng)電動勢大小為電路中總電阻：Ob vt， ab vttan 45， Oa vtcos 45 2vt EtBStB12Ob abt12Bv2t， Rr( Ob ab Oa )vtr(2 2) IERBv2t2vtr2 2Bv22 2r. 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理分析糾錯：此解法錯誤的原因在于利用E 求出的是電動勢的平均值，而不是我們要求的電動勢的瞬時值由于兩者不對應(yīng)，結(jié)果就不可能正確導(dǎo)電棒MN以速度v從O點(diǎn)向右移動，經(jīng)時間t到達(dá)圖示的位置這時切割磁感線的有效長度感應(yīng)電動勢大小為EBLvBvtvtan 45Bv2t.電路中總電阻： 答案：點(diǎn)評：由此可看出，感應(yīng)電動勢同時間成正比，而感應(yīng)電流卻是恒量，與運(yùn)動時間無關(guān)t Ob vt， ab vttan 45， Oa vtcos 45 2vt. Rr( Ob ab Oa )vtr(2 2) IBv2 2r 高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí)物理物理祝祝您您