2015-2016学年高二物理鲁科版选修3-2课件：第2章第5讲 习题课 电磁感应的综合应用(一) 图象和电路问题资料.ppt

目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 高中物理·选修3-2·鲁科版 第二章 楞次定律和自感现象 第五讲 习题课　电磁感应的综合应用（一） 图象和电路问题 目标定位 电磁感应中的图象和电路问题 2 掌握电磁感应现象中电路问题的分析方法和解题基本思路. 1 理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向. 1 理解楞次定律的内容，并应用楞次定律判定感应电流的方向. 1 进一步理解公式E＝n 与E＝BLv的区别和联系，能够应用两个公式求解感应电动势 3 综合应用楞次定律和法拉第电磁感应定律解决电磁感应中的图象问题． 预习导学 1．右手定则　　 2．法拉第电磁感应定律　　　　　BLv 3．BIL　　左手定则 4.　E＝U内＋U外　　　电势差 电磁感应中的图象和电路问题 一、电磁感应中的电路问题 课堂讲义 在电磁感应现象中，切割磁感线的导体或磁通量变化的回路将产生感应电动势．若回路闭合，则产生感应电流，所以电磁感应问题常与电路知识综合考查． (1)明确哪部分电路或导体产生感应电动势，该电路或导体就是电源，其它部分是外电路． (3)画等效电路图，分清内、外电路．这是解此类问题的关键． (4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解． 电磁感应中的图象和电路问题 课堂讲义 P Q PQ相当于电源 E＝Blv 方向由Q指向P 方向由P到a. 电磁感应中的图象和电路问题 课堂讲义 M N 金属棒相当于电源 E＝Blv＝2Bav 电流方向从N流向M. I 电磁感应中的图象和电路问题 课堂讲义 二、电磁感应中的图象问题 1．对于图象问题，搞清物理量之间的函数关系、变化范围、初始条件、斜率的物理意义等，往往是解题的关键． 2．常见图象问题的种类： (1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象． (2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求出相应物理量． 电磁感应中的图象和电路问题 课堂讲义 3．解决图象问题的一般步骤 (1)明确图象的种类，即是B-t图象还是Φ-t图象，或者E-t图象、I-t图象、F-t图象等． (2)分析电磁感应的具体过程． (3)确定感应电动势(或感应电流)的大小和方向，有下列两种情况 ①若回路面积不变，磁感应强度变化时，用楞次定律确定感应电流的方向，用E＝nΔΦ/Δt确定感应电动势大小的变化． ②若磁场不变，导体杆切割磁感线，用右手定则判断感应电流的方向，用E＝Blv确定电动势大小的变化． (4)涉及受力问题，可由安培力公式F＝BIL和牛顿运动定律等规律写出有关函数关系式． (5)画图象或判断图象．特别注意分析斜率的变化、截距等． 电磁感应中的图象和电路问题 课堂讲义 【例2】如图甲所示，矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示，若规定 顺时针方向为感应电流的正方向，下列各图中正确的是(　　) 0~1 s内，B均匀增大 由楞次定律可知，电流方向为逆时针方向，即负方向 A、C不正确 1~2 s内，B正向均匀减小 2~3 s内，B负向均匀增大 1~3 s内，电流均为正方向 楞次定律 电磁感应中的图象和电路问题 【例3】匀强磁场的磁感应强度B＝0.2 T，磁场宽度l＝3 m，一正方形金属框边长ad＝l′＝1 m，每边的电阻r＝0.2 Ω，金属框以v＝10 m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示，试画出： (1)金属框穿过磁场区的过程中，各阶段的等效电路图； (2)金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的i-t图线；(要求写出图依据) (3)ab两端电压的U-t图线．(要求写出作图依据) 课堂讲义 b c d a 第Ⅰ阶段cd相当于电源 第Ⅱ阶段cd和ab相当于开路时两并联的电源 第Ⅲ阶段ab相当于电源 电流方向逆时针 ab两端的电压 U1＝I1·r＝0.5 V I2＝0 ab两端的电压 U2＝E＝ Bl＇v＝2 V t2＝0.2 s 电流方向顺时针 ab两端的电压 U3＝I3·3r＝1.5 V t3＝0.1 s i-t图象和ab两端U-t图象分别如图甲、乙所示 电磁感应中的图象和电路问题 对点练习 电磁感应中的电路问题 电磁感应中的图象和电路问题 对点练习 电磁感应中的电路问题 2.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是(　　) 磁场中切割磁感线的边相当于电源 B正确 电磁感应中的图象和电路问题