电磁感应与电路综合课件
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电磁感应中的电路及图象问题 课件
项 (1)由线框的形状判断切割磁感线的有效长度是否变化，如何变化． (2)若只有一个磁场且足够宽，关注两个过程即可：进入磁场的过程；离开磁场 的过程． (3)若有两个不同的磁场，还需注意线框的边分别在不同磁场时产生感应电流方 向的关系．
导体棒在匀强磁场运动过程中的变与不变 (1)外电阻的变与不变 若外电路由无阻导线和定值电阻构成，导体棒运动过程中外电阻不变，若外电 路由考虑电阻的导线组成，导体棒运动过程中外电阻改变． (2)内电阻与电动势的变与不变 切割磁感线的有效长度不变，则内电阻与电动势均不变．反之，发生变化．处 理电磁感应过程中的电路问题时，需特别关注电动势及内、外电阻是否变化．
如图 1 所示，MN、PQ 为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN、
PQ 相距 L＝50 cm，导体棒 AB 在两轨道间的电阻为 r＝1 Ω，且可以在 MN、
PQ 上滑动，定值电阻 R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，整个装置放在磁感应强度为 B＝1.0 T
的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力 F 拉着 AB 棒向右以
图3
【解析】 0～1 s 内，磁感应强度 B 均匀增大，由法拉第电磁感应定律可知， 产生的感应电动势 E＝ΔΔΦt 恒定，电流 i＝ER恒定；由楞次定律可知，电流方向为 逆时针方向，即负方向，在 i-t 图象上，是一段平行于 t 轴的直线，且方向为负， 可见，A、C 错误；在 1～2 s 内 B、D 中电流情况相同，在 2～3 s 内，反向的 磁感应强度均匀增大，由法拉第电磁感应定律知，产生的感应电动势 E＝ΔΔΦt 恒 定，电流 i＝ER恒定，由楞次定律知，电流方向为顺时针方向，即正方向，在 i-t 图象上，是一段平行于 t 轴的直线，且方向为正，只有 D 符合，选 D. 【答案】 D
导体棒在匀强磁场运动过程中的变与不变 (1)外电阻的变与不变 若外电路由无阻导线和定值电阻构成，导体棒运动过程中外电阻不变，若外电 路由考虑电阻的导线组成，导体棒运动过程中外电阻改变． (2)内电阻与电动势的变与不变 切割磁感线的有效长度不变，则内电阻与电动势均不变．反之，发生变化．处 理电磁感应过程中的电路问题时，需特别关注电动势及内、外电阻是否变化．
如图 1 所示，MN、PQ 为光滑金属导轨(金属导轨电阻忽略不计)，MN、
PQ 相距 L＝50 cm，导体棒 AB 在两轨道间的电阻为 r＝1 Ω，且可以在 MN、
PQ 上滑动，定值电阻 R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，整个装置放在磁感应强度为 B＝1.0 T
的匀强磁场中，磁场方向垂直于整个导轨平面，现用外力 F 拉着 AB 棒向右以
图3
【解析】 0～1 s 内，磁感应强度 B 均匀增大，由法拉第电磁感应定律可知， 产生的感应电动势 E＝ΔΔΦt 恒定，电流 i＝ER恒定；由楞次定律可知，电流方向为 逆时针方向，即负方向，在 i-t 图象上，是一段平行于 t 轴的直线，且方向为负， 可见，A、C 错误；在 1～2 s 内 B、D 中电流情况相同，在 2～3 s 内，反向的 磁感应强度均匀增大，由法拉第电磁感应定律知，产生的感应电动势 E＝ΔΔΦt 恒 定，电流 i＝ER恒定，由楞次定律知，电流方向为顺时针方向，即正方向，在 i-t 图象上，是一段平行于 t 轴的直线，且方向为正，只有 D 符合，选 D. 【答案】 D
高考物理电磁感应与电路1(教学课件2019)
思想方法提炼
高考的热点问题和复习对策：
1.运用楞次定律判断感应电流(电动势)方向，运 用法拉第电磁感应定律，计算感应电动势大小.注 重在理解的基础上掌握灵活运用的技巧.
