2019届高考物理一轮复习 第十章 电磁感应 第3节 电磁感应中的电路和图像问题课件.pptx

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第十章 电磁感应
(1)棒进入磁场前，回路中的电动势E； (2)棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三 角形abd区域时电流i与时间t的关系式。
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第十章 电磁感应
【解析】 (1)正方形磁场的面积为 S，则 S＝L22＝0.08 m2。在
棒进入磁场前，回路中的感应电动势是由于磁场的变化而产生的。
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第十章 电磁感应
【解析】 因在0～t0时间内棒做匀加速直线运动，故在t0 时刻F2大于棒所受的安培力，在t0以后，外力保持F2不变， 安培力逐渐变大，导体棒做加速度越来越小的加速运动， 当加速度a＝0，即导体棒所受安培力与外力F2相等后，导 体棒做匀速直线运动，故A错误，B正确。设在0～t0时间内 导体棒的加速度为a，通过导体棒横截面的电荷量为q，
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，这未必是最简洁的方法，但却是最有效的方法。
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第十章 电磁感应
1．题型简述：在电磁感应问题中，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，该部分导体或线圈与其他电阻、灯泡、电容 器等用电器构成了电路。在这类问题中，常涉及 计算感应电动势大小、计算导体两端电压、通过 导体的电流、产生的电热等。
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第十章 电磁感应
【解析】 (1)开关 S 断开，由题图甲、乙得 a＝gsin α＝ΔΔvt
＝5 m/s2，则 sin α＝12，α＝30°。
F 安＝BIL，I＝BRL总vm，

2019高考物理一轮复习第十章电磁感应第3讲电磁感应中的电路和图第3课电磁感应中的电路和图像问题电磁感应中的电路问题[问题类型解释]1。

电磁感应电路中的五个等价问题2。

解决电磁感应电路问题的基本步骤(1)“源”的分析:用法拉第电磁感应定律计算E的大小，用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向:感应电流的方向就是电源中电流的方向，从而确定电源的正负两极。

内部电阻r(2)“电路”的清晰分析:根据“等效电源”和电路中其他元件的连接方式绘制等效电路图。

“公式”δφ(3)的建立:结合e = blv或e = n的闭合电路欧姆定律、串并联电路和电功率知识、焦耳测定|同时求解199 δ t定律和其它关系式。

[典型例题分析](2015福建高考试卷)如图所示，由总电阻为3R的均匀厚度的金属带制成的矩形线框abcd 固定在水平面上，并处于垂直向下的均匀磁场中。

一根接入电路电阻为r的导体棒PQ，在水平拉力的作用下，它以一个速度V沿ab和dc匀速滑动。

在滑动过程中，PQ始终垂直于ab，并与导线架有良好的接触。

不计摩擦力，在PQ从接近ad滑动到bc的过程中()a。

PQ中的电流先增大后减小。

压电晶体两端的电压先降低后升高。

预应力混凝土梁的拉力先减小后增大。

线框图消耗的电能先减少后增加[检查指南]在均匀磁场中，PQ中的电流是谁移动和谁是电源的主要电流。

PQ两端的电压是电路的端电压，线框消耗的功率是电源的输出功率，然后根据电路的规律解决问题。

[分析]将PQ左侧的金属线框的电阻设为R，则右侧的电阻为3R-R；PQ相当于一个电源，其电阻为r，则电路的外部电阻为r外部=r(3r-r)= r+(3r-r)？3R？？3R？-？r-？+？？2？？2？？3 R 223 R 3，当r = r，max=R外r = r时，此时PQ在矩形线框的中心，24表示在PQ从ad附近到bc的滑动过程中，外部阻力先增大后减小。

