命题热点(9) 电磁感应中的电路和图像 课件 -2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦电磁感应中的电路和图像核心考点，依据高考评价体系梳理了电源确定、等效电路分析、图像选择与分析等考查要求。通过近三年真题统计明确电路问题占60%、图像问题占40%的考点权重，归纳出计算题、图像选择题等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于高考真题实战与应试技巧指导，以2025、2026年浙江选考真题为例，通过“确定电源-分析结构-应用规律”三步法突破电路问题，运用科学思维中的模型建构和科学推理，帮助学生掌握图像判断的楞次定律应用技巧。特设易错点警示与答题模板，助力学生高效得分，教师可据此精准教学，提升复习效率。

命题热点(九) 电磁感应中的电路和图像 热点一　电磁感应中的电路问题 1.电磁感应中的电源 (1)做切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源。 电动势:E=Blv或E=n,这部分电路的阻值为电源内阻。 (2)用右手定则或楞次定律与安培定则结合判断,感应电流流出的一端为电源正极。 2.电磁感应规律与闭合电路知识的对应关系图 3.分析电磁感应中的电路问题的一般思路 典例　(2025年6月浙江选考)某小组为探究“法拉第圆盘发电机与电动机的功用”,设计了如图所示的装置。飞轮由三根长a=0.8 m的辐条和金属圆环组成,可绕过其中心的水平固定轴转动,不可伸长细绳绕在圆环上,系着质量m=1 kg的物块,细绳与圆环无相对滑动。飞轮处在方向垂直于环面的匀强磁场中,左侧电路通过电刷与转轴和圆环边缘良好接触,开关S可分别与图示中的电路连接。已知电源电动势E0=12 V、内阻r=0.1 Ω、限流电阻R1=0.3 Ω、飞轮每根辐条电阻R=0.9 Ω,电路中还有可调电阻R2(待求)和电感L,不计其他电阻和阻力损耗,不计飞轮转轴大小。 (1)开关S掷1,“电动机”提升物块匀速上升时,理想电压表示数U=8 V。 ①判断磁场方向,并求流过电阻R1的电流I; ②求物块匀速上升的速度大小v。 (2)开关S掷2,物块从静止开始下落,经过一段时间后,物块匀速下降的速度与“电动机”匀速提升物块的速度大小相等。 ①求可调电阻R2的阻值; ②求磁感应强度B的大小。 答案 (1)①垂直于纸面向外　10 A　②5 m/s (2)①0.2 Ω　②2.5 T 解析 (1)①物块上升,则金属轮沿逆时针方向转动,辐条受到的安培力指向逆时针方向,辐条中电流方向从圆周指向O点,如图甲所示,由左手定则可知,磁场方向垂直于纸面向外; 由闭合电路的欧姆定律可知 E0-U=I(R1+r) 得I==10 A。 甲 ②(解法一)辐条切割磁感线产生的电动势与电源电动势相反,如图乙所示,设每根辐条产生的电动势为E1 则U-E1=·R 解得E1=5 V 此时金属轮可视为电动机P出=E1I 当物块P匀速上升时P出=mgv 解得v=5 m/s。 (解法二)因U=8 V,I=10 A 根据UI=I2+mgv 解得v=5 m/s。 乙 (2)①(解法一)物块匀速下落时,由受力分析可知,辐条受到的安培力与第(1)问相同,如图丙所示,辐条等效成电源,如图丁所示,设每根辐条产生的电动势为E2,经过R2的电流I2=I=10 A 由题意可知v2=v=5 m/s 每根辐条切割磁感线产生 的感应电动势E2=E1=5 V R总==0.5 Ω R总=R2+ 解得R2=0.2 Ω。 丙 丁 (解法二)由能量关系可知 mgv2= 解得R2=0.2 Ω。 ②根据法拉第电磁感应定律得 E2=Bωa2=Baωa=Bav2 由上述可知E2=5 V 解得B=2.5 T。 热点二　电磁感应中的图像问题 电磁感应中的图像是指v-t图像、B-t图像、Φ-t图像、I-t图像、U-t图像等,图像更能考查学生的分析、理解和应用的综合能力。 考向1　电磁感应中的图像选择 典例1　如图甲所示,正方形线圈abcd内有垂直于线圈的匀强磁场,已知线圈匝数n=10,边长ab=1 m,线圈总电阻r=1 Ω,线圈内磁感应强 度随时间的变化情况如图乙所示。设以图甲所示的磁场方向与感应电流方向为正方向,则下列有关线圈的电动势e、感应电流i、ab边的安培力F (取向下为正方向)以及焦耳热Q随时间t的变化图像正确的是(　　) C 解析 0~1 s内产生的感应电动势为e1=n=2 V,方向为逆时针;同理1~5 s内产生的感应电动势为e2=1 V,方向为顺时针,故A错误;0~1 s内的感应电流大小为i1==2 A,方向为逆时针(负值),同理1~5 s内的感应电流大小为i2=1 A,方向为顺时针(正值),故B错误;ab边受到的安培力大小为F=nBiL,可知,0~1 s内0≤F≤4 N,方向向下;1~3 s内0≤F≤2 N,方向向上;3~5 s内0≤F≤2 N,方向向下,故C正确;线圈产生的焦耳热为Q=i2rt,0~1 s内产生的热量为4 J,1~5 s内产生的热量为4 J,故D错误。 考向2　根据图像分析电磁感应问题 典例2　(多选)(2026浙江1月选考)如图甲所示,在平面内存在一以O为圆心、半径为r的圆形区域,其中存在一方向垂直于此平面的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化如图乙所示,周期为3t0。变化的磁场在空间中产生感生电场,电场线为一系列以O为圆心的同心圆,在同 一电场线上,电场强度大小相同。在同一平面内,有以O为圆心、半径为2r的导电圆环Ⅰ,与磁场边界相切的半径为0.5r的导电圆环Ⅱ,电阻均为R,圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角φ=30°;另有一可视为无限长的直导线CD。导电圆环间绝缘,且不计相互影响,则(　　) A.圆环Ⅰ中电流的有效值为 B.t=1.5t0时刻直导线CD电动势为πr2 C.t=0.5t0时刻圆环Ⅱ中电流为 D.t=0.5t0时刻圆环Ⅱ上PQ间电动势为πr2 答案 BD　 解析 由题图可知,在0~t0内和2t0~3t0内圆环Ⅰ中的电流大小均为I1=,在t0~2t0内圆环Ⅰ中的电流大小为I2=,设圆环Ⅰ中电流的有效值为I,根据有效值定义可得I2R·3t0=R·2t0+Rt0,联立解得I=,故A错误;设右侧有一与无限长的直导线CD对称的无限长的直导线C'D'与CD构成回路,则t=1.5t0时刻,CD、C'D'回路产生的总电动势为E总=πr2·,根据对称性可知t=1.5t0时刻直导线CD上的电动势为πr2,故B正确;由于圆环Ⅱ处于磁场外部,通过圆环Ⅱ的磁通量一直为0,所以圆环Ⅱ不会产生感应电流,则t=0.5t0时刻圆环Ⅱ中电流为0,故C错误;以O点为圆心,过P、Q两点圆轨道,在t=0.5t0时刻产生的电动势为E=πr2,则P、Q两点间圆弧的电动势为E'=E=πr2,由于P、Q两点间圆弧与圆环Ⅱ上PQ构成回路不会产生感应电流,则圆环Ⅱ上P、Q间电动势为πr2,故D正确。 $