专题十七电磁感应（加试）
考纲解读
一、磁通量
1．概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．2．公式：Φ＝BS.
3．单位：1 Wb＝1_T·m2.
4．物理意义：相当于穿过某一面积的磁感线的条数．
二、电磁感应现象
1．电磁感应现象：
当闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象．
2．产生感应电流的两种情况：
(1)闭合电路的磁通量发生变化．
(2)闭合电路的一部分导体切割磁感线运动． 3．电磁感应现象的实质：
电路中产生感应电动势，如果电路闭合则有感应电流产生．
4．能量转化：发生电磁感应现象时，是机械能或其他形式的能量转化为电能． 三、楞次定律 1．楞次定律
(1)内容：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化． (2)适用范围：适用于一切回路磁通量变化的情况． 2．右手定则(如图1所示)
图1
(1)使用方法：
①让磁感线穿入右手手心． ②使大拇指指向导体运动的方向． ③则其余四指指向感应电流的方向．
(2)适用范围：适用于部分导体切割磁感线的情况． 四、法拉第电磁感应定律 1．感应电动势
(1)感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势．
(2)产生条件：穿过回路的磁通量发生改变，与电路是否闭合无关． (3)方向判断：感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断． 2．法拉第电磁感应定律
(1)内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比． (2)公式：E ＝n ΔΦ
Δt
，其中n 为线圈匝数．
(3)感应电流与感应电动势的关系：遵循闭合电路欧姆定律，即I ＝E
R ＋r
.
五、自感 涡流 1．自感现象
(1)概念：由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感，由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势． (2)表达式：E ＝L ΔI Δt
.
(3)自感系数L 的影响因素：与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关． 2．涡流现象
(1)涡流：块状金属放在变化磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内产生的旋涡状感应电流．
(2)产生原因：金属块内磁通量变化→感应电动势→感应电流．
(3)涡流的利用：冶炼金属的高频感应炉利用强大的涡流产生焦耳热使金属熔化；家用电磁炉也是利用涡流原理制成的．
(4)涡流的减少：各种电机和变压器中，用涂有绝缘漆的硅钢片叠加成的铁芯，以减少涡流． 加试基础练
1．如图2所示为通电长直导线的磁感线图，等面积线圈S 1、S 2与导线处于同一平面，关于通过线圈S 1、S 2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是( )
图2
A ．Φ1>Φ2
B ．Φ1<Φ2
C ．Φ1＝Φ2≠0
D ．Φ1＝Φ2＝0 答案 A
解析 磁通量的物理意义可理解为穿过某一截面的磁感线条数，由图可判断出Φ1>Φ2.故A 项正确．
2．(多选)(2016·丽水模拟)下列图中不能产生感应电流的是( )
答案 ACD
解析 选项A 中的回路不闭合，不能产生感应电流；选项C 、D 回路中的磁通量不变化，也不能产生感应电流；B 选项中的磁通量在增加，又是闭合回路，能产生感应电流，故本题选A 、C 、D.
3．(多选)下列各图是验证楞次定律实验的示意图，各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中与事实相符的是( )
答案 CD
解析 A 图中磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量在向下增加，由楞次定律知感应电流的磁场阻碍原磁场的增加，方向向上，再由安培定则可以判断A 中感应电流的方向与图中相反，所以A 错，同理得B 错，C 、D 正确．
4．(多选)如图3所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B 的大小随时间变化而变化．下列说法中正确的是( )
图3
A ．当
B 增大时，线框中的感应电流一定增大 B ．当B 增大时，线框中的感应电流可能减小
C ．当B 减小时，线框中的感应电流一定减小
D ．当B 减小时，线框中的感应电流可能不变 答案 BD
解析 根据法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦΔt ，可得E ＝n S ·ΔB Δt ，感应电动势与ΔB
Δt 成正比，当
磁感应强度B 增大或减小时，并不能确定ΔB
Δt
是增大或减小，所以感应电动势的大小不能确
定．再据欧姆定律可知，感应电流I ＝E
R
的大小也无法确定，故A 、C 错误，B 、D 正确． 5．(2016·杭州调研)如图4所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水．给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )
图4
A ．恒定直流、小铁锅
B ．恒定直流、玻璃杯
C ．变化的电流、小铁锅
D ．变化的电流、玻璃杯 答案 C
解析 通入恒定电流时，所产生的磁场不变，不会产生感应电流．通入变化的电流时，所产生的磁场发生变化，在空间产生感生电场，铁锅是导体，感生电场在导体内产生涡流，电能转化为内能，使水温升高．涡流是由变化的磁场在导体内产生的，所以玻璃杯中的水不会升温，故C 正确.
电磁感应现象 楞次定律
1．穿过闭合电路的磁通量发生变化，大致有以下几种情况 (1)磁感应强度B 不变，线圈面积S 发生变化． (2)线圈面积S 不变，磁感应强度B 发生变化．
(3)磁感应强度B 和回路面积S 同时发生变化，此时可由ΔΦ＝Φ1－Φ0计算并判断磁通量是否变化．
(4)线圈面积S 不变，磁感应强度B 也不变，但二者之间夹角发生变化． 2．判断电磁感应现象能否发生的一般流程
3．楞次定律的使用步骤
例1如图5所示，在两根平行长直导线M、N中通以同方向、同大小的电流，矩形导线框abcd的两边与两导线平行，且与两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速移动，则在移动过程中线框中感应电流方向是( )
图5
A．沿abcd不变B．沿adcb不变
C．由abcd变成adcb D．由adcb变成abcd
答案 B
解析本题中M与N中电流的方向相同，在M的右侧电流所产生的磁场方向垂直纸面向里，且离得越远，磁感应强度越小；在N的左侧电流所产生的磁场方向垂直纸面向外，且离得越远，磁感应强度越小．也就是说，MN之间的磁场是变化的，要正确解决此问题，我们需要应用楞次定律，可以判断出，闭合线框abcd在从N到M的运动过程中，垂直纸面向外的磁通量减少，垂直纸面向里的磁通量增加，为了阻碍磁通量的变化，线框中的电流始终沿着adcb 方向．故选项B正确．
利用楞次定律判断感应电流和感应电动势的方向
1．利用楞次定律判断的电流方向也是电路中感应电动势的方向，利用右手定则判断的电流方向也是做切割磁感线运动的导体上感应电动势的方向．若电路为开路，可假设电路闭合，应用楞次定律或右手定则确定电路中假想电流的方向即为感应电动势的方向．
2．在分析电磁感应现象中的电势高低时，一定要明确产生感应电动势的那部分电路就是电源．在电源内部，电流方向从低电势处流向高电势处．
变式题组
1．如图6所示，直导线ab通有电流I，矩形线圈ABCD由图中实线位置运动到虚线所示位置的过程中，若第一次是平移，第二次是翻转180°.设前后两次通过线圈平面磁通量的变化为ΔΦ1、ΔΦ2，下列说法正确的是( )
图6
A．ΔΦ1>ΔΦ2B．ΔΦ1<ΔΦ2
C．ΔΦ1＝ΔΦ2D．无法比较
答案 B
2．(多选)如图7所示，下列情况能产生感应电流的是( )
图7
A．如图甲所示，导体AB顺着磁感线运动
B．如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时
C．如图丙所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时
D ．如图丙所示，小螺线管A 插入大螺线管B 中不动，开关S 一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时 答案 BD
解析 A 中导体AB 顺着磁感线运动，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故选项A 错误；B 中条形磁铁插入线圈时，线圈中的磁通量增加，拔出时线圈中的磁通量减少，都有感应电流产生，故选项B 正确；C 中开关S 一直接通，回路中为恒定电流，螺线管A 产生的磁场稳定，螺线管B 中的磁通量无变化，线圈中不产生感应电流，故选项C 错；D 中开关S 接通，滑动变阻器的阻值变化使闭合回路中的电流变化，螺线管A 的磁场变化，螺线管
B 中的磁通量变化，线圈中产生感应电流，故选项D 正确．
3.如图8所示，一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S 和橡皮绳的长度l 将( )
图8
A ．S 增大，l 变长
B ．S 减小，l 变短
C ．S 增大，l 变短
D ．S 减小，l 变长 答案 D
解析 当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大．一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方式进行阻碍，故选项D 正确．
法拉第电磁感应定律的理解及应用
1．决定因素
感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率
ΔΦ
Δt
和线圈匝数共同决定，而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系，ΔΦ
Δt 为单匝线圈产生的感应电动势大小．
2．适用范围
法拉第电磁感应定律适用于任何情况下感应电动势的计算，但在中学物理中一般用来计算某段时间内的平均电动势．若所取时间极短，即Δt 趋近于零时，所求感应电动势为该时刻的
瞬时感应电动势． 3．两种常见情况
(1)回路与磁场垂直的面积S 不变，磁感应强度发生变化，则ΔΦ＝ΔB ·S ，E ＝n ΔB
Δt ·S .
