物理选修人教新课标电磁感应回顾总结课件

1、第四章电磁感应第四章电磁感应本章回顾总结本章回顾总结一、楞次定律的理解和应用一、楞次定律的理解和应用1楞次定律是判断感应电流方向的普遍规律，右手定则楞次定律是判断感应电流方向的普遍规律，右手定则则主要适用于导体切割磁感线的特殊情况则主要适用于导体切割磁感线的特殊情况2感应电流的感应电流的“效果效果”总是要总是要“阻碍阻碍”引起感应电流的引起感应电流的“原因原因”，常见的有：阻碍原磁通量变化，常见的有：阻碍原磁通量变化减同增异；阻碍导减同增异；阻碍导体的相对运动体的相对运动来拒去留；改变线圈面积来来拒去留；改变线圈面积来“反抗反抗”扩大或扩大或缩小；阻碍原电流的变化缩小；阻碍原电流的变化(自感现

2、象自感现象)利用以上楞次定律的扩展利用以上楞次定律的扩展含义，可帮助我们对问题作出快速判断含义，可帮助我们对问题作出快速判断3要注意区分左手定则和右手定则的应用，左手定则用要注意区分左手定则和右手定则的应用，左手定则用来判断电流或运动电荷在磁场中的受力情况；右手定则用来判来判断电流或运动电荷在磁场中的受力情况；右手定则用来判断导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流的方向断导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流的方向4在电源内部，感应电流的方向由电源的负极指向正在电源内部，感应电流的方向由电源的负极指向正极，这是确定感应电动势方向的依据极，这是确定感应电动势方向的依据 (新课标全国高考新课标全国高考

3、)如图，一载流长直导线和一矩形如图，一载流长直导线和一矩形框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行已知在导线平行已知在t0到到tt1的时间间隔内，直导线中电流的时间间隔内，直导线中电流i发发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流到的安培力的合力先水平向左、后水平向右设电流i正方向与正方向与图中箭头所示方向相同，则图中箭头所示方向相同，则i随时间随时间t变化的图线可能是变化的图线可能是解析：解析：因通电导线周

4、围的磁场离导线越近磁场越强，而因通电导线周围的磁场离导线越近磁场越强，而线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培线框中左右两边的电流大小相等，方向相反，所以受到的安培力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受力方向相反，导线框的左边受到的安培力大于导线框的右边受到的安培力，所以合力与左边导线框受力的方向相同因为线到的安培力，所以合力与左边导线框受力的方向相同因为线框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定框受到的安培力的合力先水平向左，后水平向右，根据左手定则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸面向外，则，导线框处的磁场方向先垂直纸面向里，后垂直纸

5、面向外，根据右手螺旋定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项根据右手螺旋定则，导线中的电流先为正，后为负，所以选项A正确，选项正确，选项B、C、D错误错误答案：答案：A二、电磁感应定律与力、电的综合应用二、电磁感应定律与力、电的综合应用1力电综合问题力电综合问题电磁感应现象中，感应电流与电路相关，导体因电流又电磁感应现象中，感应电流与电路相关，导体因电流又受到安培力，所以电磁感应现象，往往和力、电问题联系在一受到安培力，所以电磁感应现象，往往和力、电问题联系在一起在力电综合问题中起在力电综合问题中E、F安安、v三个物理量起着重要的联系作三个物理量起着重要的联系作用如图所示：用如图所示：2导体

6、处于静止或匀速运动状态时的力电综合问题的分导体处于静止或匀速运动状态时的力电综合问题的分析析(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向大小和方向(2)由闭合电路欧姆定律确定回路中电流由闭合电路欧姆定律确定回路中电流(3)分析导体受力情况分析导体受力情况(4)由力的平衡条件列方程求解由力的平衡条件列方程求解3导体做变加速运动，最终趋于一稳定状态的力电综合导体做变加速运动，最终趋于一稳定状态的力电综合问题的分析问题的分析(1)做好受力情况、运动情况的动态分析做好受力情况、运动情况的动态分析导体受力分析导体受力分析运动速度变化运动速度