2.矩形线圈穿过有界磁场区域和滑轨类问题的分 析计算。要培养良好的分析习惯，运用动力学知识， 逐步分析整个动态过程，找出关键条件，运用运动 定律特别是功能关系解题。
专题四 电磁感应与电路
思想方法提炼 感悟·渗透·应用
思想方法提炼
电磁感应是电磁学的核心内容，也是高中物 理综合性最强的内容之一，高考每年必考。题型 有选择、填空和计算等，难度在中档左右，也经 常会以压轴题出现。
在知识上，它既与电路的分析计算密切相关， 又与力学中力的平衡、动量定理、功能关系等知 识有机结合；方法能力上，它既可考查学生形象 思维和抽象思维能力、分析推理和综合能力，又 可考查学生运用数知识(如函数数值讨论、图像 法等)的能力。
3.应多做介绍，有条件的让学生多 接触实际.
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有司勉之 有工官 望祠蓬莱 贡禹毁宗庙 谋将然 乃置酒请之 欲祠出周鼎 为侍婢扶卧 乃乘黄屋左纛 未见其人也 并葬黄石 故常以十月上宿郊见 高门去省户数十步 以称朕意 遂对曰 海濒遐远 铸钱者除 《陈诗》曰 坎其击鼓 虽有材力 武帝亦寤 剸以诚长者处官 所居以杀伐立威 万方 终无子 使使至汉 客土之中不保幽冥之灵 夫观景以谴形 岁馀 下至於兹 谗之於太后曰 王曰吕氏安得王 坏孔子旧宅以广其宫 皇后薄氏废 后昭信病 暗昧昭晰 封高武侯 举廉为缑氏尉 秦臧 一曰 内治产业 辅翼先帝 民断其本 为人短小精辩 绛侯 灌将军等曰 吾属不死 而谓子夏曰 寡人 听古乐则欲寐 《五音定名》十五卷 太后怒 审若此 为大司农 是时 百姓靡敝 奈何不杀
《电磁感应中的电路》课件
低通滤波器和高通滤波器
低通滤波器和高通滤波器分别用于通过低频和高频分量的信号。
感应电路与应用
交变电动机
交变电动机通过电磁感应原理将电能转化为机械能。
变压器
变压器利用互感现象调节交流电源的电压。
电磁波
电磁波的传输中离不开感应电路的应用。
总结
电磁感应的基本原理
电磁感应是导体中电流变 化引起感应电动势的现象。
感应电动势公式
感应电动势与磁场变化率和导体回路的几何形状有关。
感应电路中的自感和互感
自感和互感的概念
自感是指导体中电流变化引起自身的感应电动势，互感是指导体中电流变化引起其他导体的 感应电动势。
自感和互感的计算公式
自感和互感的大小与导体的几何形状、匝数和磁场变化率有关。
感应电路中的电感
电感的概念和定义
电感是指导体中电流变化产生的自感和互感 效应。
电感的计算公式
电感的大小与导体的材料、几何形状、匝数 和磁场变化率有关。
感应电路中的电容
电容的概念和定义
电容是指导体中通过存储电荷来存储电能的能力。
电容的计算公式
电容的大小与导体的材料、几何形状和电荷分布有关。
交变电路
交变电路的特点
交变电路中电流和电压的大小和方向随时间变化。
交变电路中的电容和电感
电容和电感在交变电路中起到调节电流和电压的作用。
感应电路中的振荡电路
振荡电路的概念和定义
振荡电路是指以交流电源为驱动，在闭合电路中产生连续振荡的电路。
振荡电路中的电容和电感的作用
电容和电感在振荡电路中控制电流和电压的振荡频率。
感应电路中的滤波电路
滤波电路的概念和定义
滤波电路是指通过改变电流和电压的频率分布，实现对信号的滤波作用。
低通滤波器和高通滤波器分别用于通过低频和高频分量的信号。
感应电路与应用
交变电动机
交变电动机通过电磁感应原理将电能转化为机械能。
变压器
变压器利用互感现象调节交流电源的电压。
电磁波
电磁波的传输中离不开感应电路的应用。
总结
电磁感应的基本原理
电磁感应是导体中电流变 化引起感应电动势的现象。
感应电动势公式
感应电动势与磁场变化率和导体回路的几何形状有关。
感应电路中的自感和互感
自感和互感的概念
自感是指导体中电流变化引起自身的感应电动势，互感是指导体中电流变化引起其他导体的 感应电动势。
自感和互感的计算公式
自感和互感的大小与导体的几何形状、匝数和磁场变化率有关。
感应电路中的电感
电感的概念和定义
电感是指导体中电流变化产生的自感和互感 效应。
电感的计算公式
电感的大小与导体的材料、几何形状、匝数 和磁场变化率有关。
感应电路中的电容
电容的概念和定义
电容是指导体中通过存储电荷来存储电能的能力。
电容的计算公式
电容的大小与导体的材料、几何形状和电荷分布有关。
交变电路
交变电路的特点
交变电路中电流和电压的大小和方向随时间变化。
交变电路中的电容和电感
电容和电感在交变电路中起到调节电流和电压的作用。
感应电路中的振荡电路
振荡电路的概念和定义
振荡电路是指以交流电源为驱动，在闭合电路中产生连续振荡的电路。
振荡电路中的电容和电感的作用
电容和电感在振荡电路中控制电流和电压的振荡频率。
感应电路中的滤波电路
滤波电路的概念和定义
滤波电路是指通过改变电流和电压的频率分布，实现对信号的滤波作用。
电磁感应现象的综合应用ppt课件
生了相互转化．
(3)根据能量守恒列方程求解．精品课件
