高考物理一轮复习学案：电磁感应中的图像和电路问题

编号:54高三物理(理)第=page1*2-11页(共4页)高三物理(理)第=page1*22页(共4页)选择性必修第二册第二章电磁感应10.3电磁感应中的电路问题和图象问题学案54姓名_______班级_______学号_______【复习目标】1、再认电磁感应中常涉及各种图像问题。2、再认切割磁感线产生感应电动势和感应电流。3、再认感应电动势E和感应电流I等随位移变化的图象，即E－x图象和I－x图象。4、能够根据给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象。5、复述出有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量。【复习重点】1、定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项。2、根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象进行分析和判断。【复习难点】难点：根据给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象。易错易混点：感应电流的方向不变时安培力的方向可能发生变化，因为安培力方向还与B方向有关。【知识点归纳】知识点1图象问题1.图象类型(1)电磁感应中常涉及磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I等随时间变化的图象，即图象、图象、E－t图象和I－t图象。(2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，有时还常涉及感应电动势E和感应电流I等随位移变化的图象，即E－x图象和I－x图象等。2.两类图象问题(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象。(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量。3.解题关键弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。4.电磁感应中图象类选择题的两个常用方法法定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是分析物理量的正负，以排除错误的选项。函数法根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象进行分析和判断。知识点2电磁感应中的电路问题1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源。(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的_______，其余部分是外电路。2．电源电动势和路端电压（选修3-2P15）(1)电动势：E＝或。(2)电源正、负极：用右手定则或______________确定。(3)路端电压：U=。(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)1．闭合电路的欧姆定律同样适用于电磁感应电路。()2．在闭合回路中切割磁感线的那部分导体两端的电压一定等于产生的感应电动势。()3．电路中电流一定从高电势流向低电势。()4．克服安培力做的功一定等于回路中产生的焦耳热。()5．有安培力作用时导体棒不可能做加速运动。()考点一、电磁感应中的电路问题学法指导：把切割磁感线部分看成电源，利用闭合回路电势特点判断。例题1、如图所示，两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过大金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在大环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()A.eq\f(1,2)EB.eq\f(1,3)EC.eq\f(2,3)ED．E考点二、电龙头感应中的的图象问题：学法指导：先用电磁感应定律判断电流的大小和方向，再判断力的大小和方向。例题2、将一段导线绕成图1甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内。回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ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()例题3、(多选)如图所示，CAD是固定在水平面上的用一硬导线折成的V形框架，∠A＝θ。在该空间存在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。框架上的EF是用同样的硬导线制成的导体棒，它在水平外力作用下从A点开始沿垂直EF方向以速度v匀速水平向右平移。已知导体棒和框架始终接触良好且构成等腰三角形回路，导线单位长度的电阻均为R，框架和导体棒均足够长。则下列描述回路中的电流I和消耗的电功率P随时间t变化的图象中正确的是()知识结构构建【训练检测】1．(多选)如图所示，M、N为同一水平面内的两条平行长直导轨，左端串联电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，金属杆和导轨的电阻不计，杆与导轨间接触良好且无摩擦，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中。现对金属杆ab施加一个与其垂直的水平方向的恒力F，使金属杆从静止开始运动。在运动过程中，金属杆的速度大小为v，R上消耗的总能量为E，则下列关于v、E随时间变化的图象可能正确的是()2．(多选)如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。t＝0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计。已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示。下列关于棒的运动速度v、闭合回路中磁通量的变化率eq\f(ΔΦ,Δt)、外力F以及流过R的电荷量q随时间变化的图象正确的是()3.在同一水平面上的光滑平行导轨P、Q相距l＝1m，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的平行板电容器两极板M、N相距d＝10mm，定值电阻R1＝R2＝12Ω，R3＝2Ω，金属棒ab的电阻r＝2Ω，其他电阻不计。磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间的质量m＝1×10－14kg、电荷量q＝－1×10－14C的微粒恰好静止不动。g取10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，且速度保持