(2)磁感应强度B 不变，回路与磁场垂直的面积发生变化，则ΔΦ＝B ·ΔS ，E ＝nB ΔS
Δt .
例2 (多选)如图9甲所示，一个阻值为R 、匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻
R 1连接成闭合回路．线圈的半径为r 1，在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向
里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图乙所示．图线与纵、横轴的截距分别为B 0和t 0，导线的电阻不计．则0至t 1时间内( )
图9
A ．电流的方向为由a 到b
B ．电流的大小为n πB 0r 22
3Rt 0
C ．通过电阻R 1的电量为n πB 0r 22t 1
3Rt 0
D ．电阻R 1上产生的热量为2n 2
π2B 20r 4
1t 1
9Rt 2
0 答案 BC
解析 由图乙可知穿过线圈的磁通量在均匀减少，据楞次定律结合安培定则可判断出通过R 1的电流方向为由b 到a ，故A 错误．线圈中的感应电动势E ＝n ΔΦΔt ＝n |ΔB Δt |πr 2
2＝nB 0πr 2
2t 0
，
据闭合电路欧姆定律求得电流I ＝E
R ＋R 1＝E 3R ＝nB 0πr 22
3Rt 0
，故B 正确．通过R 1的电量q ＝It 1＝
nB 0πr 22t 13Rt 0，故C 正确．R 1上产生的热量由焦耳定律求得，Q ＝I 2
R 1t 1＝2n 2B 20π2r 4
2t 19Rt 0
，故D 错误．
对Φ、ΔΦ和ΔΦ
Δt
的理解和易错点拨
1．不能通过公式正确地计算Φ、ΔΦ和ΔΦ
Δt 的大小，错误地认为它们都与线圈的匝数n 成
正比．
2．认为公式中的面积S 就是线圈的面积，而忽视了无效的部分；不能通过Φ－t (或B －t )
图象正确地求解ΔΦ
Δt .
3．认为Φ＝0(或B ＝0)时，
ΔΦ
Δt
一定等于零． 4．不能正确地分析初、末状态穿过线圈的磁通量的方向关系，从而不能正确利用公式ΔΦ＝Φ2－Φ1求解ΔΦ.
变式题组
4．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( )
A ．感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B ．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
C ．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
D ．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 答案 C
解析 由法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦ
Δt 知，感应电动势的大小与线圈匝数有关，A 错；感应
电动势正比于ΔΦ
Δt ，与磁通量的大小无直接关系，B 错误，C 正确；根据楞次定律知，感应电
流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，即“增反减同”，D 错误．
5．(多选)(2016·舟山模拟)如图10所示，在t 0～2t 0时间内与0～t 0时间内相比较，下列说法正确的有( )
图10
A ．感应电动势大小相等
B ．感应电流的方向不相同
C ．通过R 1的电量相等
D ．R 1上产生的热量不相等 答案 AC
解析 在0～t 0及t 0～2t 0的两段时间内，磁感应强度的变化率相同，故感应电动势、感应电流、通过R 1的电量及在R 1上产生的热量均相等，由楞次定律可判断出感应电流的方向也是相同的，故本题B 、D 错误，A 、C 正确．
6．(多选)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l ，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强
磁场中，如图11所示，当磁场以ΔB
Δt
的变化率增强时，则( )
图11
A ．线圈中感应电流方向为acbda
B ．线圈中产生的电动势E ＝ΔB Δt ·l
2
2
C ．线圈中a 点电势高于b 点电势
D ．线圈中a 、b 两点间的电势差为ΔB Δt ·l
2
2
答案 AB
解析 由楞次定律可知A 对；由法拉第电磁感应定律得：E ＝ΔΦΔt ＝ΔB
Δt ·S
＝ΔB Δt ·l
2
2
，B 对；acb 部分等效为电源，其等效电路如图所示，故C 错；而U ab ＝E 2＝ΔB Δt ·l 2
4
，D 错．
导体切割磁感线产生感应电动势的计算
1．公式E ＝Blv 的使用条件 (1)匀强磁场．
(2)B 、l 、v 三者相互垂直． 2．“相对性”的理解
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．
3．E ＝n ΔΦ
Δt
、E ＝Blv 的比较
(1)区别：E ＝n ΔΦ
Δt
常用于求平均感应电动势；
E ＝Blv 既可求平均值，也可以求瞬时值．
(2)联系：E ＝Blv 是E ＝n ΔΦ
Δt
的一种特殊情况．
当导体做切割磁感线运动时，用E ＝Blv 求E 比较方便，当穿过电路的磁通量发生变化时，用
E ＝n
ΔΦ
Δt
求E 比较方便． 例3 (2015·新课标全国Ⅱ·15)如图12，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，方向平行于ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω逆时针转动时，a 、b 、
c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c .已知bc 边的长度为l .下列判断正确的是( )
图12
A ．U a >U c ，金属框中无电流
B ．U b >U c ，金属框中电流方向沿a →b →c →a
C ．U bc ＝－12
Bl 2
ω，金属框中无电流
D ．U bc ＝12Bl 2
ω，金属框中电流方向沿a →c →b →a
答案 C
解析 金属框abc 平面与磁场平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项B 、D 错误；转动过程中bc 边和ac 边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断
U a
2
Bl 2ω，选项C 正确．
感应电动势的计算及电势高低的判断
1．计算：
说明：①导体与磁场方向垂直；②磁场为匀强磁场．
2．判断：把产生感应电动势的那部分电路或导体当作电源的内电路，那部分导体相当于电源．若电路是不闭合的，则先假设有电流通过，然后应用楞次定律或右手定则判断出电流的方向．电源内部电流的方向是由负极(低电势)流向正极(高电势)，外电路顺着电流方向每经过一个电阻电势都要降低．
变式题组
7．如图13所示，平行金属导轨的间距为d ，一端跨接一阻值为R 的电阻，匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于导轨所在平面向里，一根足够长的直金属棒与导轨成60°角放置，且接触良好，则当金属棒以垂直于棒的恒定速度v 沿金属导轨滑行时，其他电阻不计，电阻
R 中的电流为( )
图13
A.Bdv
R sin 60°
B.Bdv R
C.
Bdv sin 60°
R
D.
