正文描述:《2019年高考物理大二轮复习 专题训练六 第1课时 电磁感应问题的综合分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2019年高考物理大二轮复习专题训练六第1课时电磁感应问题的综合分析专题定位 高考对本部分内容的要求较高,常在选择题中考查电磁感应中的图象问题、变压器和交流电的描述问题,在计算题中作为压轴题,以导体棒运动为背景,综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能量守恒定律解决导体棒类问题.本专题考查的重点有以下几个方面:①楞次定律的理解和应用;②感应电流的图象问题;③电磁感应过程中的动态分析问题;④综合应用电路知识和能量观点解决电磁感应问题;⑤直流电路的分析;⑥变压器原理及三个关系;⑦交流电的产生及描述问题.应考策
2、略 对本专题的复习应注意“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;三种电路指直流电路、交流电路和感应电路.第1课时 电磁感应问题的综合分析1.楞次定律中“阻碍”的表现(1)阻碍磁通量的变化(增反减同).(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留).(3)阻碍原电流的变化(自感现象).2.感应电动势的计算(1)法拉第电磁感应定律:E=n,常用于计算平均电动势.①若B变,而S不变,则E=nS;②若S变,而B不变,则E=nB.(2)导体棒
3、垂直切割磁感线:E=Blv,主要用于求电动势的瞬时值.图1(3)如图1所示,导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线,产生的电动势E=Bl2ω.3.感应电荷量的计算回路中发生磁通量变化时,在Δt时间内迁移的电荷量(感应电荷量)为q=I·Δt=·Δt=n·Δt=n.可见,q仅由回路电阻R和磁通量的变化量ΔΦ决定,与发生磁通量变化的时间Δt无关.4.电磁感应电路中产生的焦耳热当电路中电流恒定时,可用焦耳定律计算;当电路中电流变化时,则用功能关系或能量守恒定律计算.解决感应电路综合问
4、题的一般思路是“先电后力”,即: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;接着进行“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,以便求解安培力;然后是“力”的分析——分析研究对象(通常是金属棒、导体、线圈等)的受力情况,尤其注意其所受的安培力;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;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.考向1 楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用例1
5、如图2甲所示,螺线管匝数n=1000匝,横截面积S=10cm2,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω,磁感应强度B的B-t图象如图乙所示(以向右为正方向),下列说法正确的是( )图2A.通过电阻R的电流是交变电流B.感应电流的大小保持不变C.电阻R两端的电压为6VD.C点的电势为4.8V解析 根据楞次定律可知,0到1秒内,电流从C流过R到A,在1秒到2秒内,电流从A流过R到C,因此电流为交流电,故A正确;计算知感应电流的大小恒为1.2A,电阻R两端的电压U=IR=1.2×4V=4.8V,故B正确,C错误
6、;当螺线管左端是正极时,C点的电势才为4.8V,当右端是正极时,则C点电势为-4.8V,故D错误.答案 AB以题说法 1.法拉第电磁感应定律E=n,常有两种特殊情况,即E=nS和E=nB,其中是B-t图象中图线的斜率,若斜率不变则感应电动势是恒定不变的.2.楞次定律中的“阻碍”有三层含义:阻碍磁通量的变化;阻碍物体间的相对运动;阻碍原电流的变化.要注意灵活应用.如图3所示,在边长为a的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的
7、边界重合,导线框的电阻为R.现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动,经过导线框转到图中虚线位置,则在这时间内( )图3A.顺时针方向转动时,感应电流方向为E→F→G→H→EB.平均感应电动势大小等于C.平均感应电动势大小等于D.通过导线框横截面的电荷量为答案 CD解析 由线框的磁通量变小可以判断出感应电流的方向为:E→H→G→F→E,故A错误.根据几何关系知面积的变化ΔS=(3-2)a2,平均感应电动势===,故B错误,C正确.通过导线框横截面的电荷量q=Δt=Δt=·=,故D正确.考向2 电磁
8、感应图象问题的分析例2 (xx·新课标Ⅰ·18)如图4(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上.在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )图4解析 由题图(b)可知在cd间不同时间段内产生的电压是恒定的,所以在该时间段内线圈ab中的磁场是均匀变化的,则线圈ab中的电流是均匀变化的,故选项A、B、
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