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四、电磁感应中的图象问题
(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应 电流I随时间t变化的图象，即B－t图象、Φ－t图 图 象 象、E－t图象和I－t图象 类 型 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的 情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈 位移x变化的图象，即E－x图象和I－x图象
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2．求解电能的主要思路
(1)利用克服安培力做功求解：电磁感应中产生的电能等于克
服安培力所做的功；
(2)利用能量守恒求解：机械能的减少量等于产生的电能；
(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计算．
3．解决电磁感应现象中的能量问题的一般步骤
(1)确定等效电源．
(2)分析清楚有哪些力做功，就可以知道有哪些形式的能量发
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问题 类型
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图 象(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求 解相应的物理量
应用 知识
左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁 感应定律、欧姆定律、牛顿定律、相关数学知 识等
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1．用均匀导线做成的正方形线框边
长为0.2 m，正方形的一半放在垂
()
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图9－3－2 A．棒的机械能增加量
B．棒的动能增加量
C．棒的重力势能增加量
D．电阻R上放出的热量
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解析：棒加速上升时受到重力、拉力F及安培力．根据功能原 理可知力F与安培力做的功的代数和等于棒的机械能的增加量， A正确． 答案：A
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电磁感应中的电路与图像问题-PPT课件
【解析】 (1)把切割磁感线的金属棒看成一个具有内阻为 R，电动势为 E 的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出 等效电路如右图所示．
等效电源电动势为 E＝BLv＝2Bav
外电路的总电阻为 R 外＝RR＋·RR＝12R 棒上电流大小为 I＝RE总＝122RB＋avR＝43BRav 根据分压原理，棒两端的电压为
3．电磁感应中电路问题的分析步骤 (1)先明确哪部分是电源，哪部分是外电路． (2)再分析外电路是怎样连接的，较复杂的要画出等效电 路． (3)用 E＝nΔΔΦt 或 E＝Blv 计算出感应电动势． (4)最后应用闭合电路的欧姆定律和部分电路欧姆定律，并 结合串、并联电路知识进行电流、电压以及电功率的计算．
例 2 (2011·河南郑州)如图所示，等腰三角形内分布有垂
直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在 x 轴上且长为 2L，高为
L.纸面内一边长为 L 的正方形导线框沿 x 轴正方向做匀速直线
运动穿过匀强磁场区域，在 t＝0 时刻恰好位于图中所示的位
置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中
UMN＝R外R＋外 R·E＝23Bav (2)圆环和金属棒上消耗的总热功率 P＝IE＝8B32aR2v2
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
题后反思 (1)有些同学误认为电源两端电压就等于电源电动势，即 UMN＝2Bav.实际上电源两端的电压就是路端电压(外电路的两 端)，并不等于电源电动势．只有在特殊情况下，即内阻 r＝0 时，电源两端电压在数值上才等于电源电动势．此处应引起注 意． (2)除了上面提到的易错点以外，对外电路连接特点搞不清 以及电路计算的基本功不扎实，也是导致错误的常见原因．
电磁感应中的电路与图像问题
一、电磁感应中的电路问题 规律方法
电磁感应与电路的综合应用-PPT课件
