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高三物理一轮复习 电磁感应定律的综合应用(一)(电路和图象)教学一体案VIP免费

高三物理一轮复习 电磁感应定律的综合应用(一)(电路和图象)教学一体案_第1页
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电磁感应定律的综合应用(一)(电路和图象)1.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)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内电阻,其余部分是外电路。2.电源电动势和路端电压(1)电动势:E=n或E=Blvsin_θ。(2)路端电压:U=IR=E-Ir。1.对电磁感应电源的理解(1)电源的正负极可用右手定则或楞次定律判定,要特别注意在内电路中电流由负极到正极。(2)电磁感应电路中的电源与恒定电流的电路中的电源不同,前者是由于导体切割磁感线产生的,公式为E=BLv,其大小可能变化,变化情况可根据其运动情况判断;而后者的电源电动势在电路分析中认为是不变的。(3)在电磁感应电路中,相当于电源的导体(或线圈)两端的电压与恒定电流的电路中电源两端的电压一样,等于路端电压,而不等于电动势。(除非切割磁感线的导体或线圈电阻为零)2.解决电磁感应电路问题的基本步骤(1)确定电源及正负极,并利用E=Blv或E=n求出电源电动势。当电路中有两棒切割磁感线产生电动势时,将它们求和(同向时)或求差(反向时);(2)分析电路结构,画等效电路图;(3)利用闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律求电流、电压、电功率、焦耳热、感应电荷量等。1.(2013·汕头模拟)用均匀导线做成的正方形线圈边长为l,正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中,如图9-3-1所示,当磁场以的变化率增强时,则()图9-3-1A.线圈中感应电流方向为acbdaB.线圈中产生的电动势E=·C.线圈中a点电势高于b点电势D.线圈中a、b两点间的电势差为·解析:选AB当磁场增强时,由楞次定律可判定感应电流的方向为acbda,故A项正确;由法拉第电磁感应定律的E=·,B项正确;由于内电路上电流由负极到正极,φb>φa,故C项错误;线圈中a、b两点的电势差为电动势的一半,即-·,故D项错误。电磁感应的图象问题电磁感应中的图象问题图象类型(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图象,即B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t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随导体位移x变化的图象,即E-x图象和I-x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、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律、相关数学知识等(1)电磁感应现象中图象问题的分析,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)大小是否恒定。用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负、以及在坐标中的范围。(2)要正确解决图象问题,必须能根据图象的意义把图象反映的规律对应到实际过程中去,又能根据实际过程的抽象规律对应到图象中去,最终根据实际过程的物理规律进行判断。(3)解决图象问题的基本步骤:①明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者E-t图象、i-t图象等。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E-x图象和i-x图象。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判断图象(或描绘图象、变换图象或应用图象分析解决问题)。2.(2012·北京四中模拟)一矩形线圈位于一随时间t变化的磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,如图9-3-2甲所示。磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。以I表示线圈中的感应电流,以图甲中线圈上箭头所示方向的电流为正,则以下的I-t图中正确的是()图9-3-2图9-3-3解析:选A由题干图乙可知,在0~1s的时间内,磁感应强度均匀增大,由楞次定律判断出感应电流的方向为逆时针方向,和题干图甲中所示电流相反,所以为负值,B选项和C选项都错误;根据法拉第电磁感应定律,其大小E==,I==为一定值,在2~3s和4~5s时间内,磁感应强度不变,磁通量不变化,无感应电流生成,D选项错,所以A选项正确。电磁感应中的电路问题[命题分析]本考点...

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