高中物理人教版选修3-2第四章《电磁感应》章末复习精品学案+单元测试题(含答案)17099.pdf
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《高中物理人教版选修3-2第四章《电磁感应》章末复习精品学案+单元测试题(含答案)17099.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理人教版选修3-2第四章《电磁感应》章末复习精品学案+单元测试题(含答案)17099.pdf(16页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 1 高中物理人教版选修 3-2第四章电磁感应 章末复习学案+单元测试题 知识网络 电磁感应划时代的发现奥斯特梦圆“电生磁”,法拉第心系“磁生电”专题归纳 专题一 楞次定律的理解和应用 1楞次定律解决的是感应电流的方向问题,它涉及两个磁场感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场),前者和后者的关系不是“同向”和“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。2对“阻碍意义的理解”(1)阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转。(2)阻碍的
2、是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使 2 它再强,也不会产生感应电流。(3)阻碍不是相反,当原磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动方向将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动。(4)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其他形式的能转化为电能,因而楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现。3运用楞次定律处理问题的思路(1)判定感应电流方向问题的思路 运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可以总结 为“一原、二感、三电流”。明确原磁场:弄清原磁场的方向以及磁通量的变化情况。确定感应磁场:
3、即根据楞次定律中的“阻碍”原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向。判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向。(2)判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略 在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要是磁场中的闭合电路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动。【例题 1】(多选)在光滑水平面上固定一个通电线圈,如图所示,一铝块正由左向右滑动穿过线圈,不考虑任何摩擦,那么下面正确的判断是()A接近线圈时做加速运动,离开时做减速运动 B接近和
4、离开线圈时都做减速运动 C一直在做匀速运动 D在线圈中运动时是匀速的 解析:当铝块接近或离开通电线圈时,由于穿过铝块的磁通量发生变化,所 3 以在铝块内要产生感应电流。产生感应电流的原因是它接近或离开通电线圈,产生感应电流的效果是要阻碍它接近或离开通电线圈,所以在它接近或离开时都要做减速运动,所以 A、C 错,B 正确。由于通电线圈内是匀强磁场,所以铝块在通电线圈内运动时无感应电流产生,故做匀速运动,D 正确。答案:BD 专题二 电磁感应的图象问题 1电磁感应的图象种类 图象类型(1)磁感应强度 B、磁通量、感应电动势 E 和感应电流 I 随时间 t变化的图象,即 Bt 图象、t 图象、Et
5、图象和 It 图象(2)对于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 随线圈位移 x 变化的图象,即 Ex 图象和Ix 图象 问题类型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量 应用知识 左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知识等 2电磁感应图象的处理方法 电磁感应中图象问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(或电流)是否大小恒定,用楞次定律或右手定则判断出感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围。分析回路中的感
6、应电动势或感应电流的大小及其变化规律,要利用法拉第电磁感应定律来分析,有些图象问题还要画出等效电路来辅助分析。【例题 2】矩形导线框 abcd 固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度 B 随时间 t 变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流 i 的正方向,图中的 it 图象正确的是()4 解析:磁感应强度均匀变化,产生恒定的感应电流,A 错误。第 1 s 内,磁场垂直于纸面向里均匀增强,由楞次定律可以判定感应电流方向为逆时针,为负,C 错误。同理可判定,第 4 s 内感应电流方向为逆时针,为负,故 B 错误,D 正确。答案:D 专题三
