专题10 电磁感应-2021年高考物理一轮复习考点归纳 (1)
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考点10电磁感应1.(2021·广东高三月考)如图所示,同一竖直面内的正方形导线框a 、b 的边长均为l ,电阻均为R ,质量分别为2m 和m 。
它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,在两导线框之间有一宽度为2l 、磁感应强度大小为B 、方向垂直竖直面的匀强磁场区域。
开始时,线框b 的上边与匀强磁场的下边界重合,线框a 的下边到匀强磁场的上边界的距离为l 。
现将系统由静止释放,当线框b 全部进入磁场时,a 、b 两个线框开始做匀速运动。
不计摩擦和空气阻力,则下列说法错误的是( )A .a 、b 两个线框匀速运动的速度大小为22mgRB lB .线框a 从下边进入磁场到上边离开磁场所用时间为223B l mgRC .从开始运动到线框a 全部进入磁场的过程中,线框a 所产生的焦耳热为mglD .从开始运动到线框a 全部进入磁场的过程中,两线框共克服安培力做功为2mgl2.(2021·全国高二)弹簧上端固定,下端挂一只条形磁铁,使磁铁上下振动,磁铁的振动幅度不变。
若在振动过程中把线圈靠近磁铁,如图所示,观察磁铁的振幅将会发现( )A .S 闭合时振幅逐渐减小,S 断开时振幅不变B .S 闭合时振幅逐渐增大,S 断开时振幅不变C .S 闭合或断开,磁铁的振动幅度不变D .S 闭合或断开,磁铁的振动幅度均发生变化3.(2021·武汉市洪山高级中学高三其他模拟)如图所示,金属棒ab 放置于倾角为θ的粗糙金属导体框架PQMN 上,框架下端接有一电阻R ,整个空间存在磁感应强度大小为B 的匀强磁场,其方向可调节。
从某一时刻开始,将磁场方向从水平向左顺时针缓慢调至竖直向上,金属棒ab 棒始终保持静止。
则在此过程中( )A .穿过回路的磁通量先增大后减小B .流过电阻R 的感应电流方向始终由M 到NC .金属棒ab 所受的安培力方向始终不变D .金属棒ab 所受的安培力大小始终不变4.(2021·沭阳县修远中学高三月考)如图所示,在光滑绝缘水平面上,一矩形线圈以一定的初速度穿越匀强磁场区域,已知磁场区域宽度大于线圈宽度,则线圈进、出磁场的两个过程中( )A .感应电流的方向相同B .受到的安培力相等C .动能的变化量相等D .速度的变化量相同5.(2021·全国高二)如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示。
2021新高考衡水名师物理专题卷专题十电磁感应考点29电磁感应现象楞次定律(1 —3)考点30法拉第电磁感应定律自感(4—7、18)考点31电磁感应中的电路问题(8、9)考点32电磁感应中的图象问题(10—12)考点33电磁感应中的动力学与能量问题(13—17、19、20)一、选择题(本题共17个小题,每题4分,共68分。
每题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题意,有的有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1•随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的视线。
小到手机,大到电动汽车都在无线充电方面实现了从理论研发到实际应用的转化。
如图所示为某品牌无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。
关于无线充电,下列说法正确的是()A •无线充电时,手机上接收线圈的工作原理是龟流的磁效应”B •接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同C.只有将充电底座接到直流电源上,才能对手机进行充电D •只要有无线充电底座,所有手机都可以进行无线充电2•如图,无限长的通电直导线MN竖直固定,电流方向由N M,整个空间存在匀强电场(图中未画出),导线右侧有一带负电的粒子(不计重力),粒子竖直向上做直线运动,则匀强电场方向为()3•如图所示,金属圆环放置在水平桌面上,一个质量为 m 的圆柱形永磁体轴线与圆环轴线重合,永磁体下端为 N 极,将永磁体由静止释放,永磁体下落 h 高度到达P 点时速度大小为v ,向下的加速度大小为 a ,圆环的质量为 M ,重力加速度为 g ,不计空气阻力,A. 俯视看,圆环中感应电流沿逆时针方向B. 永磁体下落的整个过程先加速后减速,下降到某一高度时速度可能为零C. 永磁体运动到P 点时,圆环对桌面的压力大小为 Mg mg ma 1 2D. 永磁体运动到P 点时,圆环中产生的焦耳热为mghmv 2 24•在光滑的水平地面上方, 有两个磁感应强度大小均为 B ,方向相反的匀强磁场, 如图所示,PQ 为两个磁场的边界,磁场范围足够大• 一个半径为a 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向以速度 v 从如图位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线1速度为,则下列说法正确的是()5•如图所示,在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度的大小化关系为BB o kt ,其中B o 、k 为正的常数。
【高中物理】总结2021年高考物理一轮复习电磁感应知识要点
电磁感应现象是指放在变化磁通量中的导体,会产生电动势,物理网高中频道收集和
整理了电磁感应知识要点,以便
高中三年级
学生更好的梳理知识,轻松备战。
1★ 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象称为电磁感应,产生的电流称为感应电
流
(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0.(2)产生感应电动势
的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.
