2020年高考一轮复习知识考点专题10 《电磁感应》 下载本文

甲图:l=cdsin β.

乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0.

丙图:沿v1方向运动时,l=2R;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R. 4.相对性

E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系. 5.感应电动势两个公式的比较

公式 导体 适用 意义 ΔΦE=n Δt一个回路 普遍适用 常用于求平均电动势 E=Blv 一段导体 导体切割磁感线 既可求平均值 也可求瞬时值 本质上是统一的.但是,当导体做切割磁感线运动时,用E=Blv联系 ΔΦ求E比较方便;当穿过电路的磁通量发生变化时,用E=n求EΔt比较方便

考点三 自感现象的分析 1.自感现象“阻碍”作用的理解

(1)流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加.

(2)流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相同,阻碍电流的减小,使其缓慢地减小.

2.自感现象的四个特点

(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化. (2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化. (3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体.

(4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向.

3.自感现象中的能量转化

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通电自感中,电能转化为磁场能;断电自感中,磁场能转化为电能. 4.分析自感现象的两点注意

(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变,即通电过程,线圈中电流逐渐变大,断电过程,线圈中电流逐渐变小,方向不变.此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.

(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断,在于对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.

第三节 电磁感应中的电路和图象问题

【基本概念、规律】 一、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电源. (2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电阻. 2.电源电动势和路端电压 ΔΦ

(1)电动势:E=Blv或E=n.

ΔtE

(2)路端电压:U=IR=·R.

R+r二、电磁感应中的图象问题 1.图象类型

(1)随时间t变化的图象如B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和i-t图象. (2)随位移x变化的图象如E-x图象和i-x图象. 2.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. (3)利用给出的图象判断或画出新的图象. 【重要考点归纳】

考点一 电磁感应中的电路问题

1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体就是电源,如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.

2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.

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3.解决电磁感应中电路问题的一般思路:

ΔΦ

(1)确定等效电源,利用E=n或E=Blvsin θ求感应电动势的大小,利用右手定则或

Δt楞次定律判断电流方向.

(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系),画出等效电路图.

(3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解. 4.(1)对等效于电源的导体或线圈,两端的电压一般不等于感应电动势,只有在其电阻不计时才相等.

(2)沿等效电源中感应电流的方向,电势逐渐升高. 考点二 电磁感应中的图象问题 1.题型特点

一般可把图象问题分为三类:

(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;

(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; (3)根据图象定量计算. 2.解题关键

弄清初始条件,正负方向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进、出磁场的转折点是解决问题的关键.

3.解决图象问题的一般步骤

(1)明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者是E-t图象、I-t图象等; (2)分析电磁感应的具体过程;

(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系;

(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式; (5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等; (6)画出图象或判断图象.

4.解决图象类选择题的最简方法——分类排除法.首先对题中给出的四个图象根据大小或方向变化特点分类,然后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),特别是用物理量的方向,排除错误选项,此法最简捷、最有效.

【思想方法与技巧】

电磁感应电路与图象的综合问题

解决电路与图象综合问题的思路 (1)电路分析

弄清电路结构,画出等效电路图,明确计算电动势的公式.

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(2)图象分析

①弄清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系;②挖掘图象中的隐含条件,明确有关图线所包围的面积、图线的斜率(或其绝对值)、截距所表示的物理意义.

(3)定量计算

运用有关物理概念、公式、定理和定律列式计算.

第四节 电磁感应中的动力学和能量问题

【基本概念、规律】

一、电磁感应现象中的动力学问题 1.安培力的大小

安培力公式:F=BIlE感应电流:I=R

感应电动势:E=Blv

??Blv??F=R ??

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2.安培力的方向

(1)先用右手定则判定感应电流方向,再用左手定则判定安培力方向. (2)根据楞次定律,安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反. 二、电磁感应中的能量转化 1.过程分析

(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.

(2)感应电流在磁场中受安培力,若安培力做负功,则其他形式的能转化为电能;若安培力做正功,则电能转化为其他形式的能.

(3)当感应电流通过用电器时,电能转化为其他形式的能. 2.安培力做功和电能变化的对应关系

“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;安培力做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.

【重要考点归纳】

考点一 电磁感应中的动力学问题分析

1.导体的平衡态——静止状态或匀速直线运动状态. 处理方法:根据平衡条件(合外力等于零)列式分析. 2.导体的非平衡态——加速度不为零.

处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析. 3.分析电磁感应中的动力学问题的一般思路

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