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《第09章章末总结 热点讲座9力电综合题的解题方略.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、章末总结热点讲座9.力电综合题的解题方略热点解读从历年高考试题可以观察到,力、电综合命题多以带电粒子在复合场中的运动、电磁感应中导体棒动态分析、电磁感应中能量转化等为载体考查学生理解能力、推理能力、综合分析能力及运用数学知识解决物理问题的能力.命题在能力立意下,这类综合题目往往以力和能量为主线,通过力学知识和电学知识的串接渗透作为背景,并且经常对物理情景重组翻新,巧妙变换设问,即所谓旧题翻新,具有不回避重复考查的特点.解答力电综合题要注意以下几点:1.审题、画草图.对题目的信息进行加工处理,画出示意图(包括受力分析图、运动情景图和轨迹图),借助图示建立起清晰的物理情景.2.选对
2、象,建模型.通过对整个题目的情景把握,选取研究对象,通过抽象、概括或类比等效的方法建立相应的物理模型,并对其进行全面的受力分析.3.分析状态和过程.对物体参与的全过程层层分析,对每一个中间过程的特点规律加以研究,分析挖掘相邻过程中的临界状态和临界条件,寻找各阶段物理量的变化与联系.4.找规律、列方程.寻找题设条件与所求未知物理量的联系,从力的观点或能量的观点,依据物理规律(牛顿第二定律、能的转化与守恒、动量守恒定律等)列出方程求解,并对结果进行检验.专题讲座专题一电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源.解决电磁感应中的电路问题的基
3、本思路是:(1)明确哪部分相当于电源,由法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向;(2)画出等效电路图;(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质求解未知物理量.【例1】如图1所示,把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触.当金属棒以恒定速度v向右移动,且经过环心O时,求:(1)流过棒的电流的大小和方向及棒两端的电压UMN.(2)在圆环和金属棒上消耗的总热功率.图1解析(1)金属棒过环心时的电动势大小为E=2Bav由闭合电
4、路欧姆定律得电流大小为电流方向从N流向M.路端电压为UMN=(2)全电路的热功率为P=EI=答案(1)(2)N→M专题二电磁感应中的动力学分析导体切割磁感线运动时产生感应电流,使导体受到安培力的作用,从而直接影响到导体的进一步运动,这种情况我们可以对导体或线圈的受力情况、运动情况进行动态分析.解决这类问题的基本思路是:导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合力变化→加速度变化→速度变化→感应电动势变化→……周而复始的循环,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定运动状态.电磁感应过程中往往伴随着多种形式的能量转化,其中克服安培力做功的过程就是其他形式的能转化为电
5、能的过程,从功能的观点入手也是解决电磁感应问题的有效途径.【例2】如图2所示,两根无限长直的金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上,导轨和金属杆的电阻可忽略.让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑,经过足够长的时间后,金属杆达到最大速度vm,在这个过程中,电阻R上产生的热为Q.导轨和金属杆接触良好,它们之间的动摩擦因数为,且﹤tan.重力加速度为g.(1)求磁感应强度的大小.图2(2)金属杆在加速下滑过程中,当速度达到vm时
6、,求此时杆的加速度大小.(3)求金属杆从静止开始至达到最大速度时下降的高度.尝试解题解析(1)当杆达到最大速度时受力平衡,受力如下图所示.mgsin=BIL+FNFN=mgcos电路中的电流解得(2)当杆的速度为vm时,由牛顿第二定律mgsin-BI′L-FN=ma此时电路中电流I=解得a=g(sin-cos)(3)设金属杆从静止开始至达到最大速度时下降的高度为h,由能量守恒mgh=又h=x·sin解得h=答案专题三综合运用力学方法解决带电粒子在复合场中的运动对于电荷在复合场(即重力场、电场、磁场并存的场)中运动的问题,其分析方法和力学问题的分析方法基本相同,不同之处就是多了电
7、场力和磁场力,但其思路、方法与解题步骤相同,因此在利用力学的两大观点(动力学、能量)分析问题的过程中,要特别注意几点:①弄清物理情境,即在头脑中再现客观事物的运动全过程,对问题的情境原型进行具体抽象,从而建立起正确、清晰的物理情景;②要对物理知识有全面深入的理解;③熟练掌握相关的数学知识.【例3】如图3所示,在xOy坐标平面的第一象限内有沿-y方向的匀强电场,在第四象限内有沿+y方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场,且电场强度大小与第一象限的相同.现有一质量为m,带电量为+q的质点,以某