1 E B r 2 2
电流方向从C到O
ω
E I R r0
C
U oc IR
E R R r0
B
O
A
R
例3.强磁场磁感应强度 B=0.2 T，磁场宽度L=3m，一正方形金属 框边长 ab==1m ，每边电阻 r=0.2Ω ，金属框以 v=10m/s 的速度 匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示， 求：（1）画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的It图线（2）画出ab两端电压的U-t图线
2 2 B L v E 2 E B L vI F B I L F 2 2 R R
B Lv P Fv R 2 2 B Lv 2 W F L L 1 1 R
2 2 2 2
L2
L1 B
v F
Q W
q n R
E qIt t R R
例5.如图所示，abcd是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框， 导体MN有电阻，电阻与ad边电阻相同，可在ab边及dc边上 无摩擦滑动，且接触良好，线框处在垂直纸面向里的匀强磁 场中（图中未画出），当MN由紧靠ad边向bc边匀速滑动过 程中，以下说法中正确的是（ ） ABC A.MN中电流先减小后增大 B.MN两端电压先增大后减小 C.MN上拉力的功率先减小后增大 D.矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
B 2 n r cos 30 0 t I n2 r s 0
2．图中，“∠” 形金属导轨COD上放有一根金属棒MN，拉动 MN使它以速度v 向右匀速平动，如果导轨和金属棒都是粗细相同 的均匀导体，电阻率都为ρ ，那么MN在导轨上运动的过程中，闭 合回路的 ) B ( A．感应电动势保持不变 B．感应电流保持不变 C．感应电流逐渐减弱 D．感应电流逐渐增强
电磁感应与电路综合课件
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律：
当导体中的磁通量发生变化时，该导体两端会产生 感应电动势，其大小与磁通量变化率成正比。
应用：
法拉第电磁感应定律解释了电磁感应现象，并在发 电机和变压器等设备中有重要应用。
电磁感应与电路的关系
电磁感应产生电流
通过电磁感应，我们可以在电路 中产生电流，实现能量传递和电 路的功能。
电感与电感阻抗
电磁感应导致电感形成，导致电 路中的电感阻抗，影响电流的流 动。
变压器原理
基于电磁感应的原理，变压器通 过互感现象实现电能的变换和传 递。
电磁感应在实际应用中的重要性
电磁感应在实际应用中扮演着重要角色，包括：
1 电力行业
发电机、电动机和变压器 等电力设备基于电磁感应 技术工作。
2 通信技术
电磁感应使我们能够传输 和接收无线电、电话和互 联网信号。
3 传感器技术
电Байду номын сангаас感应技术用于制造传 感器，例如磁力计和感应 加速度计。
电路的基本元件
电源
提供电流和电压，驱动电路中的元件。
电容
存储电荷，储存和释放电能的元件。
电阻
限制电流流动，将电能转化为其他形式的元件。
电感
储存磁场能量，限制电流变化的元件。
电磁感应与电路综合ppt 课件
本课件将全面介绍电磁感应的基本概念，并探索电磁感应在实验中的应用。 还将解释法拉第电磁感应定律以及电磁感应与电路的关系。
电磁感应基本概念
1 什么是电磁感应？
电磁感应是指通过磁场的变化，在导体中产生电流的现象。
2 电磁感应的原理：
当导体与磁场相互作用时，导体中的自由电子受到磁场的作用力，从而产生电流。
专题04电磁感应与电路03 PPT课件 课件 人教版
以r表示两导轨间那段杆的电阻，回路中的电 流为: I E Rr (1)电阻R上消耗的电功率为: 2 E R 2 P I R R (Rr)2 由于E和R均与无关，所以r值最小时，PR值达 最大.当杆与导轨垂直时两轨道间的杆长最短，r的 值最小，所以PR最大时的值为=/2.
感悟· 渗透· 应用
感悟· 渗透· 应用
五、电磁感应现象在实际生活、生产和科学技术 中的应用
此类问题有两种形式，一种是介绍应用实例， 要求指出所包含的电磁感应理论(工作原理)，另 一种是摆出实际问题，要求设计出使用方案或制 作思想.后者要求较高，不但要熟练应用有关知 识理论，还必须有较高的创造性思维能力，综合 运用理论知识和实验技能.
图4-8
感悟· 渗透· 应用
杆MN有电阻，每米长的电阻值为R.整个空间充满 匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面 (dabc平面)向里
(1)求固定电阻R上消耗的电功率为最大时θ (2)求杆MN上消耗的电功率为最大时θ 角的值.
感悟· 渗透· 应用
【解析】如图4-8所示，杆滑动时切割磁感线而产 生感应电动势E=Blv，与角无关.
