2017届高考物理一轮复习专题十电磁感应考点三电磁感应中电路和图象问题教学案含解析.docVIP

eq \a\vs4\al(考点三　电磁感应中的电路和图象问题　) 基础点 知识点1　　电磁感应中的电路问题 1．内电路和外电路 (1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈相当于电源。电源的正负极可用右手定则或楞次定律判定，要特别注意在内电路中电流由负极到正极。 (2)该部分导体或线圈的电阻相当于电源的内电阻，其余部分是外电路。 2．电源电动势和路端电压 (1)电动势：E＝neq \f(ΔΦ,Δt)或E＝BLvsinθ。 (2)路端电压：U＝IR＝E－Ir。 知识点2　　电磁感应中的图象问题 图象类型 随时间变化的图象，如B-t图象、Φ-t图象、E-t图象、I-t图象 随位移变化的图象，如E-x图象、I-x图象(所以要先看坐标轴：哪个物理量随哪个物理量变化要弄清) 问题类型 (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象(画图象的方法) (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量(用图象) (3)利用给出的图象判断或画出新的图象 续表 应用知识 五个规律 左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律、电磁感应定律 六类公式 (1)平均电动势E＝neq \f(ΔΦ,Δt) (2)平动切割电动势E＝BLv (3)转动切割电动势E＝eq \f(1,2)BL2ω (4)闭合电路的欧姆定律I＝eq \f(E,R＋r) (5)安培力F＝BIL (6)牛顿运动定律的相关公式等 重难点 一、电磁感应中的电路问题 1．电磁感应与电路知识的关系图 2．电磁感应电路问题的几个等效关系 3．电磁感应电路问题分类 (1)确定等效电源的正负极、感应电流的方向、电势高低、电容器极板的带电性质等问题。 (2)根据闭合电路求解电路中的总电阻、路端电压、电功率等问题。 (3)根据电磁感应的平均感应电动势求解电路中通过的电荷量：eq \x\to(E)＝neq \f(ΔΦ,Δt)，eq \x\to(I)＝eq \f(\x\to(E),R总)，q＝eq \x\to(I)Δt＝eq \f(nΔΦ,R总)。 4．电磁感应电路问题的解题思路 (1)明确电源电动势 E＝neq \f(ΔΦ,Δt)＝nSeq \f(ΔB,Δt)＝nBeq \f(ΔS,Δt)，E＝BLv，E＝eq \f(1,2)BL2ω。 (2)明确电源的正、负极。 (3)明确电源的内阻。 (4)明确电路关系(即构成回路的各部分电路的串、并联关系)并画出等效电路图。 (5)应用闭合电路欧姆定律和电功、电功率等能量关系列方程求解。 5．求解电磁感应中的电路问题的关键 (1)产生感应电动势的那一部分电路相当于电源，电流方向是从“电源”的负极经电源流向正极，这一部分电路两端电压相当于路端电压。感应电动势是联系电磁感应与电路的桥梁。 (2)闭合电路的功率关系：即电磁感应产生的电功率等于内外电路消耗的功率之和。若为纯电阻电路，则产生的电能全部转化为电路中的内能。所以能量守恒是分析这类问题的思路。 特别提醒 (1)某段导体作为外电路时，它两端的电压等于电流与其电阻的乘积；某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压，当导体的电阻不计时路端电压等于电源电动势。 (2)当感应电流随时间变化时，不能直接利用Q＝I2Rt求焦耳热，而要利用功能关系间接求解，即纯电阻电路产生的焦耳热等于导体棒克服安培力做的功。 (3)在电磁感应电路中，是相当于电源的部分把其他形式的能通过对电荷做功转化为电能。 二、电磁感应中的图象问题 1．处理图象问题要做到四明确、一理解 2．电磁感应中图象问题的解题关键 弄清初始条件、正负方向的对应变化范围、所研究物理量的函数表达式、进出磁场的转折点等是解决此类问题的关键。按常见问题类型列表如下： 图象 的选 择类 问题特点 由给定的电磁感应过程选出正确的图象 解题关键 根据题意分析相关物理量的函数关系、分析物理过程中的转折点、明确“＋、－”号的含义，结合数学知识做正确的判断 图象 的转 换类 问题特点 由一种电磁感应的图象分析求解出对应的另一种电磁感应图象的问题 解题关键 (1)要明确已知图象表示的物理规律和物理过程；(2)根据所求的图象和已知图象的联系，对另一图象做出正确的判断进行图象间的转换 图象 的应 用类 问题特点 由电磁感应图象得出的物理量和规律分析求解动力学、电路等问题 解题关键 第一个关键是破译，即解读图象中的关键信息(尤其是过程信息)，另一个关键是转换，即有效地实现物理信息和数学信息的相互转换 图象 的描 绘类 问题特点 由题目给出的电磁感应现象画出所求物理量的图象 解题关键 由题目给出的电磁感应过程结合所学物理规律求出所求物理量的函数关系式，然后在坐标系中做出相对应的图象 3.解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类，即是B-t图还