《高中物理 4.7習(xí)題課 電磁感應(yīng)中的圖象和電路問題課件 新人教版選修3-2.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 4.7習(xí)題課 電磁感應(yīng)中的圖象和電路問題課件 新人教版選修3-2.ppt（30頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第7講習(xí)題課電磁感應(yīng)中的圖象和電路問題 2 掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象中電路問題的分析方法和解題基本思路 3 綜合應(yīng)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律解決電磁感應(yīng)中的圖象問題 目標(biāo)定位 1 感應(yīng)電流的方向一般是利用楞次定律或進(jìn)行判斷 2 感應(yīng)電動(dòng)勢的大小根據(jù)定律計(jì)算 公式E 特殊情況下 導(dǎo)體桿切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢E 右手定則 法拉第電磁感應(yīng) Blv 3 垂直于勻強(qiáng)磁場放置 長為L的直導(dǎo)線通過的電流為I時(shí) 它所受的安培力F 安培力方向的判斷用 4 閉合電路中電源電動(dòng)勢E 內(nèi)電壓U內(nèi) 外電壓 路端電壓 U外三者之間的關(guān)系為 其中電源電動(dòng)勢E的大小等于電源未接入電路時(shí)兩極間的 BIL 左手定則 E U內(nèi) U外 電勢差 一 電磁感應(yīng)中的電路問題電磁感應(yīng)問題常與電路知識(shí)綜合考查 解決此類問題的基本方法是 1 明確哪部分電路或?qū)w產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 該電路或?qū)w就相當(dāng)于電源 其他部分是外電路 2 畫等效電路圖 分清內(nèi) 外電路 這是解此類問題的關(guān)鍵 3 用法拉第電磁感應(yīng)定律E n或E Blv確定感應(yīng)電動(dòng)勢的大小 用楞次定律或右手定則確定感應(yīng)電流的方向 在等效電源內(nèi)部 方向從負(fù)極指向正極 4 運(yùn)用閉合電路歐姆定律 串并聯(lián)電路特點(diǎn) 電功率 電熱等公式聯(lián)立求解 例1固定在勻強(qiáng)磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd 邊長為l 其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲 其余三邊均為電阻可忽略的銅線 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 方向垂直紙面向里 現(xiàn)有一段與ab段的材料 粗細(xì) 長度均相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上 如圖1所示 若PQ以恒定的速度v從ad滑向bc 當(dāng)其滑過l的距離時(shí) 通過aP段電阻的電流是多大 方向如何 圖1 圖2 針對(duì)訓(xùn)練把總電阻為2R的均勻電阻絲焊接成一半徑為a的圓環(huán) 水平固定在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中 如圖2所示 一長度為2a 電阻等于R 粗細(xì)均勻的金屬棒MN放在圓環(huán)上 它與圓環(huán)始終保持良好的接觸 當(dāng)金屬棒以恒定速度v向右移動(dòng)經(jīng)過環(huán)心O時(shí) 求 1 棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓UMN 解析把切割磁感線的金屬棒看成一個(gè)具有內(nèi)阻為R 電動(dòng)勢為E的電源 兩個(gè)半圓環(huán)看成兩個(gè)并聯(lián)電阻 畫出等效電路如圖所示 等效電源電動(dòng)勢為 E Blv 2Bav 2 在圓環(huán)和金屬棒上消耗的總熱功率 二 電磁感應(yīng)中的圖象問題1 對(duì)于圖象問題 搞清物理量之間的函數(shù)關(guān)系 變化范圍 初始條件 斜率的物理意義等 往往是解題的關(guān)鍵 2解決圖象問題的一般步驟 1 明確圖象的種類 即是B t圖象還是 t圖象 或者是E t圖象 I t圖象 F t圖象等 2 分析電磁感應(yīng)的具體過程 3 確定感應(yīng)電動(dòng)勢 或感應(yīng)電流 的大小和方向 有下列兩種情況 若回路面積不變 磁感應(yīng)強(qiáng)度變化時(shí) 用楞次定律確定感應(yīng)電流的方向 用E n確定感應(yīng)電動(dòng)勢大小的變化 若磁場不變 導(dǎo)體桿切割磁感線 用右手定則判斷感應(yīng)電流的方向 用E Blv確定感應(yīng)電動(dòng)勢大小的變化 4 涉及受力問題 可由安培力公式F BIL和牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律寫出有關(guān)函數(shù)關(guān)系式 5 畫圖象或判斷圖象 特別注意分析斜率的變化 截距等 例2如圖3甲所示 矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場中 磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直 規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里 磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示 若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向 下列各圖中正確的是 圖3 答案D 例3如圖4所示 一個(gè)由導(dǎo)體做成的矩形線圈 以恒定速率v運(yùn)動(dòng) 從無場區(qū)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū) 磁場寬度大于矩形線圈的寬度da 然后出來 若取逆時(shí)針方向的電流為正方向 那么下列圖中的哪一個(gè)圖能正確地表示回路中的電流與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系 圖4 解析根據(jù)楞次定律 線圈進(jìn)入磁場的過程 穿過線圈的磁通量增加 產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流 因?yàn)樗俣群愣?所以電流恒定 故A D錯(cuò)誤 離開磁場時(shí) 穿過線圈的磁通量減少 所以產(chǎn)生順時(shí)針的電流 B錯(cuò)誤 C正確 答案C 1 如圖5所示 是兩個(gè)互連的金屬圓環(huán) 小金屬圓環(huán)的電阻是大金屬圓環(huán)電阻的二分之一 磁場垂直穿過大金屬圓環(huán)所在區(qū)域 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí) 在大金屬圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為E 則a b兩點(diǎn)間的電勢差為 電磁感應(yīng)中的電路問題 圖5 答案B 2 粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中 磁場方向垂直于線框平面 其邊界與正方形線框的邊平行 現(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個(gè)不同方向平移出磁場 如下圖所示 則在移出過程中線框的一邊a b兩點(diǎn)間電勢差絕對(duì)值最大的是 答案B 3 如圖6所示 在x 0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場 磁場的方向垂直于xOy平面 紙面 向里 具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi) 線框的ab邊與y軸重合 令線框從t 0時(shí)刻起由靜止開始沿x軸正方 電磁感應(yīng)中的圖象問題 圖6 向做勻加速運(yùn)動(dòng) 則線框中的感應(yīng)電流I 取逆時(shí)針方向的電流為正 隨時(shí)間t的變化圖線正確的是 解析因?yàn)閷?dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 所以感應(yīng)電動(dòng)勢為E Blv Blat 因此感應(yīng)電流大小與時(shí)間成正比 方向?yàn)轫槙r(shí)針 答案D 4 一矩形線圈位于一隨時(shí)間t變化的勻強(qiáng)磁場內(nèi) 磁場方向垂直線圈所在的平面 紙面 向里 如圖7甲所示 磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨t的變化規(guī)律如圖乙所示 以I表示線圈中的感應(yīng)電流 以圖甲中線圈上箭頭所示方向的電流為正方向 即順時(shí)針方向?yàn)檎较?則以下的I t圖中正確的是 圖7 答案C