(2)电磁感应的本质是产生感应电动势。
如果电路闭合,则有感应电流。
如果电路
未闭合,则只有感应电动势,而没有感应电流
2.磁通量(1)定义:磁感应强度b与垂直磁场方向的面积s的乘积叫做穿过这个面的磁
通量,定义式:=bs.如果面积s与b不垂直,应以b乘以在垂直于磁场方向上的投影面积s,即=bs,国际单位:wb
磁通量的计算应为通过某一区域的磁感应线的净数量,任何面都有两个正反面;当磁
感应线从表面的正方向穿过时,穿过表面的磁通量为正,反之,磁通量为负。
计算出的磁
通量是穿过正、负两侧的磁感应线的代数和
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2021届高考物理一轮复习专题十电磁感应考点一电磁感应现象楞次定专题十电磁感应考试大纲展示命题研究考点一电磁感应现象楞次定律基点知识点1磁通量1.概念:在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向的面积s和B的乘积。
2.公式:φ=bs.3。
式(1)均匀磁场的适用条件;(2)磁感线的方向与平面垂直,即b⊥s。
4.单位:1wb=1_tm。
5.物理意义:相当于通过某一区域的磁感应线的数量。
知识点2电磁感应现象1.“电生磁”到“磁生电”的发展里程(1) 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针偏转,这被称为电流磁效应。
(2)法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,通有反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则(右手螺旋定则,用来判断电流与磁场的相互关系)和左手定则(判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向)。
(3)英国物理学家法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
(4)俄罗斯物理学家伦茨发现了确定感应电流方向的定律——伦茨定律。
2.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。
3.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)闭路的部分导体切断了磁感应线的运动。
4.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。
5.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。
知识点3楞次定律1.楞次定律二1(1)感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:适用于所有电路中磁通量的变化。
2.右手定则(1)使用方法。
① 让磁感应线穿过右手的手掌。
② 拇指指向指挥移动的方向。
③ 然后其他四个手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。
重点和难点一、电磁感应现象的判断1.磁通量的变化磁通量是标量,但它可以是正的或负的。
如果规定从一个方向穿过该平面的磁通量φ1为正,则在相反方向φ2穿过的磁通量为负。
【高中物理】2021高考物理复习资料:电磁感应十三、电磁感应
1.【感应电动势计算公式】
1)e=nδφ/δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,e:感应电动势(v),n:感应线圈匝数,δφ/δt:磁通量的变化率}
2) E=BLV垂直(切割磁感应线移动){l:有效长度(m)
3)em=nbsω(交流发电机最大的感应电动势){em:感应电动势峰值}
4)e=bl2ω/2(导体的一端用ω旋转切割固定){ω:角速度(rad/s),V:速度(M/s)
2.磁通量φ=bs{φ:磁通量(wb),b:匀强磁场的磁感应强度(t),s:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可以使用感应电流方向来确定{电源内部的电流方向:从负到正
*4.自感电动势e自=nδφ/δt=lδi/δt{l:自感系数(h)(线圈l有铁芯比无铁芯时要大),δi:变化电流,?t:所用时间,δi/δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可由伦茨定律或右手定律确定
高中历史
伦茨定律的应用要点[见第二卷第73页];(2)自感电流总是阻碍电流的变化,从而产生自感电动势;(3)单位换算:1H=103mh=106μh。
(4)其他相关内容:自我感知[见第二卷p178]/荧光灯[见第二卷P180]。
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高中物理电磁感应知识点总结(一)电磁感应现象因磁通量变化而产生感应电动势的现象我们诚挚为电磁感应现象。
具体来说,闭合电路的一部分导体,做切割磁感线的运动时,就会产生电流,我们把这种现象叫电磁感应,导体中所产生的电流称为感应电流。
法拉第电磁感应定律概念基于电磁感应现象,大家开始探究感应电动势大小到底怎么计算?法拉第对此进行了总结并得到了结论。
感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定,电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。
公式:E= -n(dΦ)/(dt)。
对动生的情况,还可用E=BLV来求。
电动势的方向可以通过楞次定律来判定。
高中物理wuli.in楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。
对于动生电动势,同学们也可用右手定则判断感应电流的方向,也就找出了感应电动势的方向。
需要注意的是,楞次定律的应用更广,其核心在”阻碍”二字上。
感应电动势的大小计算公式(1)E=n*ΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ,Δt磁通量的变化率}(2)E=BLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中sinA为v或L与磁感线的夹角。
