《高考物理大一輪復習 專題九 電磁感應 第3講 電磁感應定律的綜合應用課件》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高考物理大一輪復習 專題九 電磁感應 第3講 電磁感應定律的綜合應用課件(34頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第3講電磁感應定律的綜合應用一、電磁感應中的電路問題和動力學、能量問題1.電磁感應中,切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產生_ ,該導體或回路相當于_.感應電動勢電源2.感應電動勢及感應電流的方向:產生感應電動勢那部分電路為電源部分,電流為電源內部電流流向_電勢處,外電路中的電流流向_電勢處.高低3.電磁感應問題往往跟運動學、力學問題聯(lián)系在一起,分析時要特別注意加速度 a0、速度 v 達到最大值的特點.這類問題的分析思路如下:4.電磁感應過程實質是不同形式的能量轉化的過程.安培力做功的過程,是_能轉化為其他形式的能的過程,安培力做多少功就有多少電能轉化為其他形式的能.克服安培力做多少功就
2、有多少其他形式的能轉化為_.電電能5.電磁感應現(xiàn)象中能量的三種計算方法(1)利用克服安培力做功求解:電磁感應中產生的電能等于克服_所做的功.(2)利用能量守恒求解:機械能的減少量等于_的增加量.安培力電能(3)利用電路特征來求解:通過電路中所產生的電能來計算.【基礎檢測】如圖 9-3-1 所示,兩個互連的金屬圓環(huán),粗金屬環(huán)的電阻是細金屬環(huán)電阻的一半,磁場垂直穿過粗金屬環(huán)所在的區(qū)域,當磁感應強度均勻變化時,在粗環(huán)內產生的電動勢)為 E,則 ab 兩點間的電勢差為(A.E2B.E3C.2E3D.E答案:C圖 9-3-1考點 1電磁感應中的電路問題 重點歸納分析電磁感應電路問題的基本思路(1)勻強磁
3、場的方向.(2)ab 兩端的路端電壓.(3)金屬棒 ab 運動的速度.圖 9-3-2解:(1)帶負電的微粒受到重力和電場力作用而處于靜止狀態(tài),因重力方向豎直向下,則電場力方向豎直向上,故 M 板帶正電.ab 棒向右切割磁感線產生感應電動勢,ab棒等效于電源,其 a 端為電源的正極,由右手定則可判斷,磁場方向豎直向下.考點 2電磁感應中的力與能的分析 重點歸納1.電磁感應中的動力學問題(1)兩種狀態(tài)及處理方法狀態(tài)特征處理方法平衡態(tài)加速度為零根據(jù)平衡條件列式分析非平衡態(tài) 加速度不為零根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析或結合功能關系進行分析(2)力學對象和電學對象的相互關系(3)動態(tài)分析的基本思路解決這類
4、問題的關鍵是通過運動狀態(tài)的分析,尋找過程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度最大或最小的條件.具體思路如下:2.電磁感應中的能量問題(1)能量轉化及焦耳熱的求法能量轉化求解焦耳熱 Q 的三種方法(2)解題的一般步驟確定研究對象(導體棒或回路);弄清電磁感應過程中,哪些力做功,哪些形式的能量相互轉化;根據(jù)功能關系或能量守恒定律列式求解.【考題題組】2.如圖 9-3-3 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,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.質量為m 的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放,在滑
5、上涂層之前已經做勻速運動,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:圖 9-3-3(1)導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù).(2)導體棒勻速運動的速度大小 v.(3)整個運動過程中,電阻產生的焦耳熱 Q.圖9343(多選,2017年福建泉州模擬)如圖9-3-4所示,兩根足夠長的光滑金屬導軌豎直放置,底端接電阻R,輕彈簧上端固定,下端懸掛質量為m的金屬棒,金屬棒和導軌接觸良好除電阻R外,其余電阻不計導軌處于勻強磁場中,磁場方向垂直導軌所在平面靜止時金屬棒位于A處,此時彈簧的伸長量為l,彈性勢能為Ep.重力加速度大
6、小為g.將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放,金屬棒在運動過程中始終保持水平,則() A.當金屬棒的速度最大時,彈簧的伸長量為lB.電阻 R 上產生的總熱量等于 mgl EpC.金屬棒第一次到達 A 處時,其加速度方向向下D.金屬棒第一次下降過程通過電阻 R 的電荷量比第一次上升過程的多答案:BD模型滑桿模型這類問題的實質是不同形式的能量的轉化過程,從功和能的觀點入手,弄清導體切割磁感線運動過程中的能量轉化關系,處理這類問題有三種觀點,即:力學觀點;圖象觀點;能量觀點.單桿模型中常見的四種情況如下表所示:(續(xù)表)(續(xù)表)(續(xù)表)甲乙圖 9-3-5(1)求 ab 桿的加速度 a 的大小.(2)當 cd 桿達到最大速度 v 時,求 ab 桿的速度大小.解:(1)當 t0 時,F(xiàn)1.5 N對 ab 桿有 Fmgma代入數(shù)據(jù)得 a10 m/s2.(2)從 d 向 c 看,對 cd 桿受力分析如圖 9-3-6 所示,當cd 桿速度最大時,有 fmgFN,F(xiàn)NF安綜合以上各式解得 v2 m/s. 圖 9-3-6備考策略:用“四步法”分析電磁感應中的動力學問題解決電磁感應中的動力學問題的一般思路是“先電后力”,具體思路如下: