2012高二物理课件：第四章章末整合(新人教版选修32).ppt

* 专题一 感应电荷量的计算 电磁感应现象中，感应电流一般不是稳恒电流，所以感应 电荷量不能直接应用电流的定义式来计算，而是根据这一过程 的平均电流来计算． 【例 1】如图 4－1 所示，平行导轨置于磁感应强度为 B 的 匀强磁场中 方向向里 ，间距为 L，左端电阻为 R，其余电阻不 计，导轨右端接一电容为 C 的电容器．现有一长 2L 的金属棒 ab 放在导轨上，ab 以 a 为轴以角速度ω顺时针转过 90°的过程 中，通过 R 的电量为多少？ 图 4－1 解： 1 由 ab 棒以 a 为轴旋转到 b 端脱离导轨的过程中， 产生的感应电动势一直增大，对 C 不断充电，同时又与 R 构成 闭合回路．ab 产生感应电动势的平均值 专题二 电磁感应的电路问题 1．基本方法 1 确定电源：先判断产生电磁感应现象的那一部分导体， 该部分导体可视为等效电源． 2 分析电路结构，画等效电路图． 3 利用电路规律求解，主要有欧姆定律，串并联规律等． 2．常见的一些分析误区 1 不能正确分析感应电动势及感应电流的方向． 2 应用欧姆定律分析求解电路时，不注意等效电源的内阻 对电路的影响． 3 对连接在电路中电表的读数不能正确进行分析，特别是 并联在等效电源两端的电压表，其示数应该是外电压，而不是 等效电源的电动势． 【例2】航天飞机在地球赤道上空离地面约 3000 km 处由东向西 飞行，相对地面速度大约 6.5×103 m/s，从航天飞机上向地心方向发 射一颗卫星，携带一根长 20 km，电阻为 800 Ω的金属悬绳，使这根 悬绳与地磁场垂直，做切割磁感线运动．假定这一范围内的地磁场是 均匀的．磁感应强度为 4×10 －5 T，且认为悬绳上各点的切割速度和 航天飞机的速度相同．根据理论设计，通过电离层 由等离子体组成 的作用，悬绳可以产生约 3 A 的感应电流，试求： 1 金属悬绳中产生的感应电动势； 2 悬绳两端的电压； 3 航天飞机绕地球运行一圈悬绳输出的电能 已知地球半径为 6400 km ． 解：将飞机下金属悬绳切割磁感线产生感应电动势看作电 源模型，当它通过电离层放电可看作直流电路模型．如图 4－2 所示. 图 4－2 1 金属绳产生的电动势： 专题三 电磁感应中的图象问题 1．基本方法 1 看清横、纵坐标表示的物理量． 2 理解图象的物理意义． 3 画出对应的物理图象 常采用分段法，数学法处理 ． 2．分析要点 1 定性或定量地表示出所研究问题的函数关系． 2 注意横、纵坐标表达的物理量，以及各物理量的单位． 3 注意在图象中 E、I、B 等物理量的方向是通过正负值来 反映，故确定大小变化的同时，还应确定方向的变化情况． 【例 3】如图 4－3 甲所示区域 图中直角坐标系 xOy 的一、 三象限 内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于图面向里，大小 为 B，半径为 l，圆心角为 60°的扇形导线框 OPQ 以角速度ω绕 O 点在图面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为 R. 图 4－3 1 求线框中感应电流的最大值 I0 和感应电流的频率 f. 2 在图乙中画出线框转一周的时间内感应电流 I 随时间 t 变化的图象． 规定在图甲中线框的位置相应的时刻为 t ＝0 图 4－4 专题四 电磁感应中的力学问题 1．基本方法 1 用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的 大小和方向； 2 求出回路的电流强度； 3 分析研究导体受力情况 包括安培力，用左手定则确定其 方向 ； 4 列平衡方程或动力学方程求解． 2．解决电磁感应现象中力学问题的技巧 1 对立体空间进行受力分析时，应把立体图转化为平面 图，使物体 导体 所受的各力尽可能在同一平面图内，以便正 确对力进行分解与合成，利用物体的平衡条件和牛顿运动定律 列式求解． 2 对于非匀变速运动最值问题的分析，注意应用加速度为 零，速度达到最值的特点． 开始两杆做变加速运动，稳 定时，两杆以相同的加速度 做匀变速运动 杆 1 做变减速运动，杆 2 做 变加速运动，稳定时，两杆 的加速度为 0，以相同速度 做匀速运动 分析 示意图 v1＝v2＝0， 杆 2 受到恒定水平外力作用 光滑平行导轨 v1≠0 v2＝0 ， 不受其他水平外力作用． 光滑平行导轨 初始 条件 3．滑轨问题 【例 4】 双选 两根相距为 L 的足够长的金属直角导轨如图 4－5 所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于 水平面．质量均为 m 的金属细杆 ab、cd 与导轨垂直接触形成 闭