Bdv co s 60°
R
答案 A
解析 因磁感应强度B 的方向、棒的运动方向及棒本身三者相互垂直，故E ＝Blv ，其中l ＝d sin 60°，I ＝E R ＝Bdv
R sin 60°
，选项A 正确．
8．如图14所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距0.4 m ，左端接有阻值为0.2 Ω的电阻．一质量为0.2 kg 、电阻为0.1 Ω的金属棒MN 放置在导轨上，导轨之间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为0.5 T ．棒在水平向右的外力作用下以0.3 m/s 的速度匀速运动，运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．已知导轨足够长且电阻不计，则( )
图14
A ．MN 棒运动过程中两端的电压为0.02 V
B ．MN 棒运动过程中两端的电压为0.06 V
C ．棒匀速运动1 s 过程中电阻R 发热0.008 J
D ．棒匀速运动1 s 过程中电阻R 发热0.012 J 答案 C
解析 E ＝Blv ＝0.5×0.4×0.3 V＝0.06 V ，I ＝
E
R ＋r
＝0.2 A ，根据闭合电路知识知MN 棒两
端电压为路端电压U ＝IR ＝0.04 V ，A 、B 项错误；Q ＝I 2
Rt ＝0.22
×0.2×1 J＝0.008 J ，C 项正确，D 项错误．
电磁感应中的图象问题
1．图象类型
电磁感应中主要涉及的图象有B －t 图象、Φ－t 图象、E －t 图象和I －t 图象．还常涉及感应电动势E 和感应电流I 随线圈位移x 变化的图象，即E －x 图象和I －x 图象． 2．应用知识
(1)四个规律：左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律． (2)应用公式： ①平均电动势E ＝n ΔΦ
Δt
②平动切割电动势E ＝Blv ③转动切割电动势E ＝12Bl 2
ω
④闭合电路的欧姆定律I ＝E
R ＋r
⑤安培力F ＝BIl
⑥牛顿运动定律的相关公式等 3．基本方法
(1)明确图象的种类，是B －t 图象还是Φ－t 图象，或者E －t 图象、I －t 图象等． (2)分析电磁感应的具体过程．
(3)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律列出函数方程．
(4)根据函数方程进行数学分析．如斜率及其变化、两轴的截距、图线与坐标轴所围图形的面积等代表的物理意义． (5)画图象或判断图象．
例4 如图15，在光滑水平桌面上有一边长为L 、电阻为R 的正方形导线框．在导线框右侧有一宽度为d (d ＞L )的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下．导线框以某一初速度向右运动，t ＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域．下列v －t 图象中，可能正确描述上述过程的是( )
图15
答案 D
解析 导线框进入磁场的过程中，线框受到向左的安培力作用，根据E ＝BLv 、I ＝E R
、F ＝BIL
得F ＝B 2L 2v R
，随着v 的减小，安培力F 减小，导线框做加速度逐渐减小的减速运动．整个导
线框在磁场中运动时，无感应电流，导线框做匀速运动，导线框离开磁场的过程中，根据F
＝B 2L 2v R
，导线框做加速度减小的减速运动，所以选项D 正确．
电磁感应中图象问题的分析技巧
1．对于图象选择问题常用排除法：先看方向再看大小及特殊点．
2．对于图象的描绘：先定性或定量表示出所研究问题的函数关系，注意横、纵坐标表达的物理量及各物理量的单位，画出对应物理图象(常有分段法、数学法)． 3．对图象的理解：看清横、纵坐标表示的量，理解图象的物理意义．
变式题组
9．磁卡的磁条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈．当以速度
v 0刷卡时，在线圈中产生感应电动势，其E －t 关系如图16所示．如果只将刷卡速度改为v 0
2
，
线圈中的E －t 关系图可能是( )
图16
答案 D
解析 当以不同速度刷卡时，磁卡的不同的磁化区经过线圈时，线圈内的磁通量的变化量ΔΦ是相同的，刷卡速度由v 0变为v 0
2时，完成相同磁通量变化的时间Δt 变为原来的2倍，
由E ＝n ΔΦΔt 得线圈产生的感应电动势相应的都变为原来的1
2
，故D 选项正确．
10．将一段导线绕成图17甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内．回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B 随时间t 变化的图象如图乙所示．用F 表示ab 边受到的安培力，以水平向右为F 的正方向，能正确反映F 随时间t 变化的图象是( )
图17
答案 B
解析 0～T
2
时间内，回路中产生顺时针方向、大小不变的感应电流，根据左手定则可以判定
ab 边所受安培力向左.T
2
～T 时间内，回路中产生逆时针方向、大小不变的感应电流，根据左
手定则可以判定ab 边所受安培力向右，故B 正确.
1．(多选)如图1所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下能使电流表指针偏转的是( )
图1
A ．将磁铁插入螺线管的过程中
B ．磁铁放在螺线管中不动时
C ．磁铁停在螺线管上方不动的时候
D ．将磁铁从螺线管中向下拉出的过程中 答案 AD
解析 只要是线圈中的磁通量发生变化，回路中就有感应电流，指针便会偏转；只要是线圈中的磁通量不发生变化，回路中无感应电流，指针便不会偏转．在磁铁插入、拉出过程中线圈中的磁通量均发生变化，因此A 、D 正确；磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B 错误；磁铁放在螺线管上方不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故C 错误．
2．(多选)(2016·金华十校联考)在图2中，线圈M 和线圈P 绕在同一铁芯上，则( )
图2
A ．当闭合开关S 的一瞬间，线圈P 里没有感应电流
B ．当闭合开关S 的一瞬间，线圈P 里有感应电流
C ．当断开开关S 的一瞬间，线圈P 里没有感应电流
D ．当断开开关S 的一瞬间，线圈P 里有感应电流
答案BD
解析闭合与断开S的瞬间，P内的磁通量都会发生变化，有感应电流产生．
3．如图3，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )
图3
A．顺时针加速旋转
B．顺时针减速旋转
C．逆时针加速旋转
D．逆时针减速旋转
答案 B
解析依题意，b中产生顺时针方向的感应电流，这是圆环b中向外的磁通量增大或向里的磁通量减小所致．讨论时要注意圆环a产生的磁场有环内与环外之分，但以环内为主，要使圆环b中向外的磁通量增大，则a环内的磁场向外，且增大，故圆环a应逆时针加速旋转，此时a、b两环中为异向电流相互排斥，圆环b应具有扩张趋势，故C、D错；要使圆环b中向里的磁通量减小，则a环内的磁场向里，且减小，故圆环a应顺时针减速旋转，此时a、b 两环中为同向电流相互吸引，圆环b应具有收缩趋势，故A错，B对．
4．(2016·丽水模拟)如图4所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是( )
图4
A．三者同时落地
B．甲、乙同时落地，丙后落地
C．甲、丙同时落地，乙后落地
D．乙、丙同时落地，甲后落地
答案 D
解析甲是铜线框，在下落过程中产生感应电流，所受的安培力阻碍它的下落，故所需的时间长；乙没有闭合回路，丙是塑料线框，故都不会产生感应电流，它们做自由落体运动，故D正确．
5．如图5所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )
图5
答案 B
解析闭合铜环下落过程的侧视图如图所示，据右手定则或楞次定律可知闭合铜环在原点O 上方和下方时电流方向相反，D错．闭合铜环从Ⅰ位置到Ⅱ位置过程电动势E变大，Ⅲ位置速度与磁感线平行，E＝0，闭合铜环下落过程加速运动，且在原点O下方速度较大，电动势E的最大值比上方E的最大值大，A、C错，B对．
6．(2016·温州市调研)如图6是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L?R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到( )
图6
A．灯泡立即熄灭
B．灯泡逐渐熄灭
C．灯泡有明显的闪亮现象
D．只有在R L?R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象
答案 C
