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,电学综合复习讲座,利辛二中 王跃和,四、概述方法技巧,一、解读高考大纲,二、理清知识体系,三、把握命题特点,六、落实解题训练,五、规范解题步骤,（一）、解读高考大纲,（二）、理清知识体系,高中物理电磁学知识网络图,E = /t = BL,电 荷,静电场,电流,磁场,电磁感应,力的性质,能的性质,电场力和电场强度,匀强电场E=U/d,点电荷的场强E=KQ/r2,带电粒子的运动,平衡 直线加速 偏转,电势能和电势(差)UAB=UA-U2=/q=WAB/q,恒定电流,交变电流,部分电路欧姆定律,全电路欧姆定律,用电器（纯电阻）,电功、电功率和电热,电阻定律R=L/s,电阻的串并联,电阻的测量R=U/I,电源的串、并联和路端电压随外电阻的变化规律,正弦式交流电,产生 描述,瞬时值、峰值、有效值、周期和频率、图象,输送,产生感应电流的条件,自感现象,自感系数和自感电动势,感应电动势的大小,感应电动势的方向,右手定则和愣次定律,对电流的作用（安培力）,对带电粒子的作用（洛仑兹力） （永不做功）,左手定则和F=BIL,左手定则 带电粒子的匀速圆周运动磁偏转 带电粒子在复合场中运动,变压器和远距离输电,电学的一些基本问题,场 (电场、磁场、电磁场),路 (恒定电流、交变电流),力 (电场力、磁场力),能 (功能关系、能量守恒),电场线、磁感线,伏安特性曲线,受力图、示意图,（三）、把握命题特点,近三年理科综合物理电学部分分数统计,近三年理科综合物理电学部分各章分数比例,近几年物理学科高考试题特点,（1）题型和难度保持稳定 ，成题改编唱主角。,（2）突出对学科主干知识的考核。这些知识是 对自然的重要认识，是今后继续学习深造 的重要基础。,（3）重视能力的考核。重点：推理能力、分析 综合能力、实验能力、表述能力。,（4）试题重视物理知识在生产、生活实际与科 学技术的应用。,（四）、概述方法技巧,知识概要与方法,一、电磁感应的题目往往综合性较强，与前面的知识联系较多，在解题时，在弄清题意后重要的是分析题目由哪些基本物理现象组成，再选用相应的规律，分析物理过程，建立解题方程求解。其具体应用可分为以下两个方面：,（1）受力情况、运动情况的动态分析。,思考程序：,导体受力运动产生感应电动势感应电流通电导体受安培力合外力变化加速度变化速度变化感应电动势变化，周而复始，循环结束时，加速度等于零，导体达到稳定运动状态。,要画好受力图，抓住 a =0时，速度v达最大值的特点。,(3)电磁感应的图像问题一般有两大类:一类是根据导体切割磁感应情况画出Et图象和it图象.另一类是根据图象t或Bt图象画出Et图象和It图象,或反之。,(2) 电磁感应的电路问题：应明确产生电动势的那部分导体相当于电源，该部分电路的电阻是电源的内阻，而其余部分电路则是用电器,是外电路一般先画等效电路图,然后综合电磁规律和电路规律求解在电磁感应现象中，应用全电路欧姆定律分析问题，并注意能量转化问题。,3、电磁感应现象中，产生的电能是其他形势的能转化来的，外力克服安培力做多少功，就有多少电能产生从能量转化和守恒的观点看，楞次定律描述了其他形式的能通过磁场转化为电能的规律，是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体表现，也是解决电磁感应问题的重要方法,二、 带电粒子在复合场中运动的处理方法 1、正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决问题的前提 带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子所受的合外力及初始运动状态的速度，因此应把带电粒子的运动情况和受力情况结合起来进行分析。 当带电粒子在复合场中所受合外力为零时，做匀速直线运动。 当带电粒子所受的合外力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动的过程可能由几种不同的运动阶段组成。,2、灵活选用力学规律是解决问题的关键 当带电粒子在复合场中做匀速运动时，应根据平衡条件列方程求解； 当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，往往同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方向联立求解。 当带电粒子在复合场中做非匀速曲线运动时，应选用动能定理或能量守恒定律列方程求解。 如果涉及两个带电粒子的碰撞问题，还要根据动量守恒定律列出方程，再与其他方程联立求解，由于带电粒子在复合场中受力情况复杂，运动情况多变，往往出现临界问题，此时应以题目中出现的“恰恰”“恰好”“最大”“最高”“至少”等词语为突破口挖掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解。,（五）、规范解题步骤,（1）文字规范： （2）表达式规范： （3）结果规范：,认真审题的习惯 画图分析的习惯 统一单位的习惯 规范表达的习惯 讨论结果的习惯,培养良好的解题习惯,1是否考虑重力； 2物体是在哪个面内运动（水平？竖直） 3物理量是矢量还是标量； 4哪些量是已知量，哪些是未知量； 5临界词与形容词是否把握恰当了； 6注意括号里的文字；,10个易发生审题失误的地方：,7是否抓住了图像上的关键点； 8选择题中选错误的还是正确的； 9区分物体的性质和所处的位置：如物体是导体还是绝缘体；是轻绳、轻杆还是轻弹簧；物体是在圆环的内侧、外侧还是在圆管内或是套在圆环上； 10容易看错的地方还有：位移还是位置？时间还是时刻？哪个物体运动？物体是否与弹簧连接？直径还是半径？粗糙还是光滑、有无电阻等等。,（六）、落实解题训练,例1、如图11所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直向上的匀强磁场中，有一上、下两层均与水平面平行的“U”型光滑金属导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1和A2，开始时两根金属杆位于同一竖起面内且杆与轨道垂直。设两导轨面相距为H，导轨宽为L，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为r。现有一质量为m/2的不带电小球以水平向右的速度v0撞击杆A1的中点，撞击后小球反弹落到下层面上的C点。C点与杆初始位置相距为S。求：（1）回路内感应电流的最大值； （2）整个运动过程中感应电流最多产生了多少热量； （3）当杆与杆的速度比为1/3时，A2受到的安培力大小。