第2章 素养提升课3 电磁感应中的电路及图像问题-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修 第二册同步课堂高效讲义配套课件（人教版）

素养提升课三　电磁感应中的电路及 图像问题 　　　　 第二章　电磁感应 1.会处理电磁感应中的电路问题。　 2. 会处理电磁感应中的图像问题。 学习目标 提升点二　电磁感应中的图像问题 课 时 精 练 提升点一　电磁感应中的电路问题 随 堂 演 练 内 容 索 引 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 提升点一　电磁感应中的电路问题 索引 1．处理电磁感应中电路问题的一般思路 (1)明确等效电源：明确哪部分电路或导体产生感应电动势，该部分电路或导体就相当于电源，其他部分是外电路。 (2)画等效电路图：分清内、外电路。 (3)用规律： ①用法拉第电磁感应定律E＝n 或E＝Blv确定感应电动势的大小； ②用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向。在等效电源内部，电流方向从负极指向正极。 (4)求解问题：运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解有关问题。 重难诠释 典题应用 例1　(多选)如图所示，由粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。一接入电路的电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中 A．PQ中电流先增大后减小 B．PQ两端电压先增大后减小 C．PQ上拉力的功率先减小后增大 D．线框消耗的电功率先减小后增大 √ √ 审题指导　在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中： (1)导体棒PQ相当于电源。 (2)外电路的电阻先增大后减小。 针对练1.如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。交流电源接充电板，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，若在t1到t2时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由B1均匀增加到B2。下列说法正确的是 A．c点的电势高于d点的电势 B．受电线圈中感应电流方向由d到c C．c、d之间的电势差为 D．若想增大c、d之间的电势差，可以仅增加送电线圈中的电流的变化率 √ 针对练2.如图所示，电阻不计的导轨OPQS固定，其中PQS是半径为r的半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心，OM是长为r的可绕O转动的金属杆，其电阻为R，M端与导轨接触良好。空间存在与平面垂直且向里的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置起以角速度ω逆时针匀速转到OS位置。则该过程中 A．产生的感应电流大小恒定，方向为 OPQMO B．通过OM的电荷量为 C．回路中的感应电动势大小为Br2ω D．金属杆OM的发热功率为 √ √ 针对练3.(多选)如图为带灯的自行车后轮的示意图，金属轮框与轮轴之间均匀地连接四根金属条，每根金属条中间都串接一个阻值为3 Ω的小灯泡，车轮半径为0.3 m，轮轴半径可以忽略。车架上固定一个强磁铁，可形成圆心角为60°的扇形匀强磁场区域，磁感应强度大小为 2.0 T，方向垂直纸面(车轮平面)向里。若自行车后轮逆 时针转动的角速度恒为10 rad/s，不计其它电阻，则 A．通过每个小灯泡的电流始终相等 B．当金属条ab在磁场中运动时，金属条ab中的电流从b指向a C．当金属条ab在磁场中运动时，电路的总电阻为4 Ω D．当金属条ab在磁场中运动时，所受安培力的大小为 0.135 N √ √ √ 当其中一根金属条在磁场中切割磁感线时，该金属条相当于电源，其它三根金属条相当于外电路且并联，根据电路特点可知，通过磁场中的那根金属条的电流是通过其它三根金属条电流的三倍，故A错误；当金属条ab在磁场中运动时，根据右手定则可知通过金属条ab中的电流从b指向a，故B正确；金属条ab在匀强磁场中运动时充当电源，其余为外电路，且并 联，其等效电路如图所示。 索引 提升点二　电磁感应中的图像问题 索引 1．电磁感应中的图像问题的理解 重难诠释 图像 类型 1．磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B-t图像、Φ-t图像、E-t图像和I-t图像 2．对于导体切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随导体位移x变化的图像，即E-x图像和I-x图像 问题 类型 1．由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像 2．由给定的图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量 应用 知识 安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律及数学知识 2.解决电磁感应中图像问题的一般步骤 解决电磁感应的图像问题常采