2027届高考物理一轮复习课件：第12章 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题

该高中物理高考复习课件聚焦“电磁感应中的电路和图像问题”专题，依据高考评价体系梳理了电路问题（动生/感生电动势、电荷量计算）和图像问题（过程选图像、图像析过程）两大核心考点，通过命题报告明确常考题型分布，构建内电路外电路分析、磁通量变化计算等解题框架，体现高考备考的系统性和针对性。 课件亮点在于“真题实例+思维链指导+素养提升”的复习模式，如例3通过ΔΦ/R总推导电荷量公式培养科学推理素养，例4分段分析线框进出磁场安培力变化强化模型建构能力。特设破题步骤和易错点总结，帮助学生掌握等效电路构建、图像斜率分析等技巧，教师可据此实施精准复习，助力学生高效冲刺高考。

专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一　电磁感应中的电路问题 能力 高分练 课中 关键能力·可视思维 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 角度一　动生电动势电路问题的分析 例1 (2026四川成都测试)如图所示,放在光滑绝缘水平面上半径为R、总电阻为r的金属圆环,有一半在垂直于水平面向上大小为B的匀强磁场中。圆环以与直线边界MN的夹角为θ(θ<90°)的初速度v进入磁场,则(　　) A.圆环进磁场过程中有逆时针方向的感应电流 B.圆环进磁场过程中先做减速运动,最终速度为零 C.圆环刚进磁场时PQ两端电压为BRvsin θ D.圆环刚进磁场时受到安培力的大小为 C 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 解析 根据右手定则可知,圆环进磁场过程中有顺时针方向的感应电流,A错误;根据左手定则可知,圆环所受安培力方向垂直于边界MN向下,将速度沿边界与垂直于边界分解,垂直于边界做减速运动,沿边界做匀速运动,若圆环能够全部进入磁场,或者部分进入磁场后垂直于边界的分速度已经减为0时,感应电动势为0,感应电流为0,安培力也为0,此时圆环开始做匀速直线运动,即圆环进磁场过程中先做减速运动,最终速度不等于零,B错误;圆环刚进磁场时产生的感应电动势E=B·2Rvsin θ,此时PQ两端电压U=,解得U=BRvsin θ,C正确;结合上述,圆环刚进磁场时产生的感应电流I=,此时所受安培力F=BI·2R,解得F=,故D错误。 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 破题思维链 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 角度二　感生电动势的电路问题的分析 例2 (2026湖南浏阳期末)如图所示,匝数为N、面积为S的圆形线圈,圆内有垂直线圈平面的匀强磁场,磁感应强度的变化规律为B=B0+kt,其中k<0。线圈与磁场外小灯泡相连,小灯泡和线圈的电阻均为R,其他电阻不计,则电路中(　　) A.电流由a经灯泡流向b B.感应电动势大小为kS C.流过灯泡的电流大小为 D.a、b间电压的大小为 C 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 解析 圆内磁场减弱,磁通量变小,由楞次定律可知,产生顺时针方向的感应电流,电流由b经灯泡流向a,选项A错误;据法拉第电磁感应定律可得E=NS=NkS,选项B错误;流过灯泡的电流大小为I=,选项C正确;a、b间电压的大小为U=IR=,选项D错误。 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 破题思维链 分析电磁感应中电路问题的基本思路 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 解题精要 电磁感应中的内电路和外电路 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.“相当于电源”的导体两端的电势差不一定等于电源的电动势。 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 角度三　电磁感应中电荷量的计算 例3 (2025上海嘉定区调研)如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.4 s时间拉出,回路中产生的电热是Q1,通过导线截面积的电荷量为q1,第二次用0.8 s时间拉出,回路中产生的电热是Q2,通过导线截面积的电荷量为q2,则(　　) A.Q1<Q2,q1<q2　　 B.Q1<Q2,q1=q2 C.Q1>Q2,q1=q2 D.Q1>Q2,q1>q2 C 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 解析 设导线框的长为L1,宽为L2,从图示位置匀速拉出匀强磁场的时间为t,则被拉出的速度为v=,由法拉第电磁感应定律有E=BL2v=,根据闭合电路欧姆定律可得电路产生的感应电流为I=,所以电路中产生的电热为Q=I2Rt=Rt=,由t1<t2,可得Q1>Q2,由法拉第电磁感应定律可得,通过导线截面积的电荷量表达式为q=t=,由分析可知两次情况下的磁通量变化ΔΦ相等,所以q1=q2。