(2)由图示位置起经过1/4转时间内通过负载 电阻R的电量；
(3)电流表示数.
感悟· 渗透· 应用
【解析】线圈由图示位置开始绕轴匀速转动，产 生的交变电流如图4-11所示，交变电动势的最大 2 B r 值为： 2 2 E BS 2 n Bnr m 2
图4-11
感悟· 渗透· 应用
感悟· 渗透· 应用
【例10】如图4-12所示，理想变压器原副线圈 匝数n1∶n2∶n3=3∶2∶1副线圈2上接有“8V 8W” 的灯泡L1、L2，副线圈3上接有“6V 9W”的灯泡 L3、L4，原线圈上接有电阻R=3，当a、b两端接 交变电源后，L1、L2正常发光，求交变电源的输 出功率.
感悟· 渗透· 应用
感悟· 渗透· 应用
五、电磁感应现象在实际生活、生产和科学技术 中的应用
此类问题有两种形式，一种是介绍应用实例， 要求指出所包含的电磁感应理论(工作原理)，另 一种是摆出实际问题，要求设计出使用方案或制 作思想.后者要求较高，不但要熟练应用有关知 识理论，还必须有较高的创造性思维能力，综合 运用理论知识和实验技能.
图4-8
感悟· 渗透· 应用
杆MN有电阻，每米长的电阻值为R.整个空间充满 匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面 (dabc平面)向里
(1)求固定电阻R上消耗的电功率为最大时θ (2)求杆MN上消耗的电功率为最大时θ 角的值.
感悟· 渗透· 应用
【解析】如图4-8所示，杆滑动时切割磁感线而产 生感应电动势E=Blv，与角无关.
(2)由图示位置起经过1/4转时间内通过负载 电阻R的电量；
(3)电流表示数.
感悟· 渗透· 应用
【解析】线圈由图示位置开始绕轴匀速转动，产 生的交变电流如图4-11所示，交变电动势的最大 2 B r 值为： 2 2 E BS 2 n Bnr m 2
图4-11
感悟· 渗透· 应用
感悟· 渗透· 应用
【例10】如图4-12所示，理想变压器原副线圈 匝数n1∶n2∶n3=3∶2∶1副线圈2上接有“8V 8W” 的灯泡L1、L2，副线圈3上接有“6V 9W”的灯泡 L3、L4，原线圈上接有电阻R=3，当a、b两端接 交变电源后，L1、L2正常发光，求交变电源的输 出功率.
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图12-4-2
课前热身
A.Ua＞Ub,Ua=Ud; C.Ua＞Ud,Ua=Ub; 答案是B
B.Ua＜Ub,Ua=Ud; D.Ua＜Ud,Ua=Ub;
在上题中若在cd段中点接入一个电压表， 则
此电压表( )
A.有读数 B.无读数 C.无法确定
课前热身
3.用均匀导线做成的正方形线框每边长 为0.2m，正方形的一半放在和纸面垂直 向里的匀强磁场中，如图12-4-3所示， 当磁场以每秒10T的变化率增强时，线框 中点a、b两点电势差是( B )
能力·思维·方法
【解题回顾】本题对闭合回路用 E=ΔΦ/ΔΤ也可求得，因为是匀速运动， 瞬时值与平均值是相等的.而在电磁感 应问题往往跟电路问题联系在一起， 解决这类问题，一要考虑电磁感应的 有关规律，如右手定则、楞次定律、 法拉第电磁感应定律等，二要考虑电 路中的有关规律，如串、并联电路的 性质，欧姆定律等.
电磁感应与电路
要点·疑点·考点 课前热身 能力·思维·方法 延伸·拓展
要点·疑点·考点
电磁感应与电路问题的联系就是电源与 电路的连接问题上.其主要步骤是：
1.确定电源.产生感应电流或感应电动 势的那部分电路就相当于电源，利用法拉 第电磁感应定律确定其电动势的大小，利 用楞次定律确定其正负极.需要强调的是： 在电源内部电流是由负极流向正极的，在 外部从正极流向外电路，并由负极流入电 源.如无感应电流，则可以假设电流如果存 在时的流向.
