2021届高考物理二轮专题复习讲义：专题四 电路与电磁感应第2讲 电磁感应.doc

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1、第2讲　电磁感应专题复习目标学科核心素养高考命题方向1.对楞次定律和法拉第电磁感应定律的理解及应用。2．熟练应用动力学和能量观点分析并解决电磁感应问题。3．综合应用动力学、动量和能量的观点分析电磁感应问题。1.科学思维：能综合应用磁感线、匀强磁场等模型分析电磁感应。2．科学推理：综合应用力学三大观点分析、推理，解决电磁感应的综合问题。高考主要考查对楞次定律和法拉第电磁感应定律的理解及应用；电磁感应中的平衡问题；电磁感应中的动力学和能量问题；电磁感应中的动量和能量问题。一、对楞次定律的理解1．阻碍磁通量的变化(增反减同)。2．阻碍物体间

2、的相对运动(来拒去留)。3．使线圈面积有扩大或缩小的趋势(增缩减扩)。4．阻碍原电流的变化(自感现象)。二、法拉第电磁感应定律1．感应电动势的计算(1)法拉第电磁感应定律：E＝n，常用于计算感应电动势的平均值。①若B变，而S不变，则E＝nS；②若S变，而B不变，则E＝nB。(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求感应电动势的瞬时值。(3)如图所示，导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的感应电动势E＝Bl2ω。2．感应电荷量的计算回路中磁通量发生变化时，在Δt时间内迁移的电荷量(感应

3、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。3．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。三、电磁感应综合问题的分析1．“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；2．“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；3．“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；

4、接着进行“运动状态”的分析——根据力和运动的关系，建立正确的运动模型；4．“动量”和“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中，能量转化和守恒的关系，并判断系统动量是否守恒。热点一　楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用1．判断感应电流方向的两种方法(1)利用右手定则，即根据导体在磁场中做切割磁感线运动的情况进行判断。(2)利用楞次定律，即根据穿过闭合回路的磁通量的变化情况进行判断。2．求感应电动势的两种方法(1)E＝n，用来计算感应电动势的平均值，常用来求解电荷量。(2)E＝Blv或E＝Bl2ω，主要用来计算感应电动势的瞬

5、时值。(多选)(2020·成都七中一模)如图甲所示，螺线管匝数n＝1500匝，横截面积S＝20cm2，螺线管导线电阻r＝2Ω，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(　　)A．电阻R中的电流方向是从A到CB．感应电流的大小保持不变C．电阻R两端的电压为4VD．C点的电势为6V[解析]　由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左，那么通过电阻R的电流方向是从C到A，A错误；根据法拉第电磁感应定律有：E＝nS由题图乙知：＝2T/s，代入数据解得：E＝6V；由闭合电路欧姆定律得：I＝＝1A，因

6、此感应电流的大小是恒定的，故B正确；电阻两端的电压是外电压，为U＝IR＝4V，C正确；在外电路，顺着电流方向电势降低，由于A接地，故A点的电势等于零，那么C点的电势为4V，D错误。[答案]　BC【拓展训练1】　(多选)(2020·厦门一模)如图所示，条形磁铁在固定的水平闭合导体圆环正上方，从离地面高h处由静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过，最后落在水平地面上。条形磁铁A、B两端经过线圈平面时的速度分别为v1、v2，线圈中的感应电流分别为I1、I2，电流的瞬时功率分别为P1、P2.不计空气阻力，重力加速度为g，下

7、列说法正确的是(　　)A．从上往下看，I2的方向为顺时针B．I1∶I2＝v1∶v2C．P1∶P2＝v1∶v2D．磁铁落地时的速率为解析：选AB。条形磁铁B端经过线圈平面时，穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，从上往下看，I2的方向为顺时针，A正确；条形磁铁A、B两端经过线圈平面时磁感应强度相同，根据E＝BLv以及I＝可知I1∶I2＝v1∶v2，根据P＝I2R可知电流的瞬时功率之比为P1∶P2＝I∶I＝v∶v，B正确，C错误；若磁铁自由下落，则落地的速率为；而由于磁铁下落过程中有电能产生，机械能减小，则磁铁落地时的速率小于，D错

8、误。【拓展训练2】　(2020·蚌埠教学质检)如图甲所示，一铝制圆环处于垂直于环面的磁场中，圆环半径为r，电阻为R，磁场的磁感应强度B随时间变化关系如图乙所示，t＝0时刻，磁场方向垂直于纸面向里，则下列说法正确的是(