2014届高考物理（广东专用）二轮专题复习课件 第9讲 电磁感应现象及电磁感应规律的应用.ppt

1、真题与定位考向与预测方法与技巧第9讲电磁感应现象及电磁感应规律的应用真题与定位考向与预测方法与技巧(2012广东卷，35)如图491所示，质量为M的导体棒ab，垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上导轨平面与水平面的夹角为，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中左侧是水平放置、间距为d的平行金属板R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻图4-9-1真题与定位考向与预测方法与技巧(1)调节RxR，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v.(2)改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m、带电量为q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过

2、，求此时的Rx.甲真题与定位考向与预测方法与技巧乙真题与定位考向与预测方法与技巧真题与定位考向与预测方法与技巧主要题型：选择题、计算题热点聚焦(1)考查楞次定律的应用问题；(2)考查电磁感应中的图象问题；(3)考查法拉第电磁感应定律和楞次定律的综合应用问题，如电路问题、图象问题、动力学问题、能量问题等命题趋势(1)综合考查楞次定律、法拉第电磁感应定律及电路、安培力等相关知识(2)考查学生的识图能力，由图象获取解题信息的能力(3)电流恒定时，考查焦耳定律、电功率的相关知识真题与定位考向与预测方法与技巧(4)电流变化时，考查不同能量的转化问题(5)与牛顿第二定律、运动学结合的动态分析问题(6)电磁

3、感应中的安培力问题、涉及受力分析及功能关系的问题.真题与定位考向与预测方法与技巧1感应电流考向一 感应电流方向的判断真题与定位考向与预测方法与技巧2应用楞次定律的“二、三、四”(1)区分两个磁场引起感应电流的磁场原磁场感应电流的磁场感应磁场(2)理解三种阻碍阻碍原磁通量的变化增反减同阻碍物体间的相对运动来拒去留阻碍自身电流的变化增反减同(3)解题四步分析确定原磁场的方向(分析原磁场)确定磁通量的变化(增大或减小)判断感应磁场的方向(增反减同)判断感应电流的方向(安培定则)真题与定位考向与预测方法与技巧(单选)(2013山东卷，18)将一段导线绕成图492甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)

4、内回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场中回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反应F随时间t变化的图象是 ()【典例1】真题与定位考向与预测方法与技巧图4-9-2真题与定位考向与预测方法与技巧真题与定位考向与预测方法与技巧答案B真题与定位考向与预测方法与技巧电磁感应现象的发生一般有以下两种情况(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动：此种情况下感应电流的方向一般用右手定则判断；(2)穿过闭合电路的磁通量发生变化：此种情况下感应电流的方向一般用楞次定律判断不论哪种情况

5、，归根到底还是穿过闭合电路的磁通量发生了变化，即0.真题与定位考向与预测方法与技巧(单选)如图493所示，在匀强磁场中的矩形金属轨道上，有等长的两根金属棒ab和cd，它们在外力作用下以相同的速度匀速向左运动，则 ()【预测1】图4-9-3真题与定位考向与预测方法与技巧A断开开关S，ab中有感应电流，方向为baB闭合开关S，ab中有感应电流，方向为abC无论是断开还是闭合开关S，ab中都有感应电流，方向均为abD无论是断开还是闭合开关S，ab中都没有感应电流解析 两根金属棒ab和cd以相同的速度匀速运动，若断开开关S，两根金属棒与金属轨道构成的回路中磁通量无变化，则回路中无感应电流，故选项A、C

6、均错误；若闭合开关S，两根金属棒分别与金属轨道构成闭合回路，且穿过每一回路的磁通量都发生变化，每一根金属棒都是一个电源，因此回路中有感应电流发生，由楞次定律判断可知，ab中感应电流的方向为ab，故选项B正确，D错误答案B真题与定位考向与预测方法与技巧(单选)如图494所示，圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是 ()【预测2】图4-9-4真题与定位考向与预测方法与技巧A线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线圈a有扩张的趋势D线圈a对水平

7、桌面的压力FN将增大解析 通过螺线管b的电流如图所示，根据右手螺旋定则判断出螺线管b所产生的磁场方向竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增强，根据楞次定真题与定位考向与预测方法与技巧律，a线圈中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由安培定则可得线圈a中的电流方向为俯视逆时针方向，A选项错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁场增强，线圈a中的磁通量应变大，B选项错误；根据楞次定律，线圈a将阻碍磁通量的增大，因此，线圈a缩小，由左手定则知线圈a对水平桌面的压力增大，C选项错误，D选项正确答案D真题与定位考向与预测方法与技巧对于电磁感应中的图象问题，

8、分析的基本思路是划分几个不同的运动过程，然后应用楞次定律和电磁感应定律分段研究考向二电磁感应中的图象问题真题与定位考向与预测方法与技巧(单选)(2013福建卷，18)如图495，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO平行，线框平面与磁场方向垂直设OO下方磁场区域足够【典例2】图4-9-5大，不计空气的影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律 ()真题与定位考向与预测方法与技巧真题与定位考向与预测方法与技巧解析 线框在0t1这段时间内做自由落体

