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1、第第3课时电磁感应中电路和图象问题课时电磁感应中电路和图象问题2021/8/11 星期三1 考点一考点一 电磁感应中的电路问题电磁感应中的电路问题1对电磁感应电源的理解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电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定(2)电源电动势的大小可由电源电动势的大小可由EBlv或或En求得求得2对电磁感应电路的理解对电磁感应电路的理解(1)在在电电磁磁感感应应电电路路中中，相相当当于于电电源源的的部部分分把把其其他他形形式式的的能能通通过电流做功转化为电能过电流做功转化为电能(2)“电源电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势两端的电压为路
2、端电压，而不是感应电动势2021/8/11 星期三2【例例1】(2014浙浙江江卷卷)某某同同学学设设计计一一个个发发电电测测速速装装置置，工工作作原原理理如如图图所所示示一一个个半半径径为为R0.1 m的的圆圆形形金金属属导导轨轨固固定定在在竖竖直直平平面面上上，一一根根长长为为R的的金金属属棒棒OA，A端端与与导导轨轨接接触触良良好好，O端端固固定定在在圆圆心心处处的的转转轴轴上上转转轴轴的的左左端端有有一一个个半半径径为为r的的圆圆盘盘，圆圆盘盘和和金金属属棒棒能能随随转转轴轴一一起起转转动动圆圆盘盘上上绕绕有有不不可可伸伸长长的的细细线线，下下端端挂挂着着一一个个质质量量为为m0.5
3、kg的的铝铝块块在在金金属属导导轨轨区区域域内内存存在在垂垂直直于于导导轨轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度平面向右的匀强磁场，磁感应强度B0.5 T2021/8/11 星期三3a点点与与导导轨轨相相连连，b点点通通过过电电刷刷与与O端端相相连连测测量量a、b两两点点间间的的电电势势差差U可可算算得得铝铝块块速速度度铝铝块块由由静静止止释释放放，下下落落h0.3 m时时，测测得得U0.15 V(细细线线与与圆圆盘盘间间没没有有滑滑动动，金金属属棒棒、导导轨轨、导导线线及及电电刷刷的的电电阻阻均均不不计计，重重力力加加速速度度g10 m/s2)2021/8/11 星期三4(1)测测U时时，与与a点
4、点相相接接的的是是电电压压表表的的“正正极极”还还是是“负负极极”？(2)求此时铝块的速度大小；求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失求此下落过程中铝块机械能的损失解解析析：(1)根根据据右右手手定定则则可可判判断断A点点是是电电源源的的正正极极，故故a点点接电压表的接电压表的“正极正极”2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三6规规 律律 总总 结结2021/8/11 星期三71(2015安安徽徽卷卷)如如图图所所示示，abcd为为水水平平放放置置的的平平行行“”形形光光滑滑金金属属导导轨轨，间间距距为为l.导导轨轨间间有有垂垂直直于于导导轨轨平平面面的的匀
5、匀强强磁磁场场，磁磁感感应应强强度度大大小小为为B，导导轨轨电电阻阻不不计计已已知知金金属属杆杆MN倾倾斜斜放放置置，与与导导轨轨成成角角，单单位位长长度度的的电电阻阻为为r，保保持持金金属属杆杆以以速速度度v沿沿平平行行于于cd的的方方向向滑滑动动(金金属属杆杆滑滑动动过过程程中中与与导导轨接触良好轨接触良好)，则，则()2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10 考点二考点二 电磁感应中的图象问题电磁感应中的图象问题1所所用用规规律律：一一般般包包括括：左左手手定定则则、安安培培定定则则、楞楞次次定定律律、法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律、欧
