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一轮复习学案---电磁感应
高考物理一轮复习学案——电磁感应
电磁感应综合问题,不仅涉及电学多个知识的综合,还常和力学知识相联系,能够考查学生的理解能力、分析综合能力。是历年高考考查的热点、重点,题型有选择题也有解答题。所以,本专题在考前应重点强化复习。I级要求:电磁感应现象、自感和互感;两个II级要求:感应电流产生的条件和法拉第电磁感应定律 楞次定律。知识结构:本专题涉及到的问题有以下几种类型:1.?电磁感应和电学知识综合应用。可以和闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律、左右手定则等知识结合,判断电动势和电流大小方向等问题。2.?电磁感应和力学知识综合应用。可以和力学中的牛顿定律、动量知识结合,判断有关导体棒,线圈速度加速度变化情况。3.?电磁感应和能量转化结合。判断外力做功情况、电路产热情况以及导体棒或线圈动能变化情况。
重点提示:1.?要注意基本规律的理解。本单元涉及的内容综合性强,但深刻理解基本概念和规律是解决综合问题的基础。(1)要注意感应电动势的大小和磁通量的变化率成正比,与磁通量的大小无关。(2)要注意E=和E=BLv 和 联系和区别。(3)要注意左手定则和右手定则的区别。(4)要深刻理解楞次定律。理解阻碍含义。阻碍并不是相反,阻碍也不是阻止。增反减同,来拒去留。对线框导体棒在磁场中运动问题要弄清楚哪部分相当于电源,知道电源内部电流是从负极到正极,根据这点判断导体的哪端相当于电源正极。2.?电磁感应与力和运动结合的问题,研究方法与力学相同。首先明确研究对象,搞清物理过程,正确地进行受力分析。导体棒在磁场中运动问题是个重点。对导体棒和线框在磁场中运动时受力情况、运动情况的动态分析,思考方向是:导体受力运动产生感应电动势 ------感应电流---------导体受安培力-------阻碍导体相对运动-------合外力变化---------加速度变化-------速度变化---------感应电动势变化 ……,当加速度等于零,导体达到稳定运动状态,速度达到最大。3.电磁感应现象中,产生的电能是其他形式的能转化来的,外力克服安培力做多少功,就有多少电能产生.从能量转化和守恒的观点看,楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现,电磁感应现象是能量守恒定律的重要例证,也是解决一些电磁感应问题的重要方法,从能量守恒和转化方面分析电磁感应问题往往可以使问题变的简单,在复习中应注意应用.典型例题
一.电磁感应 楞次定律
学习目标:
1.理解;
2.sinα可知,磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:
①S、α不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB(Ssinα
②B、α不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS(Bsinα
③B、S不变,α改变,这时ΔΦ=BS(sin2-sinα1)
1、Φ2,再求Φ2-Φ1了。
(2)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的,所以只能是机械能减少转化为电能,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
(3)从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。
在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
4.右手定则。
对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时,用右手定则更方便一些。
5.楞次定律的应用步骤
楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁场如何变化(增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向(增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。
6.解法指导:
(1)楞次定律中的因果关联
楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系,一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系,二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决物理问题的关键.
(2)运用楞次定律处理问题的思路
运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”
①常规法:
据原磁场(B原方向及ΔΦ情况)确定感应磁场(B感方向)判断感应电流(I感方向)导体受力及运动趋势.
②效果法
由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻碍”的含义.据阻碍原则,可直接对运动趋势作出判断,更简捷、迅速.
【例1】(1996年全国)一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中的感应电流的方向分别为
位置Ⅰ 位置Ⅱ
(A)逆时针方向 逆时针方向
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