{L:有效长度(m)}(3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势){Em:感应电动势峰值}(4)E=B(L^2)ω/2(导体一端固定以ω旋转切割)其中ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。
电磁感应现象在电工技术、电技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。
2021年高考物理一轮复习考点归纳专题10 电磁感应目录第一节电磁感应现象楞次定律 (1)【基本概念、规律】 (1)【重要考点归纳】 (2)考点一电磁感应现象的判断 (2)考点二楞次定律的理解及应用 (2)考点三“一定律三定则”的综合应用 (3)【思想方法与技巧】 (3)楞次定律推论的应用 (3)第二节法拉第电磁感应定律自感涡流 (4)【基本概念、规律】 (4)【重要考点归纳】 (5)考点一公式E=nΔΦ/Δt的应用 (5)考点二公式E=Blv的应用 (5)考点三自感现象的分析 (6)第三节电磁感应中的电路和图象问题 (7)【基本概念、规律】 (7)【重要考点归纳】 (7)考点一电磁感应中的电路问题 (7)考点二电磁感应中的图象问题 (7)【思想方法与技巧】 (8)电磁感应电路与图象的综合问题 (8)第四节电磁感应中的动力学和能量问题 (8)【基本概念、规律】 (9)【重要考点归纳】 (9)考点一电磁感应中的动力学问题分析 (9)考点二电磁感应中的能量问题 (9)【思想方法与技巧】 (10)电磁感应中的“双杆”模型 (10)电磁感应中的含容电路分析 (10)第一节电磁感应现象楞次定律【基本概念、规律】一、磁通量1.定义: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=B·S.3.单位:1 Wb=1_T·m2.4.标矢性:磁通量是标量,但有正、负.二、电磁感应1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有电流产生,这种现象称为电磁感应现象.2.产生感应电流的条件(1)电路闭合;(2)磁通量变化.3.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.特别提醒:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生.三、感应电流方向的判断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)适用情况:所有的电磁感应现象.2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.【重要考点归纳】考点一电磁感应现象的判断1.判断电路中能否产生感应电流的一般流程:2.判断能否产生电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是否发生了变化.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·S sin θ;(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·B sin θ;(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1).考点二楞次定律的理解及应用1.楞次定律中“阻碍”的含义2.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤考点三“一定律三定则”的综合应用1.“三个定则与一个定律”的比较名称基本现象应用的定则或定律电流的磁效应运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对电流的作用磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2.应用技巧无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是涉及磁力都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.【思想方法与技巧】楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因,推论如下:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”; (4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”第二节 法拉第电磁感应定律 自感 涡流【基本概念、规律】一、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.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)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 =ER +r .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 ΔΦΔt ,n 为线圈匝数.3.导体切割磁感线的情形 (1)若B 、l 、v 相互垂直,则E =Blv .(2)若B ⊥l ,l ⊥v ,v 与B 夹角为θ,则E =Blv sin_θ. 二、自感与涡流 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 ΔIΔt.(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.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流.(1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动.(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来.