2022届二轮复习 第11讲 电磁感应规律及应用 教案 Word版含答案

第11讲电磁感应规律及应用

网络构建高考概况

考什么

1.楞次定律的理解及应用，感应电动势的计算

方法；

2.对自感现象的理解，电磁感应定律的综合应

用。

怎么考

1.结合电磁感应的图象，综合考查楞次定律和

法拉第电磁感应定律的中、高难度的选择题；

2.以“杆＋轨”模型为载体，结合运动学、动

力学、功能关系等学问的电磁感应综合题，以

中、高难度的选择题或计算题为主。

怎么办

1.重视对基本规律的理解及应用，如楞次定律，

要深刻理解其含义；法拉第电磁感应定律公式

的适用范围及公式中每个字母具体的含义及

留意事项；

2.能娴熟运用楞次定律解释一些电磁感应现

象；

3.把握计算感应电动势的公式，能综合分析与

电磁感应有关的电路问题、力学问题和能量转

化问题。

对应同学用书P077

1．楞次定律中“阻碍”的表现

(1)阻碍磁通量的变化(增反减同)。

(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留)。

(3)阻碍原电流的变化(自感现象)。

2．感应电动势的计算

(1)法拉第电磁感应定律：E＝n

ΔΦ

Δt，常用于计算平均电动势。

①若B变，而S不变，则E＝n

ΔB

Δt S；

②若S变，而B不变，则E＝nB

ΔS

Δt。

(2)导体棒垂直切割磁感线：E＝Bl v，主要用于求电动势的瞬时值。B、l与v 三者必需两两垂直，l为有效长度，v为有效速度。

(3)如图所示，导体棒Oa围绕棒的一端O在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线，产生的电动势E＝

1

2Bl

2ω。

1．感应电荷量的计算

回路中发生磁通量变化时，在Δt时间内迁移的电荷量(感应电荷量)为q＝I·Δt ＝

E

R·Δt＝n

ΔΦ

RΔt

·Δt＝n

ΔΦ

R。可见，q仅由回路电阻R和磁通量的变化量ΔΦ打算，与发生磁通量变化的时间Δt无关。

2．电磁感应电路中产生的焦耳热

当电路中电流恒定时，可用焦耳定律计算；当电路中电流变化时，则用功能关系或能量守恒定律计算。

对应同学用书P077

1 电磁感应的图象问题

电磁感应中的图象多在选择题中消灭，有时也在计算题中考查，主要综合考查楞次定律、法拉第电磁感应定律及电路、安培力及功能关系等相关学问，在计算题中也会考查同学的识图力量。

答案 B

解析 当ab 棒在磁场中切割磁感线时，ab 棒相当于电源，等效电路：

由法拉第电磁感应定律可知：E 1＝Bl v 由欧姆定律可知：E 1＝I ab (r ＋R 并) I cd ＝I ab 2＝Bl v

3R

方向c →d

U cd ＝I cd ·R ＝Bl v

3

U cd >0

当cd 棒在磁场中切割磁感线时，cd 棒相当于电源，等效电路：

由法拉第电磁感应定律可知：E 2＝Bl v

由欧姆定律可知：E 2＝I cd (r ＋R 并) I cd ＝2Bl v 3R 方向d →c

U cd ＝I cd ·R ＝2Bl v

3

U cd >0

所以B 选项是正确的。U cd 随时间变化如图：

，C 、D 选项都错误。

拓展提升

电磁感应图象问题的处理方法

1．电磁感应的图象问题分类和思路分析

(1)分类

在电磁感应现象中，回路产生的感应电动势、感应电流及磁场对导线的作用力随时间的变化规律，也可用图象直观地表示出来。如I -t 、B -t 、E -t 、E -x 、I -x 、

F 安-t 图象等。此问题可分为两类：

①由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图象。 ②由给定的有关图象分析电磁感应过程，确定相关的物理量。 (2)分析思路

①明确图象的种类(看纵横坐标表示什么物理量)。

②分析电磁感应的具体过程。

③结合相关规律写出函数表达式。

④依据函数关系进行图象分析。

2．电磁感应图象问题的应试技巧

(1)利用图象思维法求解电磁感应问题

应用图象思维法的优点在于可以直观地观看出物理过程的动态特征，使思路更加清楚，常能找到奇妙的解题途径。

(2)解答图象问题的三个关注

①关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向。

②关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图象变化相对应。

③关注大小、方向的变化趋势，看图象斜率的大小、图象的曲、直是否和物理过程对应。

(3)两类图象问题的分析技巧

①图象选择问题

求解物理图象的选择类问题可用“排解法”，即排解与题目要求相违反的图象，留下正确图象；也可用“对比法”，即依据题目要求画出正确的草图，再与选项对比，选出正确选项。解决此类问题的关键就是把握图象特点、分析相关物理量的函数关系、分析物理过程的变化规律或关键物理状态。

②图象分析问题

在定性分析物理图象时，要明确图象中的横轴与纵轴所代表的物理量，要弄清图象的物理意义，借助有关的物理概念、公式、定理和定律作出分析推断；而对物理图象定量计算时，要搞清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系，并要留意物理量的单位换算问题，要擅长挖掘图象中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图象在某位置的斜率(或其确定值)、图线在纵轴和横轴上的截距所表示的物理意义。

类题演练

1．[2021·山东高考]如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦沟通电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，a、b间的电压u ab为正，下列u ab-t图象可能正确的是()

答案 C

解析由安培定则知：0～0.25T0，圆环内的磁场垂直纸面对里渐渐增大，由楞次定律知，若圆环闭合，感应电流是逆时针方向，渐渐减小至0；0.25T～0.5T，圆环内的磁场垂直纸面对里渐渐减小，由楞次定律知，若圆环闭合，感应电流是顺时针方向，渐渐增大。以后周期性变化，选项C正确。