,解析: (1) 小球撞击杆瞬间动量守恒, 之后作平抛运动, 设小球碰撞后速度大小为 v1，杆得速度大小为 v2。 杆在刚被碰后时, 回路感应电流最大 。 (2) 两杆在磁场中滑行过程中始终满足动量守恒, 最终两杆速度相等, 设相等速度为 v。有 mv2 =2mv根据能量守恒定律得: (3) 设杆 A2 与杆 A1 的速度大小分别v和3v，则据动量守恒定律得: mv2=mv+m3v由法拉第电磁感应定律得: E2=BL (3v- v),回路感应电流为: I= E2/2LrA2 受到的安培力大小:,例2如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm，导轨平面与水平面成=37角，下端连接阻值为R的电阻匀强磁场方向与导轨平面垂直质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25 (1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小; (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小； (3)在上问中，若R2,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向 (g=10m/s2，sin370.6， cos370.8),解：(1)金属棒开始下滑的初速为零,根据牛顿第二定律 mgsinmgcosma ,由式解得a10(0.60.250.8)m/s2=4m/s2 ,(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡 mgsinmgcosF0 ,此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率 P Fv ,由、两式解得,(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B I=Blv/R PI2R ,由、两式解得,磁场方向垂直导轨平面向上,例3、如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中 。哪个图是正确的？,A正确,例4如图所示，一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直于导线框所在平面，导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离为d，板长为l，t=0时，磁场的磁感应强度B从B0开始均匀增大，同时，在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间，该液滴可视为质点。 要使该液滴能从两板间射出，磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件？ 要使该液滴能从两板间右 端的中点射出，磁感应强度 B与时间t应满足什么关系？,解:,(1)由题意知:板1为正极,板2为负极,两板间的电压,而：Sr2,带电液滴受的电场力：,故：,Fmg mgma,讨论：,一若a0,液滴向上偏转，做类似平抛运动,当液滴刚好能射出时： 有lv0t ,tl /v0,yd ,故,则得:,要使液滴能射出，必须满足yd 故KK1,二若a0,液滴不发生偏转，做匀速直线运动，此时,则得:,三若a0, 液滴将被吸附在板2上。,综上所述：,液滴能射出，K应满足,（2）BB0Kt,当液滴从两板中点射出进，满足条件一的情况，则用d/2替代式中的d,即,例5、如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57T.小球1带正电，其电量与质量之比q1/m1=4 C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以v0=23.59 m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经过0.75 s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。（取g=10 m/s2) 问(1)电场强度E的大小是多少？ (2)两小球的质量之比是多少？,解题过程,例6 如图，在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ,导轨间距离为l，匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸面）向里，磁感应强度的大小为B，两根金属杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们的质量和电阻分别为m1、m2和R1 、 R2,两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为，已知：杆1被外力拖动，以恒定的速度v0沿导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的电阻可忽略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率。,解法一、设杆2的运动速度为v，由于两杆运动时，两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势,感应电流,杆2作匀速运动,它受到的安培力等于它受到的摩擦力,导体杆2克服摩擦力做功的功率,解得,解法二、以F表示拖动杆1的外力，以I表示由杆1、杆2和导轨构成的回路中的电流，达到稳定时，,对杆1有 F-m1 g-BIl=0 ,对杆2有 BIl m2 g=0 ,外力F的功率 PF=Fv0 ,以P表示杆2克服摩擦力做功的功率，则有,由以上各式得,例7、如图示，MN和PQ为平行的水平放置的光滑金属导轨，导轨电阻不计，ab、cd为两根质量均为m的导体棒垂直于导轨，导体棒有一定电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，原来两导体棒都静止当ab棒受到瞬时冲量而向右以速度v0运动后，（设导轨足够长，磁场范围足够大，两棒不相碰） Acd棒先向右做加速运动，然后做减速运动 Bcd棒向右做匀加速运动 Cab棒和cd棒最终将以v0 /2的速度匀速向右运动 D从开始到ab、cd都做匀速 运动为止，在两棒的电 阻 上消耗的电能是1/4 mv 02,C D,谢谢大家！,
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