2019-2020年高中物理二轮总复习 法拉第电磁感应定律教案.doc

2019-2020年高中物理二轮总复习 法拉第电磁感应定律教案xx年命题特点对本部分内容的考查呈现以下特点：1.本专题是高中物理的主干知识，也是高考热点和重点之一.考查频率极高，这两年高考中都有试题，而且都是计算题.2.主要考查切割磁感线产生的感应电动势的计算，且要求较高. 常出与磁场、电路、力学、能量等问题相联系的综合问题.应试高分瓶颈在这部分试题中，考生容易出现的问题是综合能力差，乱代公式，解题没有章法，没有形成知识和方法体系.加大练习量，在理解的基础上熟练应用相关内容，形成解题方法是解决问题保证得分的有效方法. 命题点1 法拉第民磁感应定律、右手定则 命题点2 电磁感应综合题命题点1 法拉第电磁感应定律、右手定则本类考题解答锦囊 解答“法拉第电磁感应定律、右手定则”一类试题，主要掌握以下几点：1(1)应用法拉第电磁感应定律E=nt要注意严格区分磁通量、磁通变化量、磁通变化率/t，当由磁场变化引起时，用E=nSBt来计算，当由面积变化引起时，用E=nSBt来计算 (2)由E=nt算出的通常是在时间t内的平均感应电动势，一般并不等于初态与末态电动势的平均值 (3)计算电磁感应过程中的流过回路电量的方法：Q=It=EtR=nR.2应用E=BlV要注意l为有效切割长度，即在磁场中的直导线的长度；V为垂直切割磁感线的线速度. 高考最新热门题 1 (典型例题)一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里，如图 2511(甲)所示磁感应强度B随t的变化规律如图(乙)所示以表示线圈中的感应电流，以图(甲)中线圈上箭头所示方向的电流为正，则图2512中的I-t图正确的是命题的目的与解题技巧：法拉第电磁感应定律E=图象结合考查B-t图象的斜率即，在s不变时， 解析 由图2511(乙)可知，在01s的时间内，磁感应强度均匀增大，则由楞决定律判断出感应电流的方向为逆时针方向，和图2511(甲)中所示电流相反，所以为负值，根据法拉第电磁感应定律，其大小为一定值，在23s和45s内，磁感应强度不变，磁通量不变化，无感应电流产生，故A选项正确答案 A 2 (典型例题)一直升飞机停在南半球的地磁极上空此处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为且直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋桨按顺时针方向转动螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图2513所示如果忽略a到转轴中心线的距离，用E表示每个叶片中的感应电动势，则 A.E=且a点电势低于b点电势 BE=，且a点电势低于b点电势 C，且a点电势高于b点电势D E=，且a点电势高于b点电势命题目的与解题技巧：本题考查考生应用右手定则和电磁感应定律E=Bl乙分析直升飞机螺旋浆叶片产生的电磁感应现象 解析 螺旋浆叶片转动时切割磁场线产生感应电动势E=选项B、D错误顺着地磁场的方向看地磁场和螺旋浆的转动关系，如图251-4所示，根据右手定则，感应电流的方向从ab，b点电势高于a点电势，故选项A正确 答案 A 3 (典型例题)如图2515所示，MN、GH为平行导轨，AB、ED为跨在导轨上的两根横杆，导轨和横杆均为导体有匀强磁场垂直于导轨所在平面，方向如图，用表示回 路中的电流，则 A.当AB不动而ED向右滑动时，I0且沿顺时针方向 B当AB向左、CD向右滑动且速度大小相等时，I=0 C.当AB、CD都向右滑动且速度大小相等时，O=0D当AB、ED都向右滑动，且AB速度大于CD时，I0且沿逆时针方向答案: C 指导：首先确定是否产生感应电流，那就要看穿过回路的磁通量是否发生变化，所以A、B、D、三种情况在回路中都会产生感应电流，随后再利用右手定则或楞次定律判断出感应电流的方向，A、B产生逆时针方向感应电流，D产生顺时针方向感应电流 4 (典型例题)图2516中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆有均匀磁场垂直于导轨平面若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB A.匀速滑动时，I1=0,I2=0 B.