微专题10电磁感应 导学案《高考物理二轮专题复习》

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微专题 10 电磁感应导学案
考点 1 楞次定律和电磁感应定律的应用
1.应用楞次定律时的“三看”和“三想”
(1)看到“线圈(回路)中磁通量变化”时,想到“增反减同”。
(2)看到“导体与磁体间有相对运动”时,想到“来拒去留”。
(3)看到“回路面积发生变化”时,想到“增缩减扩”。
2.必须辨明的“2 个易错易混点”
(1)楞次定律中的“阻碍”不是“阻止”,也不是“相反”。
(2)注意区别楞次定律和右手定则。
3.四种求电动势的方法
(1)平均电动势 E=n
ΔΦ
Δt
{
S,不变时 E=nS ΔB
Δt
B,不变时 E=nB ΔS
Δt
(2)垂直切割 E=BLv。
(3)导体棒绕与磁场平行的轴匀速转动 E=
1
2
Bl2ω。
(4)线圈绕与磁场垂直的轴匀速转动 e=nBSωsin ωt。
4.感应电荷量的两种求法
(1)当回路中的磁通量发生变化时,由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流。通过
的电荷量表达式为 q=IΔt=n
ΔΦ
Δt R总
·Δt=n
ΔΦ
R总
。
(2)导体切割磁感线运动通过的电荷量 q 满足的关系式:-B
I
lΔt=-Blq=mΔv。
探究 1.(2020 年汕头一模)(多选)图 1 是法拉第圆盘发电机的照片,图 2 是圆盘发电机的侧视图,图 3
是发电机的示意图。设 CO=r,匀强磁场的磁感应强度为 B,电阻为 R,圆盘顺时针转动的角速度为 ω,
则( BC )。
A.感应电流方向由 D 端经电阻 R 流向 C 端
B.铜盘产生的感应电动势 E=
1
2
Br2ω
C.设想将此圆盘中心挖去半径为
r
2
的同心圆,其他条件不变,则感应电动势变为
3
8
Br2ω
1
D.设想将此圆盘中心挖去半径为
r
2
的同心圆,其他条件不变,则感应电动势变为
1
8
Br2ω
考点 2 电磁感应中的图像问题
1. 图像类型：
2.解决电磁感应图像问题的“三点关注”
(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,将电磁感应发生的过程分为几个阶段,看这几个阶段是否和图像变化相对应。
(3)关注大小、方向的变化趋势,看图线斜率的大小及图线的曲、直是否和物理过程对应。
3.求解图像问题的思路与方法
电磁感应的图像问题大体分为两大类:由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像,或由给定
的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
处理电磁感应的图像问题应“抓住两个定律,运用两种观点,分析三种电路”。两个定律是指楞
次定律和法拉第电磁感应定律;两种观点是指动力学观点和能量观点;三种电路是指直流电路、交流
电路和感应电路。
(1)图像选择问题:求解物理图像的选择题可用“排除法”,即排除与题目要求相违背的图像,留下正
确图像;也可用“对照法”,即按照要求画出正确的草图,再与选项对照。解决此类问题的关键是把
握图像特点,分析相关物理量的函数关系,分析物理过程的变化或物理状态的变化。
(2)图像分析问题:定性分析物理图像,首先要看两坐标轴代表的物理量,然后再从图线的形状、点、
斜率、截距、图线与横轴所围的面积的意义等方面挖掘解题所需的信息。除了从图像上寻找解题信
息外,还要结合楞次定律、右手定则判断感应电流的方向,根据法拉第电磁感应定律判断感应电动势
大小,结合闭合电路欧姆定律计算感应电流的大小,进而计算安培力大小,或根据电路知识求解其他
量。如果线圈或导体做匀速运动或匀变速运动,还要用到平衡条件和牛顿第二定律等知识。
探究 2.(2020 年烟台一模)如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为 B,磁
场方向相反且与纸面垂直,两磁场边界均与 x轴垂直且宽度均为 L,在 y 轴方向足够宽。现有一高和
底均为 L 的等腰三角形导线框,顶点a在y轴上,从图示 x=0 位置开始,在外力F的作用下向右沿 x 轴
2
正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中,线框 bc 边始终与磁场的边界平行。下列关于线框中感应
电动势 E 的大小、线框所受安培力F 安的大小、感应电流 i 的大小、外力F的大小这四个量与线框
顶点a移动的位移x的关系图像中正确的是 ( B )。
A B C D
考点 3 电磁感应中动力学观点和能量观点的应用
1.求解电磁感应中动力学问题抓住“两状态、两对象”
电磁感应与动力学问题联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力。解答电磁感应中的动力学问题
时,在分析方法上,要始终抓住导体的受力(特别是安培力)特点及其变化规律,明确导体的运动过程
以及运动过程中状态的变化,准确把握运动状态的临界点。
(1)两对象
(2)两状态
①导体处于平衡状态——静止或匀速直线运动状态。
处理方法:根据平衡状态时导体所受合外力等于零列式分析。
②导体处于非平衡状态——加速度不为零。
处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析。
③动态分析的基本思路
解决这类问题的关键是通过对运动状态的分析,寻找过程中的临界状态,如速度、加速度最
大或最小的条件。具体思路如下:
3
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