故选C。 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 破题思维链 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 解题精要 电磁感应中电荷量的计算公式:q=n。 推导:根据法拉第电磁感应定律。 考点一 考点二 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点二　电磁感应中的图像问题 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 角度一　已知电磁感应过程选图像的方法 例4 (2026浙江杭州测试)一有界区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为L;一个高为L的梯形导体框abcd在外力作用下以速度v向右匀速穿过磁场。设t=0时刻ab边位于磁场左边界,规定向左为安培力正方向。下列线框所受安培力F随时间t的变化规律正确的是(　　) D 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 解析 设ab的长为l0,ad与水平方向的夹角为θ,线框的电阻为R,根据题意可知,线框进入磁场的时间为t=,线框进入过程,根据右手定则可知,感应电流为逆时针,根据左手定则可知,线框受到的安培力向左,为正值,线框切割磁感线的有效长度为l=l0+vttan θ,根据E=BLv、I=和F安=BIL可得F安=,根据表达式可知,F-t图像为开口向上的抛物线,当线框出磁场时,根据右手定则可知,感应电流为顺时针,根据左手定则可知,线框受到的安培力向左,为正值,根据题意可知,线框切割磁感线的有效长度仍为l=l0+vttan θ,则F-t图像与线框进入磁场时的图像一样,故A、B、C错误,D正确。 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 破题思维链 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 解题精要 电磁感应图像问题的类型 1.感生类图像问题 (1)给定电磁感应过程,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,求解相应物理量。 2.动生类图像问题 由闭合线圈的运动过程画出i-t图像或E-t图像等。 3.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、进出磁场的转折点等。 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 角度二　已知图像分析电磁感应过程的方法 例5 (2026河南许昌期中)如图甲所示,一单匝带缺口(缺口很小)的刚性金属圆环固定在水平面内,圆环阻值 r=1 Ω,缺口两端引出两根导线,与阻值R=9 Ω的定值电阻构成闭合回路,圆环内的磁通量变化如图乙所示,规定磁通量方向向里为正,不计导线的电阻,下列说法正确的是(　　) A.0~1 s内圆环中的感应电流方向 沿逆时针方向 B.0~1 s和1~2 s内感应电流方向不同 C.2~4 s内,电阻R两端电压 Uab=0.5 V D.0~1 s内圆环有扩张趋势,且感应电流大小为0.1 A D 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 解析 0~1 s内,磁通量减小,由楞次定律可知,感应磁场与原磁场方向相反,根据安培定则可知,感应电流方向为顺时针,A错误;1~2 s内,磁通量反向增加,根据楞次定律可知,感应磁场与原磁场方向相反,根据安培定则可知,感应电流方向为顺时针,与0~1 s内电流方向相同,B错误;2~4 s内,由法拉第电磁感应定律可得E=n=0.5 V,由闭合电路欧姆定律可得UR=R=0.45 V,由楞次定律“增反减同”和安培定则可知,电流为逆时针方向,所以Uab=-UR =-0.45 V,C错误;根据楞次定律“增缩减扩”可知,0~1 s内圆环有扩张趋势,由法拉第电磁感应定律可得E=n,由闭合电路欧姆定律可得I=,联立求解可得I=0.1 A,D正确。 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 破题思维链 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 解题精要 1.常见类型 2.图像斜率:法拉第电磁感应定律E=n是B-t图像中图线的斜率,若斜率不变,则感应电动势恒定不变。 专题提升课17　电磁感应中的电路和图像问题 考点一 考点二 $