9、运动，vt图象为过原点的倾斜直线，t2之后线框完全进入磁场区域中，无感应电流，线框不受安培力，只受重力，线框做匀加速直线运动，vt图象为倾斜直线t1t2这段时间线框受到安培力作用，线框的运动类型只有三种，即可能为匀速直线运动、也可能为加速度逐渐减小的加速直线运动，还可能为加速度逐渐减小的减速直线运动，而A选项中，线框做加速度逐渐增大的减速直线运动是不可能的，故不可能的vt图象为A选项中的图象答案A真题与定位考向与预测方法与技巧1分析电磁感应图象问题时的三个关注(1)关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和

10、图象变化相对应(3)关注大小、方向的变化趋势，看图象斜率的大小、图象的曲、直是否和物理过程对应真题与定位考向与预测方法与技巧2分析电磁感应图象问题时的四个易错点(1)分不清横坐标是时间t还是位移s，正确区分横坐标是解题的关键(2)不能找到切割磁感线的有效长度，因而无法确定感应电动势如何变化特别是线框两条边切割有界磁场时，切割磁感线的有效长度在变化，确定有效长度如何变化才能确定感应电动势如何变化(3)不能正确区分哪部分是电源，哪部分是外电路，因而无法确定两点间电势差例如矩形线圈进入磁场，切割磁感线的边是电源，其他三边串联作为外电路区分内外电路是研究回路上两点间电势差的基础真题与定位考向与预测方法

11、与技巧(单选)如图496所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形abcd磁场区域，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反，导轨和导体棒【预测3】图4-9-6的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)()真题与定位考向与预测方法与技巧答案A真题与定位考向与预测方法与技巧(单选)边长为a的闭合金属正三角形框架，完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中，现把框架匀速拉出磁场，如图497所示，则下图中图象规律与这一过程相符合的是 ()【预测4】图4-9-7真题与定位

12、考向与预测方法与技巧答案B真题与定位考向与预测方法与技巧求感应电动势大小的几种方法考向三法拉第电磁感应定律的应用真题与定位考向与预测方法与技巧【典例3】真题与定位考向与预测方法与技巧图4-9-8真题与定位考向与预测方法与技巧真题与定位考向与预测方法与技巧答案AC真题与定位考向与预测方法与技巧解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(或右手定则)确定感应电动势的大小和方向(2)画出等效电路，对整个回路进行分析，确定哪一部分是电源，哪一部分为负载，认清负载间的连接关系(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式列式求解真题与定位考向与预测方法与技巧

13、(单选)如图499所示，两根完全相同的导线构成匝数分别为n1和n2的圆形闭合线圈A和B.两线圈平面与磁场垂直当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比IAIB为 ()【预测5】图4-9-9真题与定位考向与预测方法与技巧答案B真题与定位考向与预测方法与技巧(双选)矩形线圈abcd，长ab20 cm，宽bc10 cm，匝数n200，线圈回路总电阻R5.整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的磁场穿过若磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图4910所示，则 ()A线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B线圈回路中产生的感应电流为0.4 AC当t0.3 s时，线圈的ab边所受的安培力大小为0.016

14、 ND在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J【预测6】图4910真题与定位考向与预测方法与技巧答案BD真题与定位考向与预测方法与技巧电磁感应综合问题中运动的动态结构和能量转化特点(1)运动的动态结构(2)能量转化特点考向四电磁感应中的动力学和能量问题真题与定位考向与预测方法与技巧(2013广州模拟)如图4911所示，MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨，间距L为1 m，电阻不计导轨所在的平面与磁感应强度B为1 T的匀强磁场垂直质量m0.2 kg、电阻r1 的金属杆ab始终垂直于导轨并与其保持光滑接【典例4】图4-9-11触，导轨的上端接有阻值为R3 的灯泡金属杆从静止下落，当下落高度

15、为h4 m后灯泡保持正常发光重力加速度为g10 m/s2.求：真题与定位考向与预测方法与技巧(1)灯泡的额定功率；(2)金属杆从静止下落4 m的过程中通过灯泡的电荷量；(3)金属杆从静止下落4 m的过程中灯泡所消耗的电能真题与定位考向与预测方法与技巧答案(1)12 W(2)1 C(3)1.2 J真题与定位考向与预测方法与技巧1解决电磁感应综合问题的一般思路(1)先作“源”的分析分析电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r；(2)再进行“路”的分析分析电路结构，弄清串并联关系，求出相关部分的电流大小，以便安培力的求解；(3)然后是“力”的分析分析研究对象(通常是金属杆、导体、线圈等)的受

