2013版高中物理全程复习方略配套课件（鲁科版·福建）：9.3电磁感应定律的综合应用(一)(电路和图象)

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1、第3讲电磁感应定律的综合应用(一)(电路和图象)考点1电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于________.(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的_____，其余部分是________.电源内阻外电路2.电源电动势和路端电压(1)电动势：E=_________或E=__________.(2)路端电压：U=IR=___________.BlvE-Ir1.对电磁感应电源的理解(1)电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定.(2)电源电动势的大小可由E=Blv或求得.2.对电磁感应电路的理解(1)在电磁感

2、应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能.(2)“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势.如图所示，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匀强磁场中，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒放在圆环上，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，且经过圆心时，棒两端的电压UMN为()A.BavB.2BavC.BavD.Bav【解析】选C.金属棒过圆心时的电动势大小为E=2Bav,等效电路如图所示.由闭合电路欧姆定律得流过电源的电流为所以UMN=E-IR=Bav,故C正确.考点2电磁感应图象问题

3、电磁感应现象中的图象及应用图象类型(1)随_______变化的图象如B-t图象，Φ-t图象、E-t图象和I-t图象(2)随________变化的图象如E-s图象和I-s图象问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图象)应用知识左手定则、安培定则、右手定则、______________、______________________、欧姆定律、牛顿定律、函数图象等知识.时间t位移s楞次定律法拉第电磁感应定律关于电磁感应图象问题的“四明确一理解”1.四个明确(1)明确图象所描述的物理意义.(2)明确

4、图象中各种正、负号的含义.(3)明确图象斜率的含义.(4)明确图象和电磁感应过程之间的对应关系.2.一个理解理解三个相似关系及各自的物理意义(1)vΔv(2)BΔB(3)ΦΔΦ其中、、分别反映了v、B、Φ变化的快慢.(2012·莆田模拟)圆形导线框固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直.规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,下列各图中正确的是()【解析】选C.据法拉第电磁感应定律:由B-t图象知,1～3s,B的变化率相同,0～1s、3～4s,B的变化率相同,再结合楞次定律,0～1s、3～

5、4s内感应电流的方向为顺时针方向,1～3s内感应电流的方向为逆时针方向，可知C正确.“等效法”处理电磁感应问题【例证1】(2012·福州模拟)在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l=1m，导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的两平行板电容器两极板M、N间距d=10mm，定值电阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金属棒ab的电阻r=2Ω,其他电阻不计，磁感应强度B=0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m=1×10-14kg，电荷量q=-1×10-14C的微粒恰好静止不动.已知g=10m/s2,在整个运动

6、过程中金属棒与导轨接触良好，且运动速度保持恒定.试求：(1)匀强磁场的方向;(2)ab两端的电压;(3)金属棒ab运动的速度.【解题指南】解答本题应从以下两点重点把握：(1)以微粒的受力情况为突破口，确定电场的大小和方向.(2)确定“等效电源”，画出等效电路，结合闭合电路欧姆定律进行分析计算.【自主解答】(1)微粒受到重力和电场力而静止，因重力竖直向下，则电场力竖直向上，故M板带正电.ab棒向右切割磁感线产生感应电动势，ab棒等效于电源，其a端为电源的正极，等效电路如图所示：由右手定则可判断，匀强磁场方向竖直向下.(2)微粒受到重力和电场力而静止，则有mg=Eq，所

7、以==0.1V.R3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R3的电流=0.05Aab棒两端的电压为(3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势E=Blv，由闭合电路欧姆定律得：E=Uab+Ir=0.5V，联立可得=1m/s.答案：(1)竖直向下(2)0.4V(3)1m/s【总结提升】应用“等效法”解题时应注意的问题“等效法”是从事物间的等同效果出发来研究问题的科学思维方法.运用等效法，可以在某种物理意义效果相同的前提下，把实际的、复杂的物理现象、物理过程转化为理想的、简单的、等效的物理现象、物理过程来处理.在使用等效法处理问题时应注意以下两点：(1)等效前和等