解析S闭合电路稳定时，由于R L?R，那么I L?I R，S断开的瞬时，流过线圈的电流I L要减小，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，通过灯原来的电流I R随着开关断开变为零，而灯与线圈形成闭合回路，流过线圈的电流I L通过灯泡，由于I L?I R，因此灯开始有明显的闪亮现象，C正确，A、B错误；若R L?R，则I L?I R，这样不会有明显的闪亮现象，D错．7．(多选)如图7甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯泡A 的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则( )
图7
A．在电路甲中，断开S后，A将逐渐变暗
B．在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗
C．在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗
D．在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后才逐渐变暗
答案AD
解析题图甲所示电路中，灯A和线圈L串联，电流相同，断开S时，线圈上产生自感电动势，阻碍原电流的减小，通过R、A形成回路，灯A逐渐变暗；题图乙所示电路中，电阻R 和灯A串联，灯A的电阻大于线圈L的电阻，电流则小于线圈L中的电流，断开S时，电源不给灯供电，而线圈L产生自感电动势阻碍电流的减小，通过R、A形成回路，灯A中电流比原来大，变得更亮，然后逐渐变暗．
8．(多选)(2014·江苏·7)如图8所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有( )
专题一力与运动 第1讲力与物体的平衡 一、明“因”熟“力”，理清一个“网络” 二、两种思维方法，攻克受力分析问题 方法一整体思维法 1．原则：只涉及系统外力不涉及系统内部物体之间的相互作用力2．条件：系统内的物体具有相同的运动状态 3．优、缺点：整体法解题一般比较简单，但整体法不能求内力方法二隔离思维法 1．原则：分析系统内某个物体的受力情况 2．优点：系统内物体受到的内力外力均能求 三、确定基本思路，破解平衡问题
高频考点1 物体的受力分析 1．研究对象的选取方法 (1)整体法；(2)隔离法． 2．物体受力分析的技巧 (1)分析受力的思路： ①先数研究对象有几个接触处，每个接触处最多有两个接触力(弹力和摩擦力)； ②假设法是判断弹力、摩擦力是否存在及方向怎样的基本方法； ③分析两个或两个以上相互作用的物体时，要采用整体(隔离)的方法． (2)受力分析的基本步骤： 明确研究对象―→确定受力分析的研究对象，可以是单个 物体，也可以是几个物体组成的系统 ↓ 按顺序分析力―→一般先分析场力、已知力，再分析弹力、摩擦力，最后分析其他力 ↓ 画受力示意图―→每分析一个力就画出它的示意图，并标出规范的符号 ↓ 检查是否有误―→受力情况应满足研究对象的运动状态，否则就有漏力、多力或错力 1－1. (多选)如图甲、乙所示，倾角为θ的斜面上放置一滑块M ，在滑块M 上放置一个
质量为m的物块，M和m相对静止，一起沿斜面匀速下滑，下列说法正确的是() A．图甲中物块m受到摩擦力 B．图乙中物块m受到摩擦力 C．图甲中物块m受到水平向左的摩擦力 D．图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力 解析：对题图甲：设m受到摩擦力，则物块m受到重力、支持力、摩擦力，而重力、支持力平衡，若受到摩擦力作用，其方向与接触面相切，方向水平，则物体m受力将不平衡，与题中条件矛盾，故假设不成立，A、C错误．对题图乙：设物块m不受摩擦力，由于m匀速下滑，m必受力平衡，若m只受重力、支持力作用，由于支持力与接触面垂直，故重力、支持力不可能平衡，则假设不成立，由受力分析知：m受到与斜面平行向上的摩擦力，B、D正确． 答案：BD 1－2. (2017·内蒙古集宁一中一模)如图所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B 保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中B的受力个数为() A．3个B．4个 C．5个D．6个 解析：先以A为研究对象，分析受力情况：重力、B的竖直向上的支持力，B对A没有摩擦力，否则A不会匀速运动．再对B研究，B受到重力、A对B竖直向下的压力，斜面的支持力和滑动摩擦力，共4个力，B正确． 答案：B 1－3．(2017·南昌三中理综测试)如图所示，穿在一根光滑的固定杆上的小球A、B连接在一条跨过定滑轮的细绳两端，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，OB绳沿竖直方向，则正确的说法是() A．小球A可能受到2个力的作用
专题定位 本专题解决的是受力分析和共点力平衡问题．高考对本专题内容的考查主要有：①对各种性质力特点的理解；②共点力作用下平衡条件的应用．考查的主要物理思想和方法有：①整体法和隔离法；②假设法；③合成法；④正交分解法；⑤矢量三角形法；⑥相似三角形法；⑦等效思想；⑧分解思想． 应考策略 深刻理解各种性质力的特点．熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法． 1． 弹力 (1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律F ＝kx 计算；一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解． (2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向；绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向． 2． 摩擦力 (1)大小：滑动摩擦力F f ＝μF N ，与接触面的面积无关；静摩擦力0 (1)大小：F洛＝q v B，此式只适用于B⊥v的情况．当B∥v时F洛＝0. (2)方向：用左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力总不做功．6．共点力的平衡 (1)平衡状态：静止或匀速直线运动． (2)平衡条件：F合＝0或F x＝0，F y＝0. (3)常用推论：①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1) 个力的合力大小相等、方向相反．②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形． 1．处理平衡问题的基本思路：确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论． 2．常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用假设法． (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解 法等． 3．带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力． 4．如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定是匀速直线运动，因为F洛⊥v. 题型1整体法和隔离法在受力分析中的应用 例1如图1所示，固定在水平地面上的物体P，左侧是光滑圆弧面，一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮，一端系有质量为m＝4 kg的小球，小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ＝60°，绳的另一端水平连接物块3，三个物块重均为50 N，作用在物块2的水平力F＝20 N，整个系统平衡，g＝10 m/s2，则以下正确的是() 图1 A．1和2之间的摩擦力是20 N B．2和3之间的摩擦力是20 N 2019高考物理二轮复习重点及策略 一、考点网络化、系统化 通过知识网络结构理解知识内部的联系。因为高考试题近年来突出对物理思想本质、物理模型及知识内部逻辑关系的考察。 例如学习电场这章知识，必须要建立知识网络图，从电场力和电场能这两个角度去理解并掌握。 二、重视错题 错题和不会做的题，往往是考生知识的盲区、物理思想方法的盲区、解题思路的盲区。所以考生要认真应对高三复习以来的错题，问问自己为什么错了，错在哪儿，今后怎么避免这些错误。分析错题可以帮助考生提高复习效率、巩固复习成果，反思失败教训，及时在高考前发现和修补知识与技能方面的漏洞。充分重视通过考试考生出现的知识漏洞和对过程和方法分析的重要性。很多学生不够重视错题本的建立，都是在最后关头才想起要去做这件事情，北京新东方一对一的老师都是非常重视同时也要求学生一定要建立错题本，在大考对错题本进行复习，这样的效果和收获是很多同学所意想不到的。 三、跳出题海，突出高频考点 例如电磁感应、牛二定律、电学实验、交流电等，每年会考到，这些考点就要深层次的去挖掘并掌握。