匀速滑动时，I10,I20 C加滑动时，I1=0，I2=0D加速滑动时，I10，I20答案: D 指导：当AB匀速滑动时,AEGB形成闭合电路，故I10，电容两极电压稳定，不需充电，不需要充电，I2=0；当AB加速滑动时， I1O，同时，AB产生的感应电动势不断增大，电容器可持续充电，故I2O 题点经典类型题 1 (典型例题)物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量如图2517所示，将探测线圈与冲击电计C串联后测定磁场的磁感应强度已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成回路的总电阻为兄将线圈放在被测实强磁场中，开始时线圈平面与磁场垂直，现把探测线圈翻转180，测出通过线圈的电荷量为Q由上述数据可得出被测磁场的磁感应强 度为A.qRS BqRnS C qR2nS D. qR2S命题目的与解题技巧：电磁感应中求电荷量的方法应用，使用电磁感应现象中一个特殊公式q= E= 解析 电磁感应中.本题磁场为匀强磁场，则 答案 C 2 (典型例题)如图2518所示，A、B两闭合线圈为同种导线绕成，A为10匝，B为20匝，半径rA=2rB，匀强磁场只分布在B线圈内，若磁场均匀地减弱，则 A.A中无感应电流 BA、B中均有感应电流 C.A、B中感应电动势之比为2：1DA、B中感应电流之比为1：2答案:0BD 指导：法拉第电磁感应定律的应用考查3 (典型例题)如图2519所示，处于同一竖直平面内的平行金属导轨CD和EF，相距为L，在CE间接有阻值为及的电阻，金属 杆CD长为2L，紧贴导轨由竖直位置开始绕a点匀速转动，角速度整个装置处在磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中，则金属杆由竖直匀速转到水平位置的过程中通过电阻履的电荷量为_.(金属杆与导轨接触良好，两者电阻均不计) 答案:因为A、B两线圈中磁场变化率相同，由知，EA：EB=1：2，又因为RA：R=lA：lB=nArA：nBrB=1：1，所以 IA：IB=1：2，故B、D正确3. 指导：电磁感应中求电荷量的应用，金属杆由竖直位置转到水平位置的过程中，有一段时间不能与电阻履形成闭合回路，这段时间内没有电荷通过兄从竖直位置到金属杆b端刚要离开CD导轨的过程中，回路中的磁通量的变化量.4 (典型例题)如图25110所示是一种测通电螺线管中磁场的装置，把一个很小的测量线圈A放在待测处，线圈与测量电量的电表Q串联，当用双刀双掷开关K使螺线管的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而引起电荷的迁移，由Q表测出该电荷电量为q，就可以算出线圈所在处的磁感应强度且已知测量线圈共有n匝，直径为d，它和Q表串联电路的总电阻为R，则被测处的磁感强度B=_.答案: B= 指导：电流由正方形变为反方向时，测量线圈中的磁场变化为而E=，解得q=It,E=IR,解得. 新高考命题方向预测1 有一个10匝的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，线圈的面积为10cm2，当t=0时，B1=0.2T，经过0.1s后，磁场减弱为B2=0.05T，磁场方向不变，则线圈中的感应电动势为 A1.510-2 V B.150 VC15 V D1.5 V 答案:A 指导：当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量可由=BS求得，所以E=故应选A求感应电动势关键是找出某时间内的磁通量的变化量，磁通量的变化量与初磁通量、末磁通量无直接关系另外本题应 注意是10匝线圈，感应电动势是10倍的2 如图25111所示，导线长为L，磁场的磁感应强度为B，导线切割磁感线的速度为v，导线与水平夹角为，则导线切割磁感线产生的感应电动势为多少? 答案: E=Blv 指导：因为图中B、L、V两两重直，所有E=BLv3 如图25112所示，图中圆圈为导体棒横截面，导体棒长、磁场、切割方向均如图，求导体棒切割磁感线产生的感应电动势.答案: E=Blvcos 指导：因为=：Ucos ，所以E=Blvcos4 如图25113所示，长为工的铜杆OA以O为轴在垂直于匀强磁场的平面内以角速度匀速转动，磁场的磁感应强度为B，求杆OA两端的电势差答案: 指导：解法一：棒上各处速率不等，不能直接用E=Blv来求，但棒上各点的速率发v=r，与半径成正比，因此可用棒的中心速度作为平均切割速度代入公式计算。由右手定则可判断O点的电势高解法二:设经过t时间(t为极短的一段时间)铜杆扫过的扇形面为S，S=t,，在这段时间内磁通量的变化量=BS=BWL2t，由E=n，得E=n由右手定则可判断 O点的电势高5 如图24114所示，电容器PQ的电容为10F，垂直于回路的磁场的磁感应强度以510-3Ts的变化率均匀 增加，回路面积为10-2m2，则PQ两板间电势差的绝对值为_V， P板所带电荷的种类为_，带电量为_C答案:510-5；负；510-5 指导：磁感应强度变化引起的磁通量变化由公式计算，产生的感应电动热E=5 10-310-2V=510-5V所以UP=510-5 V由于B在均匀增加，由楞次定律知电流方向由P板经导线流向Q板，所以 Q板带正电、P板带负电，由C=，得Q=C U=1010-6510-5C=510-10C