2019-2020年高考物理 押題突破（重要地位+突破策略+審題方法+總結(jié)歸納）專題四 電磁感應(yīng)教案.doc

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2019-2020年高考物理 押題突破（重要地位+突破策略+審題方法+總結(jié)歸納）專題四 電磁感應(yīng)教案 一、重要地位 二、突破策略 1、、、同v、△v、一樣都是容易混淆的物理量，如果理不清它們之間的關(guān)系，求解感應(yīng)電動勢就會受到影響，要真正掌握它們的區(qū)別應(yīng)從以下幾個方面深入理解。 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 某段時間穿過某個面的末、初磁通量的差值 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 ，為與B垂直的面積[ ，或 或 注 意 若穿過某個面有方向相反的磁場，則不能直接用，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1800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，△φ=2 BS，而不是零 既不表示磁通量的大小，也不表示變化的多少，在φ—t圖象中用圖線的斜率表示 2、明確感應(yīng)電動勢的三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 ⑴導體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv，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行計算，生硬地套用公式會導致錯誤。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θ角含義的情況下用E=Blvsinθ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E=Blv求解。此公式也可計算平均感應(yīng)電動勢，只要將v代入平均速度即可。 另外，求的是整個閉合回路的平均感應(yīng)電動勢，△t→0的極限值才等于瞬時感應(yīng)電動勢。當△φ均勻變化時，平均感應(yīng)電動勢等于瞬時感應(yīng)電動勢。但三種特殊情況中的公式通常用來求感應(yīng)電動勢的瞬時值。4、典型例 例1： 關(guān)于感應(yīng)電動勢，下列說法正確的是（ ） A．穿過回路的磁通量越大，回路中的感應(yīng)電動勢就越大 B．穿過回路的磁通量變化量越大，回路中的感應(yīng)電動勢就越大 C．穿過回路的磁通量變化率越大，回路中的感應(yīng)電動勢就越大[ D．單位時間內(nèi)穿過回路的磁通量變化量越大，回路中的感應(yīng)電動勢就越大 變化率，它越大感應(yīng)電動勢E就越大，故D對。 答案：CD 【解析】根據(jù)磁通量變化率的定義得= S△B /△t=410-22 Wb/s=810-2Wb/s 由E=N△φ/△t得E=100810-2V=8V 答案：810-2；8 ∴ 答案： 圖7-2 【總結(jié)】用E=N△φ/△t求的是平均感應(yīng)電動勢，由平均感應(yīng)電動勢求閉合回路的平均電流。而電路中通過的電荷量等于平均電流與時間的乘積，即，注意這個式子在不同情況下的應(yīng)用。 例4：如圖7-2所示，在豎直向下的勻強磁場中，將一水平放置的金屬棒以水平速度V0拋出，設(shè)整個過程中，棒的取向不變，不計空氣阻力，則金屬棒運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小變化情況應(yīng)是（ ） A．越來越大 B．越來越小 C．保持不變 D．無法判斷 【總結(jié)】若用E=Blv求E，則必須先求出平均切割速率；若用E=n△φ/△t求E，則必須先求出金屬棒ab在△t時間掃過的扇形面積，從而求出磁通量的變化率。 圖7-4 例6：如圖7-4所示，矩形線圈abcd共有n匝，總電阻為R，部分置于有理想邊界的勻強磁場中，線圈平面與磁場垂直，磁感應(yīng)強度大小為B。讓線圈從圖示位置開始以ab邊為軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω。若線圈ab邊長為L1，ad邊長為L2，在磁場外部分為，則 ⑴線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過530時的感應(yīng)電動勢的大小為 。 ⑵線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過1800的過程中，線圈中的平均感應(yīng)電流為 。 ⑶若磁場沒有邊界，線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過450時的感應(yīng)電動勢的大小為 ，磁通量的變化率為 。 【總結(jié)】本題考查了三個知識點：①感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生由△φ決定，△φ=0則感應(yīng)電動勢等于零；②磁通量的變化量的求法，開始和轉(zhuǎn)過1800時平面都與磁場垂直，△φ=2 BS，而不是零；③線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達式及此過程中任一時刻磁通量的變化率的求法。 圖7-5 例7：一個圓形閉合線圈固定在垂直紙面的勻強磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，如圖7-5甲所示。設(shè)垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度方向為正，垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度方向為負。線圈中順時針方向的感應(yīng)電流為正，逆時針方向的感應(yīng)電流為負。已知圓形線圈中感應(yīng)電流i隨時間變化的圖象如圖7-5乙所示，則線圈所在處的磁場的磁感應(yīng)強度隨時間變化的圖象可能是（ ） 【審題】由圖乙可知線圈中的感應(yīng)電流是周期性變化的，因此只研究一個周期（即前兩秒）的情況即可。0～0.5s，感應(yīng)電流沿逆時針方向且大小不變，所以垂直紙面向里的磁場在均勻增強或垂直紙面向外的磁場在均勻減弱；0.5～1.5s，感應(yīng)電流沿順時針方向，所以垂直紙面向里的磁場在均勻減弱或垂直紙面向外的磁場在均勻增強；1.5～2s的情況同0～0.5s. 例8：如圖7-6所示，金屬導軌間距為d，左端接一電阻R，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于平行金屬導軌所在的平面，一根長金屬棒與導軌成θ角放置，金屬棒與導軌電阻不計。當金屬棒沿垂直于棒的方向，以恒定速度v在金屬導軌上滑行時，通過電阻的電流強度為 ；電阻R上的發(fā)熱功率為 ；拉力的機械功率為 。 圖7-6 【審題】導體棒做切割磁感線運動，導體棒兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相當于閉合回路的電源，所以題中R是外電阻，金屬棒為電源且電源內(nèi)阻不計。由于金屬棒切割磁感線時，B、L、v兩兩垂直，則感應(yīng)電動勢可直接用E=Blv求解，從而求出感應(yīng)電流和發(fā)熱功率，又因為金屬棒勻速運動，所以拉力的機械功率等于電阻R上的發(fā)熱功率，也可以用P=Fv=BILv求拉力的機械功率。 【解析】⑴ ∴ ⑵ ⑶或者 答案：；； 【總結(jié)】本題是法拉第電磁感應(yīng)定律與閉合回路歐姆定律、焦耳定律及力學中功率相結(jié)合的題目，涉及到能量轉(zhuǎn)化的問題，扎實的基礎(chǔ)知識是解題的關(guān)鍵。 ⑵當F=mgsinθ時，ab桿達最大速度vmax，所以 答案：；