16、力情况，尤其注意其所受的安培力；(4)接着进行“运动”状态的分析根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型；(5)最后是“能量”的分析寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中其能量转化和守恒的关系真题与定位考向与预测方法与技巧2求解焦耳热Q的几种方法真题与定位考向与预测方法与技巧如图4912所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角37的绝缘斜面上，两导轨间距L1 m，导轨的电阻可忽略M、P两点间接有阻值为R的电阻一根质量m1 kg、电阻r0.2 的均匀直金【预测7】图4-9-12属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好整套装置处于磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜

17、面向下自图示位置起，杆ab受到大小为F0.5v2(式中v为杆ab运动的速度，所有物理量均采用国际单位制)、方向平行导轨沿斜面向下的拉力作用，由静止开始运动，测得通过电阻R的电流随时间均匀增大g取10 m/s2，sin 370.6.真题与定位考向与预测方法与技巧(1)试判断金属杆ab在匀强磁场中做何种运动请写出推理过程；(2)求电阻R的阻值；(3)求金属杆ab自静止开始下滑通过位移s1 m所需的时间t.真题与定位考向与预测方法与技巧答案(1)匀加速运动(2)0.3(3)0.5 s真题与定位考向与预测方法与技巧如图4913所示，在距离水平地面h0.8 m的虚线的上方有一个方向垂直于纸面向里的匀强磁

18、场正方形线框abcd的边长l0.2 m，质量m0.1 kg，电阻R0.08.某时刻对线框施加竖直向上的恒力F2 N，且ab边进入磁场时线框以v02 m/s的速度恰好做匀速运动当线【预测8】图4-9-13框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10 m/s2.求：真题与定位考向与预测方法与技巧(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小；(2)线框从开始进入磁场运动到最高点所用的时间；(3)线框落地时的速度的大小真题与定位考向与预测方法与技巧答案(1)1 T(2)0.3 s(3)4 m/s真题与定位考向与预测方法与技巧

19、1物理模型 是一种理想化的物理形态可以指物理对象或物理过程，也可以指运动形式等它是物理知识的一种直观表现科学家做理论研究时，通常都要用从“构建模型”入手，利用抽象、理想化、简化、类比等手法，把研究对象的本质特征抽象出来，构成一个概念、实物、或运动过程的体系，即形成模型技法九 物理模型法真题与定位考向与预测方法与技巧从本质上讲，物理过程的分析和解答，就是探究、构建物理模型的过程，我们通常所要求的解题时应“明确物理过程”、“在头脑中建立一幅清晰的物理图景”，其实就是指要正确地构建物理模型2构建模型中应注意以下三点(1)养成根据物理概念和物理规律分析问题的思维习惯结合题目描述的现象、给出的条件，确定

20、问题的性质；同时抓住现象的特征寻找因果关系这样能为物理模型的构建打下基础(2)理想化方法是构建物理模型的重要方法，理想化方法的本质是抓住主要矛盾，近似的处理实际问题，因此在分析问题时要养成比较、取舍的习惯(3)要透彻掌握典型物理模型的本质特征，不断积累典型模型，并灵活运用它们真题与定位考向与预测方法与技巧3实际应用技巧学习高中物理，从某一角度理解，就是学生建立物理模型、应用物理模型的过程物理模型的应用过程主要有以下几个环节：首先，建立模型概念，理解物理概念其次，认清环境模型，突出主要矛盾然后，构造物理过程模型，建立物理情景最后，转换物理模型，深入理解物理模型真题与定位考向与预测方法与技巧电磁感

21、应中常考“杆导轨”模型1模型构建对杆在导轨上运动组成的系统，杆在运动中切割磁感线产生感应电动势，并受到安培力的作用改变运动状态最终达到稳定的运动状态，该系统称为“杆导轨”模型2模型分类及其特点.单杆水平式物理模型真题与定位考向与预测方法与技巧真题与定位考向与预测方法与技巧.单杆倾斜式真题与定位考向与预测方法与技巧真题与定位考向与预测方法与技巧(2013安徽卷，16)如图4914所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1.【典例】图4-9-14一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1，两端与导轨接触良好，与导

22、轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin 37 0.6)()真题与定位考向与预测方法与技巧A2.5 m/s1 W B5 m/s1 WC7.5 m/s9 W D15 m/s9 W答案B真题与定位考向与预测方法与技巧(2013浙江宁波模拟)如图4915所示，两平行导轨间距L0.1 m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角30，垂直斜面方向向上的匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，水平部分没有磁场金属棒ab质量m0.005 kg，电阻r0.02，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻R0.08，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h1.0 m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m(取g10 m/s2)求：【即学即练】真题与定位考向与预测方法与技巧(1)棒在斜面上的最大速度为多少？(2)棒与水平面间的动摩擦因数(3)棒从高度h1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量图4-9-15真题与定位考向与预测方法与技巧答案(1)1.0 m/s(2)0.04(3)3.8102 J