2018年高考物理大二轮专题复习讲学稿+课件：专题七 第1讲 电磁感应问题 (2份打包)

第1讲　电磁感应问题 课标卷高考命题分析 年份 题号·题型·分值 模型·情景 题眼分析 难度 2015年 Ⅰ卷 19题·选择题·6分 阿拉果“圆盘实验” 涡流的产生 难 Ⅱ卷 15题·选择题·6分 直角三角形金属框转动切割 等效速度、电路分析 易 2016年 Ⅱ卷 20题·选择题·6分 法拉第圆盘发电机 旋转切割等效速度、电路分析 中 Ⅲ卷 21题·选择题·6分 电磁感应与交变电流的综合 感应电动势规律的分析 中 25题·计算题·20分 电磁感应的综合 磁通量的分析计算 难 2017年 Ⅰ卷 18题·选择题·6分 感应电流产生的条件 施加磁场来快速衰减其微小震动 中 Ⅱ卷 20题·选择题·6分 法拉第电磁感应定律；楞次定律；安培力 E－t图象中获取信息 中 Ⅲ卷 15题·选择题·6分 楞次定律 PQRS中产生的感应电流也产生磁场 易 1．楞次定律中“阻碍”的表现 (1)阻碍磁通量的变化(增反减同)． (2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)． (3)阻碍原电流的变化(自感现象)． 2．感应电动势的计算 (1)法拉第电磁感应定律：E＝n，常用于计算感应电动势的平均值． ①若B变，而S不变，则E＝nS； ②若S变，而B不变，则E＝nB. (2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求电动势的瞬时值． (3)如图1所示，导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的电动势E＝Bl2ω. 图1 3．感应电荷量的计算 回路中发生磁通量变化时，在Δt时间内迁移的电荷量(感应电荷量)为q＝I·Δt＝·Δt＝n·Δt＝n.可见，q仅由回路电阻R和磁通量的变化量ΔΦ决定，与发生磁通量变化的时间Δt无关． 4．电磁感应电路中产生的焦耳热 当电路中电流恒定时，可用焦耳定律计算；当电路中电流变化时，则用功能关系或能量守恒定律计算． 解决感应电路综合问题的一般思路是“先电后力”，即： 先作“源”的分析——分析电路中由电磁感应所产生的“电源”，求出电源参数E和r； 接着进行“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； 然后是“力”的分析——分析研究对象(通常是金属棒、导体、线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力； 接着进行“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； 最后是“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中，其能量转化和守恒的关系． 高考题型1　楞次定律和电磁感应定律的应用 例1　(多选)(2017·山东模拟)如图2所示，竖直面内有一个闭合导线框ACDE(由细软导线制成)挂在两固定点A、D上，水平线段AD为半圆的直径，在导线框的E处有一个动滑轮，动滑轮下面挂一重物，使导线处于绷紧状态．在半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场．设导线框的电阻为r，圆的半径为R，在将导线上的C点以恒定角速度ω(相对圆心O)从A点沿圆弧移动的过程中，若不考虑导线中电流间的相互作用，则下列说法正确的是(　　) 图2 A．在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针 B．在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC＝30°位置的过程中，通过导线上C点的电荷量为 C．当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的感应电动势最大 D．在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，导线框中产生的电热为 答案　ABD 解析　由题意知，在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，直角三角形的面积先增大后减少，穿过直角三角形的磁通量先增大后减少，由楞次定律知导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针，则A项正确；在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC＝30°位置的过程中，通过导线上C点的电荷量q＝It＝t＝＝＝＝，则B项正确；设DC与AD间夹角为θ，通过导线框的磁通量Φ＝B·2Rsin θ·2Rcos θ＝2R2Bsin θcos θ＝R2Bsin 2θ，所以通过导线框的磁通量表达式为Φ＝R2Bsin ωt，当C沿圆弧移动到圆心O的正上方时，导线框中的磁通量最大，而感应电动势为零，则C项错误；在C从A点沿圆弧移动到D点的过程中，对Φ－t的表达式求导得E＝R2Bωcos ωt，产生的热量为Q＝·＝，则D项正确． 1．求感应电动势的两种方法 (1)E＝n，用来计算感应电动势的平均值． (2)E＝BLv或E＝BL2ω，主要用来计算感应电动势的瞬时值． 2．判断感应电流方向的两种方法 (1)利用右手定则，即根据导体在磁场中做切割磁感线运动的情况进行判断． (2)利用楞次定律，即根据穿过回路的磁通量的变化情况进行判断． 3．楞次定律中“阻