不要盲区的去大 量做题，通过典型例题来掌握解题思路和答题技巧；重视“物理过程与方法”；重视数学思想方法在物理学中的应用；通过一题多问，一题多变，一题多解，多题归一，全面提升分析问题和解决问题的能力；通过定量规范、有序的训练来提高应试能力。 四、提升解题能力 1、强化选择题的训练 注重对基础知识和基本概念的考查，在选择题上的失手将使部分考生在高考中输在起跑线上，因为选择题共48分。所以北京新东方中小学一对一盛海清老师老师建议同学们一定要做到会的题目都拿到分数，不错过。 2、加强对过程与方法的训练，提高解决综合问题的应试能力 2019年北京高考命题将加大落实考查“知识与技能”、“过程与方法”的力度，更加注重通过对解题过程和物理思维方法的考查来甄别考生的综合能力。分析是综合的基础，分析物理运动过程、条件、特征，要有分析的方法，主要有：定性分析、定量分析、因果分析、条件分析、结构功能分析等。在处理复杂物理问题是一般要定性分析可能情景、再定量分析确定物理情景、运动条件、运动特征。 如物体的平衡问题在力学部分出现，学生往往不会感到困难，在电场中出现就增加了难度，更容易出现问题的是在电 2019年高三物理第二轮复习计划高三物理第二轮复习计划 高三物理通过第一轮的复习，学生大都能掌握物理学中的基本概念、规律，及其一般应用。但这些方面的知识，总的感觉是比较零散的，同时，对于综合方面的应用更存在较大的问题。因此，在第二轮复习中，首要的任务是能把整个高中的知识网络化、系统化，把所学的知识连成线，铺成面，织成网，疏理出知识结构，使之有机地结合在一起。另外，要在理解的基础上，能够综合各部分的内容，进一步提高解题能力。为达到第二轮复习的目的，经备课组老师讨论决定，将以专题复习的形式为主。计划如下 一、时间按排:2019年3月底至2019年4月底(第五-----九周) 二、内容安排暨专题设置: 专题一:物理实验(六课时第五周，由李振德老师负责) 专题二:力与运动(六课时第六周，由徐光范老师负责) 专题三:功和能热学(六课时第七周，由陈立平老师负责) 专题四:带电粒子在电场和磁场中的运动(六课时第八周，由吴雷老师负责) 专题五:电磁感应和电路，交变电流(六课时第九周，由刘兆祥老师负责) 三、其它问题:我们认为要搞好第二轮复习还应注意以下几个 方面: 1、应抓住主干知识及主干知识之间的综合 概括起来高中物理的主干知识有以下方面的内容: (1)力学部分:物体的平衡与直线运动；平抛与圆周运动，牛顿运动定律与运动规律的综合应用；机械能守恒定律及能的转化和守恒定律。 (2)电磁学部分:带电粒子在电、磁场中的运动；有关电路的分析和计算；电磁感应现象及其应用。 (3)热学部分:分子运动论，热力学定律，理想气体 在各部分的综合应用中，主要以下面几种方式的综合较多: (1)牛顿三定律与匀变速直线运动的综合(主要体现在力学、带电粒子在匀强电场中运动、通电导体在磁场中运动，电磁感应过程中导体的运动等形式)。 (2能量的综合(是解决物理问题中一个基本的观念，一定要加强这方面的训练，也是每年必考内容之一)； (3)以带电粒子在电场、磁场中为模型的电学与力学的综合，主要有三种具体的综合形式: 一是利用牛顿定律与匀变速直线运动的规律解决带电粒子在匀强电场中的运动； 二是利用牛顿定律与圆周运动向心力公式解决带电粒子在磁场中的运动， 三是用能量观点解决带电粒子在电场中的运动。 2019高考物理二轮复习攻略 物理在绝大多数的省份既是会考科目又是高考科目，在高中的学习中占有重要地位。以下是查字典物理网为大家整理的高考物理二轮复习攻略，希望可以解决您所遇到的相关问题，加油，查字典物理网一直陪伴您。 一、知识板块：以小综合为主，不求大而全 第一轮复习基本上都是以单元，章节为体系。侧重全面弄懂基本概念，透彻理解基本规律，熟练运用基本公式解答个体类物理问题。综合应用程度不太高。实际上知识与技能的综合是客观存在，所以，我们因势利导把知识进行适当综合。但要循序渐进，以小综合为主，不求一步到位的大而全。 所谓小综合，就是大家一眼就能审视出一个问题涉及那两个知识点，可能用到那几个物理公式的。譬如： 1.力和物体的运动综合问题(力的平衡、直线运动、牛顿定律、平抛运动、匀速圆周运动); 2.万有引力定律的应用问题; 3.机械振动和机械波; 4.动能定理与机械能守恒定律; 5.气体性质问题; 6.带电粒子在电场中的直线运动(匀速、匀加速、匀减速、往复运动)，曲线运动(类平抛、圆周运动); 7.直流电路分析问题：①动态分析，②故障分析; 8.电磁感应中的综合问题：①导体棒切割磁感线(单根、双根、U形导轨、形导轨、O形导轨;导轨水平放置、竖直放置、倾斜放置等各种情景)，②闭合线圈穿过有界磁场(线圈有正方形、矩形、三角形、圆形、梯形等)，(有边界单个磁场，有分界衔接磁场)、(线圈有竖直方向穿过、水平方向穿过等各种情景); 9.物理实验专题复习：①应用性实验，②设计性实验，③探究性实验; 10.物理信息给予题(新概念、新规律、数据、表格、图像等) 11.联系实际新情景题(文字描述新情景、图字展现新情景、建物理模型，重物理过程分析); 12.常用的几种物理思维方法; 13.物理学习中常用的物理方法。 二、方法板块：以基本方法为主，不哗众取宠 分析研究和解答物理问题，离不开物理思想，这种思想直觉反应是思维方法。平时学习中大家已经接触和应用过多种方法，但仍是比较零乱的。因此，有必要适当地加于归纳总结，能知道一些方法的适用情况，区别普遍性与特殊性。其中要以基本方法为主。即必须掌握，熟练应用且平时用得最多的几种方法。 如受力分析法：从中判断研究对象受几个力，是恒力还是变力;过程分析法：能把较复杂的物理问题分析成若干简单的物理过程从而明确每个分过程该选用什么物理定理定律处理;状态分析法：对于应用守恒规律(机械能守恒、定质量气体状态方程)和物理定理(动能定理)处理的问题，正确选定和确定状态至关重要;控制变量的方法：当研究 2019年高考物理二轮复习计划五步走 通过第一轮的复习，高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念、基本规律及其一般的应用。在第二轮复习中，首要的任务是要把整个高中的知识网络化、系统化；另外，要在理解的基础上，综合各部分的内容，进一步提高解题能力。这一阶段复习的指导思想是：突出主干知识，突破疑点、难点；关注热点和《考试说明》中新增点、变化点。二轮复习的目的和任务是：①查漏补缺：针对第一轮复习存在的问题，进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练，进一步巩固基础知识和提高基本能力，进一步强化规范解题的训练；②知识重组：把所学的知识连成线、铺成面、织成网，梳理知识结构，使之有机结合在一起，以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的；③提升能力：通过知识网的建立，一是提高解题速度和解题技巧，二是提升规范解题能力，三是提高实验操作能力。在第二轮复习中，重点在提高能力上下功夫，把目标瞄准中档题。 二轮复习的思路模式是：以专题模块复习为主，实际进行中一般分为如下几个专题来复习：(1)力与直线运动；(2)力与曲线运动；(3)功和能；(4)带电体(粒子)的运动；(5)电路与电磁感应；(6)必做实验部分； (7)选考模块。每一个专题都应包含以下几个方面的内容：(1)知识结构分析；(2)主要命题点分析；(3)方法探索；(4)典型例题分析；(5)配套训练。具体说来，专题复习中应注意以下几个方面的问题： 选考模块的复习不可掉以轻心，抓住规律区别对待。 选考模块的复习要突出对五个二级知识点的加强(选修3—4中四个， 选修3—5中一个)。由于分数的限制，该部分的复习重点应该放在扩大知识面上，特别是选修3—3，没有二级要求的知识点，应该是考生最容易拿分的版块，希望认真钻研教材。课本是知识之源，对这几部分的内容一定要做到熟读、精读课本，看懂、弄透，一次不够就两次，两次不行需再来，绝不能留任何的死角，包括课后的阅读材料、小实验、小资料等，因为大多的信息题是从这里取材的。 实验部分一直是高考复习的重点和难点 实验的理论部分一般在第一轮中进行，我们把“走进实验室”放在第二轮。历年来尽管在实验部分花费不少的时间和精力，但掌握的情况往往是不尽如人意，学生中高分、低分悬殊较大，原因在于很多学生思想重视不够、学习方法不对。实验中最重要的是掌握实验目的和原理，特别是《课程标准》下，高考更加注重考查实验原理的迁移能力，即使是考查教材上的原实验，也是改容换面而推出的。原理是为目的服务的，每个实验所选择的器材源于实验原理，电学中的控制电路与测量电路之间的关系是难以把握的地方。复习中还要注意器材选择的基本原则，灵活地运用这些基本原则是二轮实验复习的一个目的。针对每一个实验，注意做到“三个掌握、五个会”，即掌握实验目的、步骤、原理；会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案。选做题中考实验的可能性也很大，不要忽视这方面内容。 突出重点知识，狠抓主干知识，落实核心知识 二轮复习中我们不可能再面面俱到，切忌“眉毛胡子一把抓”，而且时 高考物理通用版第二轮复习讲义（精华版） 第1讲 | 应用“三类典型运动”破解电磁场计算题 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 命题点(一) 带电粒子(体)在电场中的运动 [研一题]———————————————————————————————— 如图所示，金属丝发射出的电子(质量为m 、电荷量为e ，初速度与重力均忽略不计)被加速后从金属板的小孔穿出进入偏转电场(小孔与上、下极板间的距离相等)。