專題一電磁感應與電路.ppt

,專題一 電磁感應與電路,思想方法提煉,感悟滲透應用,思想方法提煉,電磁感應是電磁學的核心內容，也是高中物理綜合性最強的內容之一，高考每年必考。題型有選擇、填空和計算等，難度在中檔左右，也經常會以壓軸題出現。 在知識上，它既與電路的分析計算密切相關，又與力學中力的平衡、動量定理、功能關系等知識有機結合；方法能力上，它既可考查學生形象思維和抽象思維能力、分析推理和綜合能力，又可考查學生運用數知識(如函數數值討論、圖像法等)的能力。,思想方法提煉,高考的熱點問題和復習對策： 1.運用楞次定律判斷感應電流(電動勢)方向，運用法拉第電磁感應定律，計算感應電動勢大小.注重在理解的基礎上掌握靈活運用的技巧. 2.矩形線圈穿過有界磁場區(qū)域和滑軌類問題的分析計算。要培養(yǎng)良好的分析習慣，運用動力學知識，逐步分析整個動態(tài)過程，找出關鍵條件，運用運動定律特別是功能關系解題。 3.實際應用問題，如日光燈原理、磁懸浮原理、電磁阻尼等復習時應多做介紹，有條件的讓學生多接觸實際.,思想方法提煉,此部分涉及的主要內容有： 1.電磁感應現象. (1)產生條件：回路中的磁通量發(fā)生變化. (2)感應電流與感應電動勢：在電磁感應現象中產生的是感應電動勢，若回路是閉合的，則有感應電流產生；若回路不閉合，則只有電動勢，而無電流. (3)在閉合回路中，產生感應電動勢的部分是電源，其余部分則為外電路.,思想方法提煉,2.法拉第電磁感應定律：E=n ，E=BLvsin， 注意瞬時值和平均值的計算方法不同. 3.楞次定律三種表述： (1)感應電流的磁場總是阻礙磁通量的變化(涉及到：原磁場方向、磁通量增減、感應電流的磁場方向和感應電流方向等四方面).右手定則是其中一種特例. (2)感應電流引起的運動總是阻礙相對運動. (3)自感電動勢的方向總是阻礙原電流變化.,思想方法提煉,4.相關鏈接 (1)受力分析、合力方向與速度變化，牛頓定律、動量定理、動量守恒定律、勻速圓周運動、功和能的關系等力學知識. (2)歐姆定律、電流方向與電勢高低、電功、電功率、焦耳定律等電路知識. (3)能的轉化與守恒定律.,感悟滲透應用,一、電磁感應現象及其基本定律的應用 【例1】三個閉合矩形線框、處在同一豎直平面內，在線框的正上方有一條固定的長直導線，導線中通有自左向右的恒定電流，如圖4-1所示，,感悟滲透應用,若三個閉合線框分別做如下運動：沿垂直長直導線向下運動，沿平行長直導線方向平動，繞其豎直中心軸OO轉動. (1)在這三個線框運動的過程中，哪些線框中有感應電流產生?方向如何? (2)線框轉到圖示位置的瞬間，是否有感應電流產生?,感悟滲透應用,【解析】此題旨在考查感應電流產生的條件.根據直線電流周圍磁場的特點，判斷三個線框運動過程中，穿過它們的磁通量是否發(fā)生變化. (1)長直導線通有自左向右的恒定電流時，導線周圍空間磁場的強弱分布不變，但離導線越遠，磁場越弱，磁感線越??；離導線距離相同的地方，磁場強弱相同.,感悟滲透應用,線框沿垂直于導線方向向下運動，穿過它的磁通量減小，有感應電流產生，電流產生的磁場方向垂直紙面向里，根據楞次定律，感應電流的磁場方向也應垂直紙面向里，再由右手螺旋定則可判斷感應電流為順時針方向；線框沿平行導線方向運動，與直導線距離不變，穿過線框的磁通量不變，因此線框中無感應電流產生；線框繞OO軸轉動過程中，穿過它的磁通量不斷變化，在轉動過程中線框中有感應電流產生，其方向是周期性改變的.,感悟滲透應用,(2)線框轉到圖示位置的瞬間，線框中無感應電流，由于長直導線下方的磁場方向與紙面垂直，在該位置線框的兩豎直邊運動方向與磁場方向平行，不切割磁感線，所以無感應電流；從磁通量變化的角度考慮，圖示位置是線框中磁通量從增加到最大之后開始減小的轉折點，此位置感應電流的方向要發(fā)生變化，故此時其大小必為0.,感悟滲透應用,【解題回顧】對瞬時電流是否存在應看回路中磁通量是否變化，或看回路中是否有一段導體做切割磁感線運動，要想知道線框在磁場中運動時磁通量怎樣變化，必須知道空間的磁場強弱、方向分布的情況，對常見磁體及電流產生的磁場要相當熟悉.,感悟滲透應用,【例2】如圖4-2所示，豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路，導線所圍區(qū)域內有一垂直紙面向里的變化的勻強磁場，螺線管下方水平桌面上有一導體圓環(huán).,感悟滲透應用,導體abcd所圍區(qū)域內磁場的磁感應強度按下列圖4-3中哪一圖線所表示的方式隨時間變化時，導體圓環(huán)將受到向上的磁場作用力?(A),感悟滲透應用,【解析】C、D項中B隨t是均勻變化的，在螺線管中產生的是穩(wěn)定電流，這樣在圓環(huán)中不能產生感應電流，圓環(huán)也就不能受到作用力. A項中磁場變大，但變化率卻是越來越小，由E=BS/t，可知螺線管中電流越來越小，由楞次定律判斷可知電流方向為dcbad，由此可知螺線管在圓環(huán)中產生的磁場方向向上，且磁感應強度逐漸減小，再由楞次定律可判定圓環(huán)為了阻礙磁通量減