2017-2018高中物理（粤教）选修3-2学案：第一章 电磁感应 章末总结

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1、2017-2018学年粤教版高中物理选修3-2学案章末总结一、楞次定律的理解与应用1．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．感应电流的磁场方向不一定与原磁场方向相反，只有在磁通量增加时两者才相反，而在磁通量减少时两者是同向的．2．“阻碍”并不是“阻止”，而是“延缓”，回路中的磁通量变化的趋势不变，只不过变化得慢了．3．“阻碍”的表现：增反减同、来拒去留等．62017-2018学年粤教版高中物理选修3-2学案例1　圆形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重

2、合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图1所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是(　　)图1A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B．穿过线圈a的磁通量变小C．线圈a有扩张的趋势D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大答案　D解析　通过螺线管b的电流如图所示，根据安培定则判断出螺线管b所产生的磁场方向在线圈a中竖直向下，滑片P向下滑动，接入电路的电阻减小，电流增大，所产生的磁场的磁感应强度增大，根据楞次定律可知，a线圈中所产生的感应电流的磁场方向竖直向上，再由安培定则可得线圈a

3、中的电流方向为俯视逆时针方向，A错误；由于螺线管b中的电流增大，所产生的磁感应强度增大，线圈a中的磁通量应变大，B错误；根据楞次定律可知，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力将增大，C错误，D正确．二、电磁感应中的图象问题对图象的分析，应做到：(1)明确图象所描述的物理意义；(2)明确各种物理量正、负号的含义；62017-2018学年粤教版高中物理选修3-2学案(3)明确斜率的含义；(4)明确图象和电磁感应过程之间的对应关系．例2　如图2所示，三条平行虚线位于纸面内，中间虚线两侧有方向垂直于

4、纸面的匀强磁场，磁感应强度等大反向．菱形闭合导线框ABCD位于纸面内且对角线AC与虚线垂直，磁场宽度与对角线AC长均为d，现使线框沿AC方向匀速穿过磁场，以逆时针方向为感应电流的正方向，则从C点进入磁场到A点离开磁场的过程中，线框中电流i随时间t的变化关系可能是(　　)图2答案　D解析　导线框ABCD在进入左边磁场时，由楞次定律和安培定则可以判断出感应电流的方向应为正方向，选项B、C不可能；当导线框ABCD一部分在左磁场区，另一部分在右磁场区时，回路中的最大电流要加倍，方向与刚进入时的方向相反，选

5、项D可能，选项A不可能．电磁感应中图象类选择题的两个常见解法(1)排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化)，特别是物理量的正负，排除错误的选项．(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断，这未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法．三、电磁感应中的电路问题求解电磁感应中电路问题的关键是分清楚内电路和外电路．“切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体的电阻相当于

6、内电阻，而其余部分的电阻则是外电阻．62017-2018学年粤教版高中物理选修3-2学案例3　如图3所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B＝(2＋0.2t)T，定值电阻R1＝6Ω，线圈电阻R2＝4Ω，求：图3(1)磁通量的变化率和回路中的感应电动势；(2)a、b两点间电压Uab；(3)2s内通过R1的电荷量q.答案　(1)0.04Wb/s　4V　(2)2.4V　(3)0.8C解析　(1)由B＝(2＋0.2t)T可知＝0.2T/

7、s.磁通量变化率为＝S＝0.04Wb/s.由法拉第电磁感应定律可知回路中的感应电动势为E＝n＝100×0.04V＝4V.(2)等效电路如图所示．a、b两点间电压Uab等于定值电阻R1两端的电压，则Uab＝R1＝2.4V.(3)2s内的磁感应强度变化量为ΔB＝·t＝0.2×2T＝0.4T通过R1的电荷量为q＝·Δt＝·Δt＝n＝n·S＝100×0.2×C＝0.8C.路端电压、电动势和某导体两端的电压三者的关系：62017-2018学年粤教版高中物理选修3-2学案(1)某段导体作为外电路时，它两端的电

8、压就是电流与其电阻的乘积．(2)某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压，当其内阻不计时路端电压等于电源电动势．(3)某段导体作为电源且电路断路时，导体两端的电压等于电源电动势．四、电磁感应中的力电综合问题此类问题涉及电路知识、动力学知识和能量观点，综合性很强，解决此类问题要注重以下三点：1．电路分析(1)找“电源”：确定出由电磁感应所产生的电源，求出电源的电动势E和内阻r.(2)电路结构分析弄清串、并联关系，求出相关部分的电流大