6、欧姆姆定定律律、牛牛顿顿运运动动定定律律等等2分分析析步步骤骤：明明确确图图象象的的种种类类；分分析析电电磁磁感感应应的的具具体体过过程程；结结合合法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律、欧欧姆姆定定律律、牛牛顿顿运运动动定定律律等等规规律律写写出出函函数数方方程程；根根据据函函数数方方程程进进行行数数学学分分析析，例例如如分分析析斜斜率率的的变变化化、截截距距等等；画画图图象象或或判判断图象断图象2021/8/11 星期三11【例例2】(2014课课标标全全国国卷卷)如如图图(a)，线线圈圈ab、cd绕绕在在同同一一软软铁铁芯芯上上在在ab线线圈圈中中通通以以变变化化的的电电流流，用用示示波波
7、器器测测得得线线圈圈cd间间电电压压如如图图(b)所所示示，已已知知线线圈圈内内部部的的磁磁场场与与流流经经线线圈圈的的电电流流成成正正比比，则则下下列列描描述述线线圈圈ab中中电电流流随时间变化关系的图中，可能正确的是随时间变化关系的图中，可能正确的是()2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三132021/8/11 星期三14规规 律律 总总 结结电磁感应中图象类选择题的两个常见解法电磁感应中图象类选择题的两个常见解法(1)排排除除法法：定定性性地地分分析析电电磁磁感感应应过过程程中中物物理理量量的的变变化化趋趋势势(增增大大还还是是减减小小)、变变化化快快慢慢(均均匀匀变
8、变化化还还是是非非均均匀匀变变化化)，特特别别是是物物理理量量的的正正负负，排排除除错错误误的的选选项项没没有有表表示示方方向向的的正正负时负时，优先判断方向有时会产生意想不到的效果优先判断方向有时会产生意想不到的效果(2)函函数数法法：根根据据题题目目所所给给条条件件定定量量地地写写出出两两个个物物理理量量之之间间的的函函数数关关系系，然然后后由由函函数数关关系系对对图图象象作作出出分分析析和和判判断断，这这未必是最简捷的方法未必是最简捷的方法，但却是最有效的方法但却是最有效的方法2021/8/11 星期三152(多多选选)(2016徐徐州州质质检检)如如图图甲甲所所示示，正正六六边边形形导
9、导线线框框abcdef放放在在匀匀强强磁磁场场中中静静止止不不动动，磁磁场场方方向向与与线线框框平平面面垂垂直直，磁磁感感应应强强度度B随随时时间间t的的变变化化关关系系如如图图乙乙所所示示t0时时刻刻，磁磁感感应应强强度度B的的方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，设设产产生生的的感感应应电电流流以以顺顺时时针针方方向向为为正正、竖竖直直边边cd所所受受安安培培力力的的方方向向以以水水平平向向左左为为正正则则下下面面关关于于感感应应电电流流i和和cd边边所所受受安安培培力力F随随时时间间t变化的图象正确的是变化的图象正确的是()2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17解解析析
10、：02 s时时间间内内，负负方方向向的的磁磁场场在在减减弱弱，产产生生正正方方向向的的恒恒定定电电流流，cd边边所所受受安安培培力力向向右右且且减减小小.23 s时时间间内内，电电流流仍仍是是正正方方向向，且且大大小小不不变变，此此过过程程cd边边所所受受安安培培力力向向左左且且增增大大.36 s时时间间内内，电电流流为为负负方方向向，大大小小不不变变，cd边边所所受安培力先向右后变为向左受安培力先向右后变为向左，故选故选A、C.答案：答案：AC2021/8/11 星期三18图象的转换图象的转换 方方 法法 技技 巧巧 思思 维维 提提 升升2021/8/11 星期三19典典例例将将一一段段导
11、导线线绕绕成成图图甲甲所所示示的的闭闭合合回回路路，并并固固定定在在水水平平面面(纸纸面面)内内回回路路的的ab边边置置于于垂垂直直纸纸面面向向里里的的匀匀强强磁磁场场中中回回路路的的圆圆环环区区域域内内有有垂垂直直纸纸面面的的磁磁场场，以以向向里里为为磁磁场场的的正正方方向向，其其磁磁感感应应强强度度B随随时时间间t变变化化的的图图象象如如图图乙乙所所示示用用F表表示示ab边边受受到到的的安安培培力力，以以水水平平向向右右为为F的的正方向，能正确反映正方向，能正确反映F随时间随时间t变化的图象是变化的图象是()2021/8/11 星期三20思路导引思路导引2021/8/11 星期三212021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23