A.Ua＞Ub,Uc=Ud B.Ua＞Ub,Uc＞Ud C.Ua＞Ub,Uc＜Ud D.Ua＜Ub,Uc＞Ud
图12-4-1
课前热身
2.一个矩形闭合线框在垂直于磁场方向 的平面内平动，速度方向与bc平行，如 图12-4-2所示，设线框都在磁场内运动， 则线框a、b、c、d各点的电势之关系是： ()
0.024N ，方向是水平向右.
能力·思维·方法
【例1】如图12-4-5所示，在一磁感应强度 B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平 放置着两根相距d=0.1m的平行金属导轨MN和 PQ，导轨电阻忽略不计，
图12-4-5
能力·思维·方法
在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻 值R=0.3Ω 的电阻，导轨上跨放着一根长 为L=0.2m、每米电阻为r=2.0Ω 的金属棒 ab,ab与导轨正交放置，交点为c、d.当金 属棒以速度v=4.0m/s向右做匀速运动时， 试求金属棒ab两端的电势差.
A.Uab=0.1V B.Uab=-0.1V C.Uab=0.2V3
课前热身
4.两条光滑平行金属导轨间距d=0.6m，导
轨两端分别接有R1=10Ω ，R2=2.5Ω 的电阻， 磁感应强度B=0.2T的匀强磁场垂直于
轨道平面向纸外，如图
12-4-4所示，导轨上有
一根电阻为1.0Ω 的导体
能力·思维·方法
【例3】如图12-4-8所示，两个电阻器的阻值 分别为R与2R，其余电阻不计.电容器电容量 为C.匀强磁场磁感应强度的大小为B，方向垂 直纸面向里.金属棒ab、cd的长度均为L.当棒 ab以速度v向左切割磁感线运动，金属棒cd以 速度2v向右切割磁感线运动时，
电容C的电量为多
大?哪一个极板带 正电?
能力·思维·方法
【例2】如图12-4-7所示，在直线MN右边 的磁场
方向垂直纸面向外，
磁感应强度B=0.3T，
左边是与它方向相
反，磁感应强度大 小相等的磁场.
图12-4-7
能力·思维·方法
能力·思维·方法
【解析】从OA边恰好在OM位置开始的 1/4个周期内，闭合回路ABCDA的AO、OD、 OC、OB导体均切割磁感线而产生感应电动 势，由右手定则可知，这四个部分导体切 割磁感线产生的电动势均正向串联，回路 中感应电流方向为ADCBA，其大小为： I=E/R=4Brv/R=3A.
杆MN.
图12-4-4
课前热身
当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑 动时，(1)MN杆产生的感应电动势大小为 0.6V且杆的M 端电势高；(2)用电压表测MN 两点间电压时，电表的示数为0.4V ；(3)通 过电阻R1的电流为0.04A ，通过电阻R２的电 流为0.16A；(4)杆所受的安培力的大小为
要点·疑点·考点
2.分析电路结构，画出等效电路图. 这一步的实施的本质是确定“分析” 的到位与准确.承上启下，为下一步的 处理做好准备.
3.利用电路规律求解.主要还是欧 姆定律、串并联电路、电功、电热.
课前热身
1.如图12-4-1所示，当条形磁铁由静止开 始向右运动瞬间，a、b、c、d各点电势的 关系是：( C )
能力·思维·方法
【解析】利用电磁感应定律和闭合回路的欧 姆定律进行求解；等效 电路如图(可假设感应 电流方向是顺时针)：
图12-4-6
能力·思维·方法
金属棒ab切割磁感线产生感应电动势 为E=BLv=0.5×0.2×4.0=0.4V；图12-46cd边长只有L的一半，故cd间的感应电动 势E1=E/2=0.2V在闭合电路中，感应电流 I=E1/(R+Rcd)=0.4A；c、d两点间的电压是 路端电压Ucd=IR=0.12V；所以a、b两点间 电压为Uab=E-E1+Ucd=0.32V；
能力·思维·方法
【解题回顾】cd所在回路中由于含有 电容器C而不闭合，无电流.但电容器C 两极板电势不等.本题关键是由电磁感 应的规律、电路的有关规律求得两极板 之间的电势差；当电路不稳定时，如杆 做变速切割，且杆有电阻时，C两极板 电势差就要变化，从而杆cd所在回路就 会有充、放电电流，cd两端电势差就不 是电动势E2，而是它的路端电压.