7、变化产生感应电动势并变化产生感应电动势并变化产生感应电流并变化产生感应电流并变化导体受安培力并变化导体受安培力并变化合外力变化合外力变化加速度变化加速度变化速度变化速度变化感应电动势变化，最终加速度等于感应电动势变化，最终加速度等于零、导体达到稳定运动状态零、导体达到稳定运动状态(2)利用好导体达到稳定状态的受力平衡方程，往往是解利用好导体达到稳定状态的受力平衡方程，往往是解决这类问题的突破口决这类问题的突破口 两根足够长的光滑平行直导轨两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平与水平面成面成角放置，两导轨间距为角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为两点间接有阻值为R的电的电阻一根质量

8、为阻一根质量为m的均匀直金属杆的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为直整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计现让计现让ab杆由静止开始沿导轨下滑杆由静止开始沿导轨下滑(1)求求ab杆下滑的最大速度杆下滑的最大速度vm；(2)ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产产生的焦耳热为生的焦耳热为Q，求该过程中，求该过程中ab杆下滑的距离杆下滑的距离x及通过电阻

9、及通过电阻R的的电量电量q.三、电磁感应定律与功能关系的综合三、电磁感应定律与功能关系的综合1电磁感应过程伴随着不同形式能量的转化因此，从电磁感应过程伴随着不同形式能量的转化因此，从功和能的观点入手，分清楚电磁感应过程中能量转化的关系，功和能的观点入手，分清楚电磁感应过程中能量转化的关系，是解决电磁感应问题的重要途径之一是解决电磁感应问题的重要途径之一2.要注意安培力的功与电能变化的对应关系，要注意安培力的功与电能变化的对应关系，“外力外力”克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；安克服安培力做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；安培力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能培

10、力做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能3电能的求解思路主要有三种：电能的求解思路主要有三种：(1)利用电磁感应中产生的电能等于克服安培力做的功求利用电磁感应中产生的电能等于克服安培力做的功求解解(2)利用能量守恒求解：产生的电能等于开始的机械能总利用能量守恒求解：产生的电能等于开始的机械能总和与最后的机械能总和之差和与最后的机械能总和之差(3)利用电路特征求解：通过电路中所产生的电能计算公利用电路特征求解：通过电路中所产生的电能计算公式式(例如例如WQI2Rt)求解求解在光滑绝缘水平面上，电阻为在光滑绝缘水平面上，电阻为0.1 、质量、质量为为0.05 kg的长方形金属框的长方形金属框ab

11、cd，以，以10 m/s的初速度向磁感应强度的初速度向磁感应强度B0.5 T、方向垂直水平面向下、范围足够大的匀强磁场滑、方向垂直水平面向下、范围足够大的匀强磁场滑去当金属框进入磁场到达如图所示位置时，已产生去当金属框进入磁场到达如图所示位置时，已产生1.6 J的热的热量量(1)在图中在图中ab边上标出感应电流和安培力方向，并求出在边上标出感应电流和安培力方向，并求出在图示位置时金属框的动能图示位置时金属框的动能(2)求图示位置时金属框中感应电流的功率求图示位置时金属框中感应电流的功率(已知已知ab边长边长L0.1 m)【考情分析考情分析】本章是电磁知识的综合应用，是高考考查本章是电磁知识的综

12、合应用，是高考考查的重点和热点，在近几年高考中常考查感应电流的产生条件、的重点和热点，在近几年高考中常考查感应电流的产生条件、方向判断和感应电动势的计算；电磁感应现象与磁场、电路、方向判断和感应电动势的计算；电磁感应现象与磁场、电路、力学、能量等知识的综合，以及感应电流力学、能量等知识的综合，以及感应电流(或感应电动势或感应电动势)的图象的图象问题主要是以选择题和计算题形式考查学习本章知识应抓问题主要是以选择题和计算题形式考查学习本章知识应抓住两个定律：楞次定律和法拉第电磁感应定律；运用两种观住两个定律：楞次定律和法拉第电磁感应定律；运用两种观点：动力学观点和能量观点；分析三种电路：直流电路、

13、交流点：动力学观点和能量观点；分析三种电路：直流电路、交流电路和感应电路电路和感应电路【高考冲浪高考冲浪】常考点一：对楞次定律的应用考查常考点一：对楞次定律的应用考查1(上海高考上海高考)如图，均匀带正电的绝如图，均匀带正电的绝缘圆环缘圆环a与金属圆环与金属圆环b同心共面放置，当同心共面放置，当a绕绕O点在其所在平面内旋转时，点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环圆环a()A顺时针加速旋转顺时针加速旋转B顺时针减速旋顺时针减速旋转转C逆时针加速旋转逆时针加速旋转D逆时针减速旋逆时针减速旋转转解析

