高三物理二轮复习 专题十六电磁感应中的电路问题教学案

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1、专题十六电磁感应中的电路问题【2011考纲解读】从2011高考考纲来看，电磁感应中的电路问题依然为高考命题的热点之一。通过历年高考试题的分析，不难发现：平衡问题大多以力学背景呈现，涉及力学、热学、电学等部分知识。电磁感应中的电路问题是综合性较强的高考热点之一，该内容一般综合法拉第电磁感应定律、楞次定律、直流电路知识、磁场知识等多个知识点，还可以结合图象进行考查，解答过程中对考生的综合应用能力要求较高。【高考预测】电磁感应的电路分析主要考查产生感应电动势那部分导体的处理，一般可视为等效电源。再结合闭合电路欧姆定律以及直流电

2、路的分析方法，求解电路中消耗的功率、电量等物理量。根据闭合电路欧姆定律对电路进行分析，正确画出E—t、I—t图象则是高考中对电磁感应电路分析的另一种重要方式。处理该类问题时，要注意电源电动势与外电压的区别，正确分析内电路与外电路。一般可以通过定性分析与定量计算，得出正确的E—t、I—t图象，确定图象过程中，还应注意电势的高低关系及电流的方向，即正负值的区别。【专题解读】1．电磁感应现象分析（1）题型特点：由于闭合回路中某段导体做切割磁感线运动或穿过某闭合回路的磁通量发生变化，在该回路中就要产生感应电流．可以判断感应电流的

3、方向、大小等问题．（2）分析基本方法：①当部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电动势和感应电流用右手定则判定：判定原则：a．感应电流方向的判定：四指所指的方向为感应电流的方向；b．对于感应电动势的方向判断，无论电路是否闭合，都可以用右手定则进行判断：四指指向电动势的正极．②当闭合电路中的磁通量发生变化时，引起感应电流时，用楞次定律判断．（3）感应电动势的大小：①法拉第电磁感应定律：，适用于所有感应电动势的求解；②，适用于导体棒平动切割磁感线；③，适用于导体棒旋转切割磁感线。2．电磁感应中电路的分析（1）题型特点：

4、闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体在做切割磁感线运动，在回路中将产生感应电动势，回路中将有感应电流．从而涉及到电流、电压、电功等计算．同时也可包含电磁感应与力学问题、电磁感应与能量的综合分析．（2）解题基本思路：①产生感应电动势的导体相当于一个电源，感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于电源的内阻．②电源内部电流的方向是从负极流向正极，即从低电势流向高电势．③产生感应电动势的导体跟用电器连接，可以对用电器供电，由闭合电路欧姆定律求解各种问题．④解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等效电路，其余

5、问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用．（3）常见的分析误区①不能正确分析感应电动势及感应电流的方向．因产生感应电动势那部分电路为电源部分，故该部分电路中的电流应为电源内部的电流，而外电路中的电流方向仍是从高电势到低电势．②应用欧姆定律分析求解电路时，不注意等效电源的内阻对电路的影响．③对联接在电路中电表的读数不能正确进行分析，特别是并联在等效电源两端的电压表，其示数应该是外电压，而不是等效电源的电动势．1.（2010·广东物理卷·T19）图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的A．周期是0.01sB．最大值

6、是311VC．有效值是220VD．表达式为U=220sin100πt（V）【命题立意】本题主要考查交流电的规律及其图像，交流电的最大值、有效值、瞬时值。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：交流电压的图像横轴、纵轴的意义及函数表达式正弦交流电有效值与最大值的关系【规范解答】选BC。由图知：最大值Um=311V，有效值，周期T=0.02s，表达式，BC选项正确。2.（2010·福建理综·T13）中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的

7、电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为A.P/4B.P/2C.2PD.4P【命题立意】本题以特高压输电这一工业生产技术为背景,体现节能减排的环保意识，高考复习应关注联系生产生活实际的物理问题，主要考查远程高压输电工程的知识，具有实际意义。【思路点拨】由保持输送电功率和输电线电阻都不变，据P=UI得输电线电流I，再据P线=I2R线【规范解答】选A。由P=UI可知由500kV的超高压输电变为1000kV特高压输电时，输电线电流

8、为原来的1/2，再据P线=I2R线可得输电线上损耗的电功率将变为P/4，故选A。3.（2010·江苏物理卷·T7）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有A．升压变压器的输出电压增大B．降压变压器的输出电压