7、 电磁感应中的能量问题 1电磁感应现象中的能量守恒 能量守恒定律是自然界中的一条基本规律,电磁感应现象当然也不例外。电磁感应现象中,从磁通量变化的角度来看,感应电流总要阻碍原磁通量的变化;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总要阻碍它们的相对运动。电磁感应现象中的“阻碍”正是能量守恒的具体体现,在这种“阻碍”的过程中,其他形式的能转化为电能。2电磁感应现象中的能量转化(1)与感生电动势有关的电磁感应现象中,磁场能转化为电能,若电路是纯电阻电路,转化过来的电能将全部转化为电路的内能。(2)与动生电动势有关的电磁感应现象中,通过克服安培力做功,把机械能 5 或其他形式的能转化为电能。克服安培力
8、做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能。若电路是纯电阻电路,转化过来的电能将全部转化为电路的内能。3求解电磁感应现象中能量守恒问题的一般思路(1)分析回路,分清电源和外电路:在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,其余部分相当于外电路。(2)分析清楚有哪些力做功,明确有哪些形式的能量发生了转化。如:做功情况 能量变化特点 滑动摩擦力做功 有内能产生 重力做功 重力势能发生变化 克服安培力做功 有其他形式的能转化为电能,并且克服安培力做多少功,就有多少其他形式能转化为电能 安培力做正功 电能转化为其他形式的能(3)根据能量守恒方程求解
9、【例题 3】如图所示,竖直固定的光滑 U 形金属导轨 MNOP 每米长度的电阻为 r,MN 平行于 OP,且相距为 l,磁感应强度为 B 的匀强磁场与导轨所在平面垂直。有一质量为 m、电阻不计的水平金属杆 ab 可在导轨上自由滑动,滑动过程中与导轨接触良好且保持垂直。将 ab 从某一位置由静止开始释放后,下滑h 高度时速度达最大,在此过程中,电路中产生的热量为 Q,以后设法让杆 ab保持这个速度匀速下滑,直到离开导轨为止。求:(1)金属杆匀速下滑时的速度。(2)匀速下滑过程中通过金属杆的电流 I 与时间 t 的关系。解析:(1)金属杆 ab 由静止释放到刚好达到最大速度vm的过程中,由能量守
10、6 恒定律可得 mghQ12m2mv 解得 vm22Qghm(2)设金属杆刚达到最大速度时,电路总电阻为 R0 ab 杆达到最大速度时有 mgBIl EBlvm I0ER 由得 mg2 20B l vmR 再经时间 t,电路总电阻 RR02rvmt,则 IERBlvmR。联立以上各式解得 I2 22BlmgB lrmgt。答案:(1)22Qghm(2)I2 22BlmgB lrmgt 专题四 电磁感应中的力学问题 由于通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,因此电磁感应问题往往和力学问题综合在一起考查。1理解电磁感应问题中的两个研究对象及其之间的相互制约关系 2领会力和运动的动态关系 7
11、3解决电磁感应现象中的力学问题的思路(1)对电学对象要画好必要的等效电路图。(2)对力学对象要画好必要的受力分析图和过程示意图。(3)电磁感应中切割磁感线的导体要运动,产生的感应电流又要受到安培力的作用,在安培力作用下,导体的运动状态发生变化,这就可能需要应用牛顿运动定律。特别提醒 对电磁感应现象中的力学问题,要抓好受力情况和运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达到稳定运动状态。要抓住 a0 时,速度 v 达最大值的特点。【例题 4】如图甲所示,两根足够长的直金属导轨 MN、PQ 平行放
12、置在倾角为 的绝缘斜面上,两导轨间距为 L,M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀直金属杆 AB 放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让 AB 杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦。(1)由 B 向 A 方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出 AB 杆下滑过程中某时刻的受力示意图。(2)在加速下滑过程中,当 AB 杆的速度大小为 v 时,求此时 AB 杆中的电流大小及其加速度的大小。(3)求在下滑过程中,AB 杆可以达到的最大速度值。解析:(1)如图所示,重力
13、 mg,竖直向下;支持力 FN,垂直斜面向上;安培力 F,沿斜面向上。8 (2)当 AB 杆速度为 v 时,感应电动势 EBLv,此时电路中电流 IERBLvR。AB 杆受到安培力 FBIL22B L vR,根据牛顿运动定律,有 mamgsin Fmgsin 22B L vR,agsin 22B L vmR。(3)当22B L vRmgsin 时,AB 杆达到最大速度 vmax22sinmgRB L。答案:(1)见解析(2)BLvR gsin 22B L vmR(3)22sinmgRB L 9 第四章(基础过关题)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分;其中第 17 题为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电磁感应 高中物理 人教版 选修 第四 复习 精品 单元测试 答案 17099
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.deliwenku.com/p-85018684.html
限制150内