2017届高考物理二轮专题突破专题七电磁感应和电路（1）电磁感应问题教案

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1、专题七电磁感应和电路第1讲：电磁感应问题一、学习目标1、掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用2、学会利用图象解决电磁感应问题3、学会解决电磁感应中的电路问题4、学会综合应用动力学观点和能量观点分析电磁感应问题二、课时安排2课时三、教学过程（一）知识梳理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＝n

2、B.(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求电动势的瞬时值.(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.图13.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.（二）规律方法解决感应

3、电路综合问题的一般思路是“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.（三）典例精讲高考题型一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用

4、【例1】(多选)(2016·全国甲卷·20)法拉第圆盘发电机的示意图如图2所示.铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触.圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中.圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　)图2A.若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B.若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C.若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍解析　将圆盘看成无数幅条组成，它们都在切割磁感

5、线从而产生感应电动势和感应电流，则当圆盘顺时针(俯视)转动时，根据右手定则可知圆盘上感应电流从边缘流向中心，流过电阻的电流方向从a到b，B对；由法拉第电磁感应定律得感应电动势E＝BL＝BL2ω，I＝，ω恒定时，I大小恒定，ω大小变化时，I大小变化，方向不变，故A对，C错；由P＝I2R＝知，当ω变为原来的2倍时，P变为原来的4倍，D错.答案　AB高考题型二电磁感应图象问题【例2】如图3所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，正方形金属线框电阻为R，边长为L，自线框从左边界进入磁场时开始计时，在外力作用下由静止开始以垂

6、直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场.规定顺时针方向为感应电流i的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过线框横截面的电荷量为q，其中P－t图象为抛物线，则上述物理量随时间变化的关系正确的是(　　)图3解析　线框做匀加速运动，其速度v＝at，感应电动势E＝BLv，感应电流i＝＝，i与t成正比，故A错误；线框进入磁场过程中受到的安培力F安＝BiL＝，由牛顿第二定律得：F－F安＝ma，得F＝ma＋，F－t图象是不过原点的倾斜直线，故B错误；线框的电功率P＝i2R＝∝t2，故C正确；线框的位

7、移x＝at2，电荷量q＝Δt＝Δt＝＝＝∝t2，q－t图象应是抛物线.故D错误.答案　C归纳小结对于电磁感应图象问题的分析要注意以下三个方面：1.注意初始时刻的特征，如初始时刻感应电流是否为零，感应电流的方向如何.2.注意看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应.3.注意观察图象的变化趋势，看图象斜率的大小、图象的曲直是否和物理过程对应.高考题型三电磁感应电路问题【例3】均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，总电阻为R，总质量为m.将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图4所示

8、.线框由静止开始自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行.重力加速度为g.当cd边刚进入磁场时，图4(1)求线框中产生的感应电动势大小；(2)求cd两点间的电势差大小；(3)若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件.解析　(1)cd边刚进入磁场