已知偏转电场两极板间距离为d ，当加速电压为U 1、偏转电压为U 2时，电子恰好打在下极板的右边缘M 点，现将偏转电场的下极板向下平移d 2 。 (1)如何只改变加速电压U 1，使电子打在下极板的中点？ (2)如何只改变偏转电压U 2，使电子仍打在下极板的M 点？ [解析] (1)设移动下极板前后偏转电场的电场强度分别为E 和E ′，电子在偏转电场中的加速度大小分别为a 、a ′，加速电压改变前后，电子穿出小孔时的速度大小分别为v 0、v 1 因偏转电压不变，所以有Ed ＝E ′·3 2d ， 即E ′＝2 3 E 由qE ＝ma 及qE ′＝ma ′知a ′＝2 3 a 设极板长度为L ，则d ＝12a ′????L 2v 12，d 2＝12a ????L v 02，解得v 12＝v 0 2 12 在加速电场中由动能定理知 eU 1＝12m v 02，eU 1′＝1 2m v 12 解得U 1′＝ U 112，即加速电压应减为原来的1 12 ，才能使电子打在下极板的中点。 (2)因电子在偏转电场中水平方向上做匀速直线运动，极板移动前后，电子在偏转电场中运动的时间t 相等，设极板移动前后，电子在偏转电场中运动的加速度大小分别为a 1、a 2，则有 d 2＝12a 1t 2，d ＝1 2a 2t 2， 即a 2＝2a 1 由牛顿第二定律知a 1＝eU 2 md ，a 2＝eU 2′m ·32 d 解得U 2′＝3U 2，即偏转电压变为原来的3倍，才能使电子仍打在M 点。 [答案] (1)加速电压应减为原来的1 12，即U 112 (2)偏转电压变为原来的3倍，即3U 2 [悟一法]———————————————————————————————— 带电粒子(体)在电场中的运动问题的解题流程 [通一类]———————————————————————————————— (2017·全国卷Ⅰ)真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v 0。在油滴处于位置A 时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t 1后，又突然将电场反向，但保持其大小 专题分层突破练14热学 A组 1.(2020山东济宁第二次模拟)下列说法正确的是() A.晶体一定具有各向异性的特征 B.温度升高物体的内能一定增大 C.布朗运动是液体分子的无规则运动 D.自由下落的水滴呈球形是液体表面张力作用的结果 2.(多选)(2020陕西渭南质量检测)下列说法正确的是() A.—定质量的气体,在压强不变时,单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少 B.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可以估算出该气体中分子间的平均距离 C.若一定质量的理想气体在被压缩的同时放出热量,则气体内能可能减小 D.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现 3.(2020江苏盐城第三次模拟)下列关于分子运动和热现象的说法正确的是() A.气体温度升高,所有分子的速率都增加 B.—定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加 C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和 D.一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故 4. (2020山东青岛一模)如图,在研究功与内能改变的关系时,将一小块易燃物放在厚玻璃筒底部,用力向下压活塞,可以将易燃物点燃。关于该实验,下列说法正确的是() A.筒内气体,在被压缩的同时从外界迅速吸收热量,导致气体温度升高 B.只要最终筒内气体压强足够大,筒内易燃物就会被点燃 C.若实验中易燃物被点燃,是活塞与筒壁间摩擦生热导致的 D.该实验成功的关键是向下压活塞的力要大,速度要快 5. (多选)(2020海南高考调研)图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ab的延长线过原点,则下列说法正确的是() A.气体从状态a到b的过程,气体体积不变 B.气体从状态b到c的过程,一定从外界吸收热量 C.气体从状态c到d的过程,外界对气体做功 D.气体从状态d到a的过程,气体对外界做功 6. (2020广东广州、深圳学调联盟高三第二次调研)如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为l A=40 cm,右管内气体柱长为l B=39 cm。先将开口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm,已知大气压强p0=76 cmHg,求: (1)A端上方气柱长度; (2)稳定后右管内的气体压强。 2013年高考二轮复习专题十 高考物理模型 方法概述 高考命题以《考试大纲》为依据，考查学生对高中物理知识的掌握情况，体现了“知识与技能、过程与方法并重”的高中物理学习思想．每年各地的高考题为了避免雷同而千变万化、多姿多彩，但又总有一些共性，这些共性可粗略地总结如下： (1)选择题中一般都包含3～4道关于振动与波、原子物理、光学、热学的试题． (2)实验题以考查电路、电学测量为主，两道实验小题中出一道较新颖的设计性实验题的可能性较大． (3)试卷中下列常见的物理模型出现的概率较大：斜面问题、叠加体模型(包含子弹射入)、带电粒子的加速与偏转、天体问题(圆周运动)、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带问题、含弹簧的连接体模型． 高考中常出现的物理模型中，有些问题在高考中变化较大，或者在前面专题中已有较全面的论述，在这里就不再论述和例举．斜面问题、叠加体模型、含弹簧的连接体模型等在高考中的地位特别重要，本专题就这几类模型进行归纳总结和强化训练；传送带问题在高考中出现的概率也较大，而且解题思路独特，本专题也略加论述． 热点、重点、难点 一、斜面问题 在每年各地的高考卷中几乎都有关于斜面模型的试题．在前面的复习中，我们对这一模型的例举和训练也比较多，遇到这类问题时，以下结论可以帮助大家更好、更快地理清解题思路和选择解题方法． 1．自由释放的滑块能在斜面上(如图9－1 甲所示)匀速下滑时，m与M之间的动摩擦因数μ＝g tan θ． 图9－1甲 2．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1 甲所示)： (1)静止或匀速下滑时，斜面M对水平地面的静摩擦力为零； (2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右； (3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左． 3．自由释放的滑块在斜面上(如图9－1乙所示)匀速下滑时，M对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在m上加上任何方向的作用力，(在m停止前)M对水平地面的静摩擦力依然为零(见一轮书中的方法概述)． 图9－1乙 4．悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图9－2所示)： 图9－2 2013年高考二轮专题复习之模型讲解 斜面模型 ［模型概述］ 斜面模型是中学物理中最常见的模型之一，各级各类考题都会出现，设计的内容有力学、电学等。相关方法有整体与隔离法、极值法、极限法等，是属于考查学生分析、推理能力的模型之一。 ［模型讲解］ 一. 利用正交分解法处理斜面上的平衡问题 例1. 相距为20cm 的平行金属导轨倾斜放置（见图1），导轨所在平面与水平面的夹角为?=37θ，现在导轨上放一质量为330g 的金属棒ab ，它与导轨间动摩擦系数为50.0=μ，整个装置处于磁感应强度B=2T 的竖直向上的匀强磁场中，导轨所接电源电动势为15V ，内阻不计，滑动变阻器的阻值可按要求进行调节，其他部分电阻不计，取2/10s m g =，为保持金属棒ab 处于静止状态，求： （1）ab 中通入的最大电流强度为多少？ （2）ab 中通入的最小电流强度为多少？ 解析：导体棒ab 在重力、静摩擦力、弹力、安培力四力作用下平衡，由图2中所示电流方向，可知导体棒所受安培力水平向右。当导体棒所受安培力较大时，导体棒所受静摩擦力沿导轨向下，当导体棒所受安培力较小时，导体棒所受静摩擦力沿导轨向上。 （1）ab 中通入最大电流强度时受力分析如图2，此时最大静摩擦力N f F F μ=沿斜面向下，建立直角坐标系，由ab 平衡可知，x 方向： )sin cos (sin cos max θθμθ θμ+=+=N N N F F F F y 方向：)sin (cos sin cos θμθθμθ-=-=N N N F F F mg 由以上各式联立解得： A BL F I L BI F N m g F 5.16,6.6sin cos sin cos max max max max max == ==-+=有θ μθθθμ （2）通入最小电流时，ab 受力分析如图3所示，此时静摩擦力N f F F '' μ=，方向沿斜面向上，建立直角坐标系，由平衡有： x 方向：)cos (sin 'cos 'sin 'min θμθθμθ-=-=N N N F F F F y 方向：)cos sin ('cos 'sin 'θθμθθμ+=+=N N N F F F mg 联立两式解得：N mg F 6.0cos sin cos sin min =+-=θ θμθμθ 由A BL F I L BI F 5.1,min min min min === 评点：此例题考查的知识点有：（1）受力分析——平衡条件的确定；（2）临界条件分析的能力；（3）直流电路知识的应用；（4）正交分解法。 说明：正交分解法是在平行四边形定则的基础上发展起来的，其目的是用代数运算来解决矢量运算。正交分解法在求解不在一条直线上的多个力的合力时显示出了较大的优越性。建立坐标系时，一般选共点力作用线的交点为坐标轴的原点，并尽可能使较多的力落在坐标轴上，这样可以减少需要分解的数目，简化运算过程。 二. 利用矢量三角形法处理斜面系统的变速运动 例2. 物体置于光滑的斜面上，当斜面固定时，物体沿斜面下滑的加速度为1a ，斜面对物 专题一直线运动 『经典特训题组』 1．如图所示，一汽车在某一时刻，从A点开始刹车做匀减速直线运动，途经B、C两点，已知AB＝3.2 m，BC＝1.6 m，汽车从A到B及从B到C所用时间均为t＝1.0 s，以下判断正确的是() A．汽车加速度大小为0.8 m/s2 B．汽车恰好停在C点 C．汽车在B点的瞬时速度为2.4 m/s D．汽车在A点的瞬时速度为3.2 m/s 答案C 解析根据Δs＝at2，得a＝BC－AB t2＝－1.6 m/s 2，A错误；由于汽车做匀减速 直线运动，根据匀变速直线运动规律可知，中间时刻的速度等于这段时间内的平 均速度，所以汽车经过B点时的速度为v B＝AC 2t＝2.4 m/s，C正确；根据v C＝v B＋ at得，汽车经过C点时的速度为v C＝0.8 m/s，B错误；同理得v A＝v B－at＝4 m/s，D错误。 2．如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x-t)图线。由图可知() A．在t1时刻，b车追上a车 B．在t1到t2这段时间内，b车的平均速度比a车的大 C．在t2时刻，a、b两车运动方向相同 D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大 答案A 解析在t1时刻之前，a车在b车的前方，在t1时刻，a、b两车的位置坐标相同，两者相遇，说明在t1时刻，b车追上a车，A正确；根据x-t图线纵坐标的变化量表示位移，可知在t1到t2这段时间内两车的位移相等，则两车的平均速度相等，B错误；由x-t图线切线的斜率表示速度可知，在t2时刻，a、b两车运动方向相反，C错误；在t1到t2这段时间内，b车图线斜率不是一直比a车的大，所以b车的速率不是一直比a车的大，D错误。 3．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v-t图象如图所示。在这段时间内() A．汽车甲的平均速度比乙的大 B．汽车乙的平均速度等于v1＋v2 2 C．甲、乙两汽车的位移相同 D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大 答案A 解析根据v-t图象中图线与时间轴围成的面积表示位移，可知甲的位移大于乙的位移，而运动时间相同，故甲的平均速度比乙的大，A正确，C错误；匀变速 直线运动的平均速度可以用v1＋v2 2来表示，由图象可知乙的位移小于初速度为v2、 末速度为v1的匀变速直线运动的位移，故汽车乙的平均速度小于v1＋v2 2，B错误； 图象的斜率的绝对值表示加速度的大小，甲、乙的加速度均逐渐减小，D错误。 4. 如图所示是某物体做直线运动的v2-x图象(其中v为速度，x为位置坐标)，下列关于物体从x＝0处运动至x＝x0处的过程分析，其中正确的是() 2019年高考物理二轮复习计划（一） 通过第一轮的复习，高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念、基本规律及其一般的应用。在第二轮复习中，首要的任务是要把整个高中的知识网络化、系统化；另外，要在理解的基础上，综合各部分的内容，进一步提高解题能力。这一阶段复习的指导思想是：突出主干知识，突破疑点、难点；关注热点和《考试说明》中新增点、变化点。二轮复习的目的和任务是：①查漏补缺：针对第一轮复习存在的问题，进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练，进一步巩固基础知识和提高基本能力，进一步强化规范解题的训练；②知识重组：把所学的知识连成线、铺成面、织成网，梳理知识结构，使之有机结合在一起，以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的；③提升能力：通过知识网的建立，一是提高解题速度和解题技巧，二是提升规范解题能力，三是提高实验操作能力。在第二轮复习中，重点在提高能力上下功夫，把目标瞄准中档题。 二轮复习的思路模式是：以专题模块复习为主，实际进行中一般分为如下几个专题来复习：(1)力与直线运动；(2)力与曲线运动；(3)功和能；(4)带电体(粒子)的运动；(5)电路与电磁感应；(6)必做实验部分； (7)选考模块。每一个专题都应包含以下几个方面的内容：(1)知识结构分析；(2)主要命题点分析；(3)方法探索；(4)典型例题分析；(5)配套训练。具体说来，专题复习中应注意以下几个方面的问题： 抓住主干知识及主干知识之间的综合 高中物理的主干知识是力学和电磁学部分，在各部分的综合应用中， 主要以下面几种方式的综合较多：①牛顿三定律与匀变速直线运动和曲线运动的综合(主要体现在动力学和天体问题、带电粒子在匀强电场中运动、通电导体在磁场中运动，电磁感应过程中导体的运动等形式)；②以带电粒子在电场、磁场中运动为模型的电学与力学的综合，如利用牛顿定律与匀变速直线运动的规律解决带电粒子在匀强电场 中的运动、利用牛顿定律与圆周运动向心力公式解决带电粒子在磁场中的运动、利用能量观点解决带电粒子在电场中的运动；③电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合，用力与运动观点和能量观点解决导体在匀强磁场中的运动问题；④串、并联电路规律与实验的综合(这是近几年高考实验命题的热点)，如通过粗略地计算选择实验器材和电表的量程、确定滑动变阻器的连接方法、确定电流表的内外接法等。对以上知识一定要特别重视，尽可能做到每个内容都过关，绝不能掉以轻心，要分别安排不同的专题重点强化，这是我们二轮复习的重中之重，希望在这些地方有所突破。 第一讲 平衡问题 一、特别提示[解平衡问题几种常见方法] 1、力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。 2、力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必有共点力。 3、正交分解法：将各力分解到x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对x 、 y 方向选择时，尽可能使落在x 、y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。 4、矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。 5、对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点，会使解题过程简化。 6、正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。 7、相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题 1、力学中的平衡：运动状态未发生改变，即0=a 。表现：静 止或匀速直线运动 （1）在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1 质量为m 的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上，现对它施加一个拉力，使它做匀速直线运动，问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小？ 解析 取物体为研究对象，物体受到重力mg ，地面的支持力N ，摩擦力f 及拉力T 四个力作用，如图1-1所示。 