交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的.【重要考点归纳】考点一 公式E =nΔΦ/Δt 的应用1.感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt 和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)当ΔΦ仅由B 引起时,则E =n S ΔB Δt ;当ΔΦ仅由S 引起时,则E =n B ΔSΔt .2.磁通量的变化率ΔΦΔt 是Φ-t 图象上某点切线的斜率.3.应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E =n ΔΦΔt 求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值.(2)利用公式E =nS ΔBΔt求感应电动势时,S 为线圈在磁场范围内的有效面积.(3)通过回路截面的电荷量q 仅与n 、ΔΦ和回路电阻R 有关,与时间长短无关.推导如下:q =I Δt =n ΔΦΔtR Δt =n ΔΦR. 考点二 公式E =Blv 的应用 1.使用条件本公式是在一定条件下得出的,除了磁场是匀强磁场外,还需B 、l 、v 三者相互垂直.实际问题中当它们不相互垂直时,应取垂直的分量进行计算,公式可为E =Blv sin θ,θ为B 与v 方向间的夹角.2.使用范围导体平动切割磁感线时,若v 为平均速度,则E 为平均感应电动势,即E =Bl v .若v 为瞬时速度,则E 为相应的瞬时感应电动势.3.有效性公式中的l 为有效切割长度,即导体与v 垂直的方向上的投影长度.例如,求下图中MN 两点间的电动势时,有效长度分别为甲图:l =cd sin β.乙图:沿v 1方向运动时,l =MN ;沿v 2方向运动时,l =0.丙图:沿v 1方向运动时,l =2R ;沿v 2方向运动时,l =0;沿v 3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 E =n ΔΦΔtE =Blv 导体 一个回路 一段导体 适用 普遍适用 导体切割磁感线 意义 常用于求平均电动势既可求平均值也可求瞬时值联系本质上是统一的.但是,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 ΔΦΔt求E 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 (1)电动势:E =Blv 或E =nΔΦΔt. (2)路端电压:U =IR =ER +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.3.解决电磁感应中电路问题的一般思路:(1)确定等效电源,利用E =n ΔΦΔt 或E =Blv sin θ求感应电动势的大小,利用右手定则或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.(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 =BIl 感应电动势:E =Blv感应电流:I =ER⇒F =B 2l 2v R 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(1)先进行“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E 和r ;(2)再进行“路”的分析——分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,以便求解安培力;(3)然后是“力”的分析——分析研究对象(常是金属杆、导体线圈等)的受力情况,尤其注意其所受的安培力;(4)最后进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型. 考点二 电磁感应中的能量问题1.电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,外力克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.2.能量转化及焦耳热的求法(1)能量转化(2)求解焦耳热Q的三种方法3.在解决电磁感应中的能量问题时,首先进行受力分析,判断各力做功和能量转化情况,再利用功能关系或能量守恒定律列式求解.【思想方法与技巧】电磁感应中的“双杆”模型1.模型分类“双杆”模型分为两类:一类是“一动一静”,甲杆静止不动,乙杆运动,其实质是单杆问题,不过要注意问题包含着一个条件:甲杆静止、受力平衡.另一种情况是两杆都在运动,对于这种情况,要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减.2.分析方法通过受力分析,确定运动状态,一般会有收尾状态.对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等,再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解.3.分析“双杆”模型问题时,要注意双杆之间的制约关系,即“动杆”与“被动杆”之间的关系,需要注意的是,最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键.电磁感应中的含容电路分析一、电磁感应回路中只有电容器元件1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势,充电电流等于感应电流.2.(1)电容器的充电电流用I=ΔQΔt=CΔUΔt表示.(2)由本例可以看出:导体棒在恒定外力作用下,产生的电动势均匀增大,电流不变,所受安培阻力不变,导体棒做匀加速直线运动.二、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题1.这一类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压,充电过程中的电流只是感应电流的一支流.稳定后,充电电流为零.2.在这类问题中,导体棒在恒定外力作用下做变加速运动,最后做匀速运动.。