2013高考一轮复习优秀：第十章电磁感应第二单元 第4课时.ppt

第二单元　电磁感应综合问题研究 第4课时　电磁感应中的动力学问题和能量 ;贺锐芳泰涂变量缉爬清汉模岳涵竣另忱晰唯拾靠滦零啦睛猪淹晓池烛敝虽2013高考一轮复习优秀：第十章电磁感应第二单元 第4课时2013高考一轮复习优秀：第十章电磁感应第二单元 第4课时;基础回顾;要点深化;釜倦凌历翱雷挥氨漱财敖就鼠致邀挥嘲砖隔错仆敞邮痔酪溉隅条汪嫡膝处2013高考一轮复习优秀：第十章电磁感应第二单元 第4课时2013高考一轮复习优秀：第十章电磁感应第二单元 第4课时;2．解决电磁感应中的动力学问题的方法 (1)具体步骤 (2)两种状态的处理：当导体处于平衡态——静止状态或匀速直线运动状态时，根据合外力为零去列式解答；当导体处于非平衡态——变速运动时，若是变加速(或变减速)，要运用牛顿定律列式，就不同时刻的状态解答瞬时值；若是匀加速(或匀减速)，要运用牛顿定律列式，求定值．;基础回顾;要点深化;2．解决电磁感应中的能量问题的方法 (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律(包括右手定则)确定感应电动势的大小和方向． (2)用闭合电路欧姆定律确定感应电流的大小和方向． (3)分析受力情况，寻找力学关系． (4)分析导体机械能的变化，用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程，或者用稳定状态时受力特点及功率关系列方程，联立求解．;远嫂屏酵巳靳玄浅炸侠糙鬃畦颖惦奠孺瘸簿取臀登叼法足怔厦始梗捻掳襟2013高考一轮复习优秀：第十章电磁感应第二单元 第4课时2013高考一轮复习优秀：第十章电磁感应第二单元 第4课时;如右图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度v从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，则两种情况外力对线圈做的功之比Wa∶Wb等于多少？拉力的功率之比Pa∶Pb等于多少？线圈中产生的焦耳热之比Qa∶Qb等于多少？;解析：由电阻定律知，两个线圈电阻Ra∶Rb＝1∶2. a、b线圈最后一导线切割磁感线产生的感应电动势分别为Ea＝BLv和Eb＝2BLv，故感应电动势之比Ea∶Eb＝1∶2；感应电流分别为Ia＝Ea/Ra和Ib＝Eb/Rb，故感应电流之比为Ia∶Ib＝1∶1. a、b线圈所受的安培力??别为Fa＝BIaL和Fb＝2BIbL，故安培力之比为Fa∶Fb＝1∶2；为了维持线圈匀速拉出匀强磁场，拉力要等于安培力，故两个拉力之比为Fa′∶Fb′＝1∶2，做功之比为Wa∶Wb＝(Fa′L)∶(Fb′2L)＝1∶4. a、b线圈拉出磁场的时间分别为ta＝L/v和tb＝2L/v，故时间之比为ta∶tb＝1∶2；拉力的功率分别为Pa＝Wa/ta和Pb＝Wb/tb，故拉力的功率之比Pa∶Pb＝1∶2(或Pa＝Fa·v，Pb＝Fb·v)．;根据能量的转化和守恒可知，由于动能不变，外力做功等于电能，而电能又全部转化为焦耳热，故线圈中产生的焦耳热之比Qa∶Qb＝1∶4.(或者能计算安培力做功也能得到；或者用焦耳定律也能得到： 答案：Wa∶Wb＝1∶4　Pa∶Pb＝1∶2　Qa∶Qb＝1∶4 点评：本题题目情景不算复杂，但考点多，注重考查考生理解、应用基础知识解决学科内综合题的能力．;题型训练;A．线框通过磁场的整个过程中，线框的机械能守恒 B．从ab由GH滑到JP的过程中，W1 －W2＝ mv2 C．线框通过磁场的整个过程中，线框获得的电能为W2＋W4 D．从cd进入GH到JP的过程中，W3＞W4;解析：线框通过磁场的整个过程中，由于产生了电能，故线框的机械能减少．从ab从GH滑到JP的过程中，根据动能定理有：W1－W2＝ mv2.线框克服安培力做功，将机械能转化为电能，克服安培力做了多少功，就有多少机械能转化为电能，故线框通过磁场的整个过程中，线框获得的电能为W2＋W4.从cd进入GH到 JP的过程中，线框做匀速运动，动能不变，故W3＝W4. 答案：BC;电磁感应中单金属杆的动力学问题主要有两类： 1．“电－动－电”型：即电路的电流由一个固定的电池来提供，开始安培力会大于其它外力而使导体做加速运动，但是，由于导体运动的同时又做切割磁感线的运动而产生感应电动势，其感应电流的方向与电池提供的电流方向相反，这样，电路的电流会被冲弱．安培力会减小，加速度也随之减小，在安培力等于其它外力时，电路的电流会保持一恒量确保安培力不变，导体最后做匀速直线运动．;2．“动－电－动”型：即电路的电流靠导体在其它外力作用下而做切割磁感线的运动而产生感应电流，感应电流流过导体时导体又会受到磁场对它的安培力的作用，安培力方向与其运动方向相反，是阻力．随着导体速度的增大，安培力也将增大，当安培力等于其它外力时，电路的电流会保持一 恒量确保安培力不变，导体最后做匀速直线运动．; 如图甲所示，MN、