14、：解析：解答本题时，应注意以下三点：解答本题时，应注意以下三点：(1)由由b环感应电流，判断环感应电流，判断a环转动情况环转动情况(2)由由b环收缩，判断环收缩，判断a环外部磁场方向环外部磁场方向(3)综合综合(1)、(2)，判断，判断a环具体转动情况环具体转动情况本题具体解题流程如下：本题具体解题流程如下：答案：答案：B2(海南高考海南高考)一金属圆环水平固定放置现将一竖直的一金属圆环水平固定放置现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环()A始终

15、相互吸引始终相互吸引B始终相互排斥始终相互排斥C先相互吸引，后相互排斥先相互吸引，后相互排斥D先相互排斥，后相互吸引先相互排斥，后相互吸引解析：解析：当条形磁铁靠近圆环时，产生感应电流，感应电当条形磁铁靠近圆环时，产生感应电流，感应电流在磁场中受到安培力的作用，由楞次定律知安培力总是阻碍流在磁场中受到安培力的作用，由楞次定律知安培力总是阻碍磁铁的通过，产生相互排斥的力，同理远离圆环，产生相互吸磁铁的通过，产生相互排斥的力，同理远离圆环，产生相互吸引的力引的力答案：答案：D常考点二：对法拉第电磁感应定律及应用的考查常考点二：对法拉第电磁感应定律及应用的考查1(广东高考广东高考)将闭合多匝线圈置于

16、仅随时间变化的磁场将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是和感应电流，下列表述正确的是()A感应电动势的大小与线圈的匝数无关感应电动势的大小与线圈的匝数无关B穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同常考点三：对电磁感应中图象问题的考查常考点三：对电磁感应中图象问题的考

17、查1(福建高考福建高考)如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中轴线与条形始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合若取磁铁中心磁铁的中轴线始终保持重合若取磁铁中心O为坐标原点，建立为坐标原点，建立竖直向下为正方向的竖直向下为正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标随环心位置坐标x变化的关系图象是变化的关系图象是()解析：解析：该题考查楞次定律及感应电流大小的定性判该题考查楞次定律及感应电流大小的定性判断解题的关键要分析出圆环

18、是加速下落的，由楞次定律可断解题的关键要分析出圆环是加速下落的，由楞次定律可知，在知，在O点之前和点之前和O点之后，电流的方向相反，点之后，电流的方向相反，D错由于圆环错由于圆环加速度下落，因此在对称点位置，后面的电流要比前面的大，加速度下落，因此在对称点位置，后面的电流要比前面的大，所以所以B正确，正确，A、C错误错误答案：答案：B2(重庆高考重庆高考)如图所示，正方形区域如图所示，正方形区域MNPQ内有垂直纸内有垂直纸面向里的匀强磁场在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框面向里的匀强磁场在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿沿QN方向匀速运动，方向匀速运动，t0时刻，其四个顶点时刻，其四个顶

19、点M、N、P、Q恰恰好在磁场边界中点下列图象中能反映线框所受安培力好在磁场边界中点下列图象中能反映线框所受安培力f的大小的大小随时间随时间t变化规律的是变化规律的是()解析：解析：如图所示，当如图所示，当MN从初始位置运动到从初始位置运动到AB位置的过位置的过程中，切割磁感线的有效长度随时间变化关系为程中，切割磁感线的有效长度随时间变化关系为L1L(L2vt)2vt，L为导线框的边长为导线框的边长常考点四：对电磁感应与力学、电学知识的综合考查常考点四：对电磁感应与力学、电学知识的综合考查1(四川高考四川高考)半径为半径为a右端开小口的导体圆环和长为右端开小口的导体圆环和长为2a的的导体直杆，单位长度电阻均为导体直杆，单位长度电阻均为R0.圆环水平固定放置，整个内部圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.杆在圆环上杆在圆环上以速度以速度v平行于直径平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由开始，杆的位置由确定，如图所确定，如图所示则示则()2(天津高考天津高考)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定如图所示，一对光滑的平行金属导轨固