高考物理专题4第10讲电磁感应中常考的3个问题教案

第一部分专题四电路与电磁感应

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达人寄语

——科学复习、事半功倍

完美的对接！

2012年6月16日18时37分，我国的“神舟九号”载人飞船成功发射两天后与“天宫一号”在茫茫

太空顺利实施了人工手控交会对接，令世人瞩目！北京航天飞行控制中心的科技团队是全世界最年轻的一支飞控队伍，平均年龄只有31岁.100%的飞控成功率，实现了他们青春与使命的完美对接．他们常常说：“细节决定成败，认真才能取胜”；“成功是差一点就失败，失败是差一点就成功”．他们有时为了小数点后的第6位数而通宵达旦．高考也是一次莘莘学子青春与使命的对接，让我们的青春与激情在拼搏中飞扬，实力与灵感在挑战中交会，力求成功！力求完美！

“电路和电磁感应”是高考的“重头戏”，“力电综合”更有难度．明确对象、过程及回路，应用规律、方法和技巧，细上加细，慎之又慎，努力交一份完美的答卷．让“对接”来得更猛烈些吧！青春的火花在此刻闪烁！

第10讲 电磁感应中常考的3个问题

主要题型：选择题或计算题 难度档次：

选择题中等难度题，计算题难度较大．电磁感应知识点较少，一般与电路知识、安培力进行简单的结合，或定性分析、或定量计算，通常涉及4～5个知识点．

电磁感应中的计算题综合了力学，电学、安培力等知识，难度较大，尤其是导体棒模型和线框模型．, 高考热点

1．感应电流

(1)产生条件⎩⎪⎨⎪

⎧①闭合电路的部分导体在磁场内做 切割磁感线运动②穿过闭合电路的 发生变化

(2)方向判断⎩

⎪⎨⎪

⎧右手定则：常用于情况①楞次定律：常用于情况②

(3)“阻碍”的表现⎩⎪⎨⎪

⎧阻碍磁通量的变化（增反减同）阻碍物体间的 （来拒去留）阻碍 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 .若B 变，而S 不变，则E ＝____________；若S 变，而B 不变，

则E ＝____________，常用于计算________电动势．

图10－1

(2)导体垂直切割磁感线：E＝Blv，主要用于求电动势的________值．

(3)如图10－1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＝________．

3．电磁感应综合问题中运动的动态结构和能量转化特点

(1)运动的动态结构

(2)能量转化特点

其他形式的能（如机械能）

――→

安培力做负功

电能电流做功,Ｆ

其他形式的

能（如内能）

,状元微博

名师点睛

解决电磁感应综合问题的一般思路是“先电后力”即

●先作“源”的分析——分析电路中由电磁感应所产生的电源，求出电源参数E和r；

●再进行“路”的分析——分析电路结构，弄清串并联关系，求出相关部分的电流大小，

以便安培力的求解；

●然后是“力”的分析——分析研究对象(通常是金属杆、导体、线圈等)的受力情况，尤其注意其所受的安培力；

●接着进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系，判断出正确的运动模型；

●最后是“能量”的分析——寻找电磁感应过程和研究对象的运动过程中其能量转化和守恒的关系

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常考问题30 楞次定律及法拉第电磁感应定律的应用(选择题)

图10－2

【例1】(2012·福建理综，18)如图10－2所示，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( )．

解析闭合铜环在下落过程中穿过铜环的磁场方向始终向上，磁通量先增加后减少，由楞次定律可判断感应电流的方向要发生变化，D项错误；因穿过闭合铜环的磁通量的变化率不是均匀变化，所以感应电流随x的变化关系不可能是线性关系，A项错误；铜环由静止开始下落，速度较小，所以穿过铜环的磁通量的变化率较小，产生的感应电流的最大值较小，过O点后，铜环的速度增大，磁通量的变化率较大，所以感应电流的反向最大值大于正向最大值，故B项正确，C项错误．

答案 B

本题考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律等知识，旨在考查学生的理解能力和推理能力，难度适中．

矩形导线框abcd固定在匀强磁场中(如图10－3甲所示)，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图10－3乙所示，则( )．

图10－3

A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba

B．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小

C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大

D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变,方法锦囊

●感应电流方向的判断方法

方法一 楞次定律的使用步骤

方法二 右手定则(适用于部分导体切割磁感线) ●应用法拉第电磁感应定律E ＝n ΔΦ

Δt 时应注意：

(1)研究对象：E ＝n ΔΦ

Δt

的研究对象是一个回路；

(2)物理意义：E ＝n ΔΦ

Δt 求的是Δt 时间内的平均感应电动势；

(3)电动势的大小与ΔΦ

Δt 成正比，与ΔΦ无关．

课堂笔记

常考问题31 电磁感应中的图象问题(选择题)

图10－4

【例2】(2012·课标，20)如图10－4所示，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行．已知在t＝0到t＝t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中的感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右．设电流i正方向与图中箭头所示方向相同，则i随时间t变化的图线可能是( )．

本题考查安培力、电磁感应现象、楞次定律的综合应用，考查考生的推理能力，难度中等．

图10－5

如图10－5虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴O以角速度ω匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，则能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是( )．

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得分技巧

解决电磁感应现象中图象问题的基本方法与要点分析

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、数学法来处理)．

2．要点分析