由于物体在水平面上滑动，则N f μ=，将f 和N 合成，得到合力F ，由图知F 与f 的夹角： μ==αarcctg N f arcctg 不管拉力T 方向如何变化，F 与水平方向的夹角α不变，即F 为一个方向不发生改变的变力。这显然属于三力平衡中的动态平衡问题，由前面讨论知，当T 与F 互相垂直时，T 有最小值，即当拉力与水平方向的夹角μ=μ-=θarctg arcctg 90时，使物体做匀速运动的拉力T 最小。 （2）摩擦力在平衡问题中的表现 这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内的力的作用。在共点力平衡中，当物 专题04 曲线运动 考试大纲要求考纲解读 1. 运动的合成与分解Ⅱ1.本专题是牛顿运动定律在曲线运动中的具体应用，万有引力定律是力学中一个重要的、独立的基本定律．运动的合成与分解是研究复杂运动的基本方法． 2.平抛运动的规律及其研究思想在前几年高考题中都有所体现，在近两年的考题中考查得较少，但仍要引起注意． 3.匀速圆周运动及其重要公式，特别是匀速圆周运动的动力学特点要引起足够的重视，对天体运动的考查都离不开匀速圆周运动 4. 本专题的一些考题常是本章内容与电场、磁场、机械能等知识的综合题和与实际生活、新科技、新能源等结合的应用题，这种题难度较大，学习过程中应加强综合能力的培养. 2. 抛体运动Ⅱ 3. 匀速圆周运动、角速度、线 速度、向心加速度 Ⅰ 4.匀速圆周运动的向心力Ⅱ 5.离心现象Ⅰ 纵观近几年高考试题，预测2020年物理高考试题还会考： 1.单独命题常以选择题的形式出现；与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。 2.平抛运动的规律及其研究方法、近年考试的热点，且多数与电场、磁场、机械能等知识结合制成综合类试题。 3.圆周运动的角速度、线速度及加速度是近年高考的热点，且多数与电场、磁场、机械能等知识结合制成综合类试题，这样的题目往往难度较大。 考向01 曲线运动运动的合成与分解 1.讲高考 （1）考纲要求 ①掌握曲线运动的概念、特点及条件；②掌握运动的合成与分解法则。 （2）命题规律 单独命题常以选择题的形式出现；与牛顿运动定律、功能关系、电磁学知识相综合常以计算题的形式出现。案例1．【2020·广东·14】如图所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物：（） A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为2v D．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为2v 【答案】D 【考点定位】对参考系的理解、矢量运算法则——平行四边形定则的应用。 【名师点睛】此题也可假设经过时间t，画出两者的二维坐标位置示意图，求出相对位移，再除以时间t 即可。 案例2．【2020·安徽·14】图示是α粒子（氦原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q 是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动。图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是：（） A．M点 B．N点 C．P点 D．Q点 【答案】C 【解析】由库仑定律，可得两点电荷间的库仑力的方向在两者的两线上，同种电荷相互排斥，由牛顿第二定律，加速度的方向就是合外力的方向，故C正确，ABD错误。 考点：考查库仑定律和牛顿第二定律。 高考物理二轮专项：功和机械能压轴题训练 1．（10分）如图21所示，两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场Ⅰ左边界在水平段导轨的最左端，磁感强度大小为B，方向竖直向上；磁场Ⅱ的磁感应强度大小为2B，方向竖直向下。质量均为m、电阻均为R的金属棒a和b垂直导轨放置在其上，金属棒b置于磁场Ⅱ的右边界CD处。现将金属棒a从弯曲导轨上某一高处由静止释放，使其沿导轨运动。设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）若水平段导轨粗糙，两金属棒与水平段导轨间的最大摩擦力均为mg，将金属棒a从距水平面高度h处由静止释放。求： 金属棒a刚进入磁场Ⅰ时，通过金属棒b的电流大小； 若金属棒a在磁场Ⅰ运动过程中，金属棒b能在导轨上保持静止，通过计算分析金属棒a释放时的高度h应满足的条件； （2）若水平段导轨是光滑的，将金属棒a仍从高度h处由静止释放，使其进入磁场Ⅰ。设两磁场区域足够大，求金属棒a在磁场Ⅰ运动过程中，金属棒b中可能产生焦耳热的最大值。 2．（8分）如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1）判断小球的带电性质； （2）求该匀强电场的电场强度E的大小； （3）若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小。 3．（10分）如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定，M、P之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B = 0.5T。质量为m的金属杆a b水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆a b，测得最大速度为v m。改变电阻箱的阻值R，得到v m与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m，重力加速度g取l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。 （1）当R = 0时，求杆a b匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；（2）求金属杆的质量m和阻值r； 高中物理重点专题汇总 第一讲 平衡问题 一、特别提示[解平衡问题几种常见方法] 1、力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。 2、力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必有共点力。 3、正交分解法：将各力分解到x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对x 、y 方向选择时，尽可能使落在x 、y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。 4、矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。 5、对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点，会使解题过程简化。 6、正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。 7、相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题 1、力学中的平衡：运动状态未发生改变，即0=a 。表现：静止或匀速直线运动 （1）在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1 质量为m 的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上，现对它施加一个拉力，使它做匀速 直线运动，问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小？ 例2 重力为G 的物体A 受到与竖直方向成α角的外力 F 后，静止在竖直墙面上，如图1-2所示，试求墙对物体A 的静摩擦力。 运动的描述匀变速直线运动 考点一匀变速直线运动的规律运动图象追及、相遇问题 命题角度1多物体系统(匀变速直线运动)及其v-t、x-t、a-t图象 高考真题体验·对方向 1.(2019全国Ⅰ·18) 如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个H 4 所 用的时间为t1,第四个H 4 所用的时间为t2.不计空气阻力,则H2 H1 满足() A.1 B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等 C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等 D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等 答案CD 解析图线的斜率大小表示物体运动的速度大小,t1时刻两图线的斜率不同,所以两车速度不同,A选项错误;从0到t1时间内,x乙=x1,x甲高考物理二轮复习重点及策略
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