pq中的电流是主电流I =er外+r内，表明主电流先减小后增大，选项a是错误的；PQ两端的电压在端电压U = E-U内。

两个磁场中，两磁场的分界线 OO′恰好把线圈分成对称的左右 两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规 定磁场垂直纸面向内为正，线圈中感应电流逆时针方向为正．则 线圈感应电流随时间的变化图像为 ( )
【答案】
A
【解析】 在开始阶段 OO′左侧磁场增强，OO′右侧磁场减 弱，由楞次定律可知线圈中有逆时针方向的感应电流．因磁场是均 匀变化的，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知，感应电流的大小 不变，故 A 项正确，B 项错误，C、D 两项错误．
10．3
电磁感应中的电路与 图像专题
专 题 综 述
一、电磁感应中电路知识的关系图
二、电磁感应图像与规律的关系图
题 型 透 析
电磁感应中的电路问题 1．电磁感应中的电路特征 (1)内电路和外电路： 切割磁感线运动的导体或磁通量发生变 化的线圈相当于电源，该部分导体或线圈相当于内电路，其余部 分是外电路． ΔΦ (2)电源电动势： E＝Blv 或 E＝n . Δt
(一)电磁感应中的电磁学图像 常见图像有：B－ t、Φ－t、E－ t、I－ t、U－ t 等．根据楞次 定律和法拉第电磁感应定律，确定感应电动势 E 的方向和大小， 再结合闭合电路的规律， 判定感应电流 I 和路端电压 U 等电学量．
Hale Waihona Puke 例3(2017· 武昌区模拟)如图甲所示， 矩形线圈 abcd 固定于
(二)导体切割的电路问题 1 1．电动势：平动切割 E＝BLv，转动切割 E＝ Bω L2. 2 2．电路总电阻：注意不要把“ 切割导体的电阻” 与外电阻 并联． 3．切割运动导体两端的电压：该电压既不是电动势，也不 是该导体电阻的电压，而是电源的路端电压： U＝ IR＝ E－ Ir.R 是外电阻， r 是切割运动的导体电阻．

考点三 电磁感应中的电路和图象问题基础点知识点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相当于电源。

电源的正负极可用右手定则或楞次定律判定，要特别注意在内电路中电流由负极到正极。

(2)该部分导体或线圈的电阻相当于电源的内电阻，其余部分是外电路。

2．电源电动势和路端电压(1)电动势：E ＝n ΔΦΔt 或E ＝BLv sin θ。

(2)路端电压：U ＝IR ＝E －Ir 。

知识点2 电磁感应中的图象问题一、电磁感应中的电路问题 1．电磁感应与电路知识的关系图2．电磁感应电路问题的几个等效关系3．电磁感应电路问题分类(1)确定等效电源的正负极、感应电流的方向、电势高低、电容器极板的带电性质等问题。

(2)根据闭合电路求解电路中的总电阻、路端电压、电功率等问题。

(3)根据电磁感应的平均感应电动势求解电路中通过的电荷量：E ＝n ΔΦΔt ，I ＝E R 总，q ＝I Δt ＝n ΔΦR 总。

4．电磁感应电路问题的解题思路 (1)明确电源电动势E ＝nΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ＝nB ΔS Δt ，E ＝BLv ，E ＝12BL 2ω。

(2)明确电源的正、负极。

(3)明确电源的内阻。

(4)明确电路关系(即构成回路的各部分电路的串、并联关系)并画出等效电路图。

(5)应用闭合电路欧姆定律和电功、电功率等能量关系列方程求解。

5．求解电磁感应中的电路问题的关键(1)产生感应电动势的那一部分电路相当于电源，电流方向是从“电源”的负极经电源流向正极，这一部分电路两端电压相当于路端电压。

感应电动势是联系电磁感应与电路的桥梁。

(2)闭合电路的功率关系：即电磁感应产生的电功率等于内外电路消耗的功率之和。

若为纯电阻电路，则产生的电能全部转化为电路中的内能。

所以能量守恒是分析这类问题的思路。

特别提醒(1)某段导体作为外电路时，它两端的电压等于电流与其电阻的乘积；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，当导体的电阻不计时路端电压等于电源电动势。