高中物理 第一章 电磁感应章末复习课学案 教科版选修3-2-教科版高二选修3-2物理学案VIP免费

第一章电磁感应[巩固层·知识整合][体系构建][核心速填]1．“磁生电”的发现：法拉第发现“磁生电”．2．感应电流产生条件：电路闭合、磁通量发生变化．3．感应电流方向的判断：楞次定律、右手定则．4．感应电动势的大小：E＝n，E＝BLv.5．感应电动势的方向：电源内部电流的方向．6．电磁感应中能量的转化：安培力做负功，其他形式的能转化为电能；安培力做正功，电能转化为其他形式的能．7．自感现象产生条件：线圈本身电流发生变化；自感系数：由线圈本身性质决定；应用——日光灯．8．涡流涡流的防止和利用：电磁阻尼、电磁驱动．[提升层·能力强化]电磁感应中的动力学问题通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用，从而引起导体速度、加速度的变化．1．基本方法(1)由法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向．(2)求回路中的电流．(3)分析导体受力情况(包括安培力在内的全面受力分析)．(4)根据平衡条件或牛顿第二定律列方程．2．电磁感应中的动力学临界问题(1)解决这类问题的关键是通过受力分析和运动状态的分析，寻找过程中的临界状态，如速度、加速度为最大值、最小值的条件．(2)基本思路是：导体受外力运动―――→感应电动势――→感应电流―――→导体安培力―→合外力变化―→加速度变化―→速度变化―→临界状态―→列式求解．如图11所示，线圈abcd每边长l＝0.20m，线圈质量m1＝0.10kg、电阻R＝0.10Ω，重物质量为m2＝0.14kg.线圈上方的匀强磁场磁感应强度B＝0.5T，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度为h＝0.20m．重物从某一位置下降，使ab边进入磁场开始做匀速运动，求线圈做匀速运动的速度．图11【解析】线圈在匀速上升时受到的安培力F安、绳子的拉力F和重力m1g相互平衡，即F＝F安＋m1g①重物受力平衡：F＝m2g②线圈匀速上升，在线圈中产生的感应电流I＝＝③线圈受到向下的安培力F安＝BIl④联立①②③④式解得v＝＝4m/s.【答案】4m/s[一语通关]电磁感应中力学问题的解题技巧(1)将安培力与其他力一起进行分析．(2)要特别注意安培力的大小和方向都有可能变化，不像重力或其他力一样是恒力．(3)列出稳定状态下的受力平衡方程往往是解题的突破口．[针对训练]1．(多选)如图12甲所示，MN左侧有一垂直纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场．现将一质量为m、边长为l的正方形金属线框置于该磁场中，使线框平面与磁场方向垂直，且bc边与磁场边界MN重合．对线框施加一按图12乙所示规律变化的水平拉力F，使线框由静止开始向右做匀加速直线运动；当t＝0时，拉力大小为F0；线框的ad边与磁场边界MN重合时，拉力大小为3F0.则()甲乙图12A．线框的加速度为B．线框的ad边出磁场时的速度为C．线框在磁场中运动的时间为D．线框的总电阻为B2l2BD[t＝0时刻，感应电动势E＝0，感应电流I＝0，安培力F安＝BIL＝0.由牛顿第二定律得F0＝ma，得a＝，A错误；根据公式v2＝2al，得v＝，B正确；根据运动学公式得t＝＝，C错误；线框的ad边与磁场边界MN重合时，根据3F0－＝ma，得R＝B2l2，D正确．]电磁感应中的电路问题电磁感应问题往往和电路问题联系在一起，解决这类问题的基本方法是：1．确定电源，产生感应电动势的那部分电路就相当于电源，利用法拉第电磁感应定律确定其电动势的大小，利用右手定则或楞次定律确定其方向以及感应电流的方向，需要强调的是：在电源内部电流是由负极流向正极的，在外部从正极流向外电路，并由负极流入电源．2．分析电路结构，画出等效电路图，这一步关键是“分析”的到位与准确，承上启下，为下一步的处理做好准备．3．利用电路规律求解，主要还是利用欧姆定律、串并联电路中电功、电热之间的关系等．4．注意：电源两极间的电压为路端电压．如图13所示，粗细均匀的金属环的电阻为R，可绕轴O转动的金属杆OA的电阻为，杆长为l，A端与环相接触，一阻值为的定值电阻分别与杆的端点O及环边缘D连接．杆OA在垂直于环面向里、磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω顺时针转动．求电路中总电流的变化范围．图13【解析】设OA杆转至题中所示位置时，金属环A、D间的两部分电阻分别为R1、R2，其等效电路如图所示，则电路中的总电流为I＝＝＝，式中R并＝.因为R1...