专题课：电磁感应中的电路与图像问题 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“电磁感应中的电路与图像问题”专题，依据高考评价体系梳理了电路等效分析、感应电动势计算、图像动态分析等核心考点，通过典型例题归纳了等效电路构建、B-t/I-t图像判断等常考题型，体现高考备考的系统性和针对性。 课件亮点在于“模型建构+科学推理+应试技巧”的三维备考策略，如电路问题提炼“五个等效要点”构建物理模型，图像问题运用排除法和函数法分析2023年黄岩中学月考真题，培养学生科学思维和运动与相互作用观念。特设“易错点警示”和“解题模板”，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此高效开展专题复习。

新课导入 专题课:电磁感应中的电路与图像问题 学习任务一　电磁感应中的电路问题 [科学推理]用均匀导线做成的正方形线圈边长为l,正方形线圈的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图所示.当磁感应强度以的变化率增大时,思考下列问题: (1)感应电流的方向为________(选填“顺时针”或“逆时针”).  (2)感应电动势为______.  学习任务一 逆时针 (3)整个闭合回路中哪部分电路是电源?哪部分是外电路?哪个位置相当于电源的正极?画出等效电路图. 学习任务一 [答案] ACB部分是电源,ADB部分为外电路,B点相当于电源的正极,等效电路图如图所示. (4)A、B两点哪点电势高?A、B两点间的电压为多大? 学习任务一 [答案] B点电势高,A、B两点间的电压U=. 例1 如图把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环,水平固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,如图所示.一长度为2a、电阻为R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好接触,当金属棒以恒定速度v向右移动经过圆心O时,求金属棒中的电流大小和方向及金属棒两端的电压UMN. 学习任务一 [答案] 　从N流向M　Bav [解析] 该把切割磁感线的金属棒看成电源,两个半圆环看成两个并联电阻,画出等效电路图如图所示. 金属棒经过圆心O时,等效电源的电动势为E=Blv=2Bav 外电路的总电阻为R外==R 金属棒中的电流大小为I=== 金属棒中的电流方向为从N流向M 根据电路结构和分压原理可知,金属棒两端的 电压为UMN=·E=Bav. 学习任务一 电磁感应中电路的五个等效问题 学习任务一 学习任务二　电磁感应中的图像问题 [科学思维] 学习任务二 常见图像 类型 (1)随时间t变化的图像,如Φ-t图像、B-t图像、E-t图像、I-t图像等 (2)随位移x变化的图像,如E-x图像和I-x图像等 问题分类 (1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图像 (2)由给定的有关图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量 规律应用 左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、函数图像等 常见题型 图像的选择、图像的描绘、图像的应用、图像的转换 求解电磁感应中图像类选择题的两个常用方法: (1)排除法: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像作出分析和判断. 学习任务二 例2 (多选)[2023·黄岩中学月考] 光滑绝缘水平桌面上的 正方形区域内存在竖直向下的匀强磁场,一均匀的金属直角三 角形线框置于桌面上,如图所示.现用一水平外力F将线框匀速 推出磁场区域,此过程中,力F、线框中的电流I、通过线框某一 横截面的电荷量q和线框的热功率P随时间t变化的关系图像可能 正确的是(　 ) 学习任务二 BC [解析] 将线框匀速推出磁场区域时,有F安=ILB=,由图可知L=vttan θ,则F=F安=t2,可见F与时间t的二次方成正比,A错误; 感应电流I==t,可见电流I与时间t成正比,B正确; 通过线框某一横截面的电荷量q=·t=·t==·L·vt=·t2,可见q与时间t的二次方成正比,图线为抛物线,C正确; 线框的热功率P=I2R==t2,可见P与时间t的二次方成正比,D错误. 学习任务二 变式2 [2023·效实中学期末] 如图所示,两条平行虚线之 间存在匀强磁场,虚线间的距离为L,磁场方向垂直于纸面向里. abcd是位于纸面内的直角梯形线圈,ab与dc间的距离也为L.t=0 时刻,ab边与磁场区域边界重合.现使线圈以恒定的速度v沿垂直 于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→d→c→b→a的感应电流方向为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图像可能是(　) 学习任务二 A [解析] 线圈移动距离为0~L时,即在0~时间内,垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大,线圈中产生逆时针方向的感应电流,线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大,感应电流I==均匀增大,线圈移动距离为L~2L时,即在~时间内,线圈出磁场,垂直于纸面向里的磁通量减小,线圈中产生顺时针方向的感应电流,线圈切割磁感线的有效长度l均匀增大,感应电流I==均匀增大,故A正确,B、C、D错误. 学习任务二 1.对于图像问题,应做到“三看”“三明确” (1)看轴——看清变量; (2)看线——看图线的形状; (3)看点——看特殊点和转折点; (4)明确图像斜率的物理意义; (5)明确截距的物理意义; (6)明确“+”“-”的含义. 学习任务二 2.解决图像问题的一般步骤 (1)明确图像的种类. (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)画图像或判断图像. 学习任务二 $