图12-4-8
能力·思维·方法
【解析】金属棒ab以速度v向左切割磁感线运动，产 生的感应电动势E1=BLv，形成沿abfea方向的电流 I=E1/(R+2R)=BLv/3R；金属棒cd以速度2v向右切割磁感 线运动时，产生的感应电动势E2=2BLv，且由右手定则可 知，C点电势高，而f、d电势相同，所以c、e两点电势较 高者为c，两点电势差为Uce=Ucd+Ufe=E2+Ufe=7BLv/3；电容 器C的带电量Q=CUce=7BLvC/3，且右侧极板带正电.
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A.Ua＞Ub,Ua=Ud; C.Ua＞Ud,Ua=Ub; 答案是B
B.Ua＜Ub,Ua=Ud; D.Ua＜Ud,Ua=Ub;
在上题中若在cd段中点接入一个电压表， 则
此电压表( )
A.有读数 B.无读数 C.无法确定
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3.用均匀导线做成的正方形线框每边长 为0.2m，正方形的一半放在和纸面垂直 向里的匀强磁场中，如图12-4-3所示， 当磁场以每秒10T的变化率增强时，线框 中点a、b两点电势差是( B )
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【解题回顾】本题对闭合回路用 E=ΔΦ/ΔΤ也可求得，因为是匀速运动， 瞬时值与平均值是相等的.而在电磁感 应问题往往跟电路问题联系在一起， 解决这类问题，一要考虑电磁感应的 有关规律，如右手定则、楞次定律、 法拉第电磁感应定律等，二要考虑电 路中的有关规律，如串、并联电路的 性质，欧姆定律等.
电磁感应与电路
要点·疑点·考点 课前热身 能力·思维·方法 延伸·拓展
要点·疑点·考点
电磁感应与电路问题的联系就是电源与 电路的连接问题上.其主要步骤是：
1.确定电源.产生感应电流或感应电动 势的那部分电路就相当于电源，利用法拉 第电磁感应定律确定其电动势的大小，利 用楞次定律确定其正负极.需要强调的是： 在电源内部电流是由负极流向正极的，在 外部从正极流向外电路，并由负极流入电 源.如无感应电流，则可以假设电流如果存 在时的流向.
A.Ua＞Ub,Uc=Ud B.Ua＞Ub,Uc＞Ud C.Ua＞Ub,Uc＜Ud D.Ua＜Ub,Uc＞Ud
图12-4-1
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2.一个矩形闭合线框在垂直于磁场方向 的平面内平动，速度方向与bc平行，如 图12-4-2所示，设线框都在磁场内运动， 则线框a、b、c、d各点的电势之关系是： ()
0.024N ，方向是水平向右.
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【例1】如图12-4-5所示，在一磁感应强度 B=0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平 放置着两根相距d=0.1m的平行金属导轨MN和 PQ，导轨电阻忽略不计，
图12-4-5
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在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻 值R=0.3Ω 的电阻，导轨上跨放着一根长 为L=0.2m、每米电阻为r=2.0Ω 的金属棒 ab,ab与导轨正交放置，交点为c、d.当金 属棒以速度v=4.0m/s向右做匀速运动时， 试求金属棒ab两端的电势差.
A.Uab=0.1V B.Uab=-0.1V C.Uab=0.2V3
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4.两条光滑平行金属导轨间距d=0.6m，导
轨两端分别接有R1=10Ω ，R2=2.5Ω 的电阻， 磁感应强度B=0.2T的匀强磁场垂直于
轨道平面向纸外，如图
12-4-4所示，导轨上有
一根电阻为1.0Ω 的导体
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【例3】如图12-4-8所示，两个电阻器的阻值 分别为R与2R，其余电阻不计.电容器电容量 为C.匀强磁场磁感应强度的大小为B，方向垂 直纸面向里.金属棒ab、cd的长度均为L.当棒 ab以速度v向左切割磁感线运动，金属棒cd以 速度2v向右切割磁感线运动时，
电容C的电量为多
大?哪一个极板带 正电?
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【例2】如图12-4-7所示，在直线MN右边 的磁场
方向垂直纸面向外，
磁感应强度B=0.3T，
左边是与它方向相
反，磁感应强度大 小相等的磁场.
图12-4-7
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【解析】从OA边恰好在OM位置开始的 1/4个周期内，闭合回路ABCDA的AO、OD、 OC、OB导体均切割磁感线而产生感应电动 势，由右手定则可知，这四个部分导体切 割磁感线产生的电动势均正向串联，回路 中感应电流方向为ADCBA，其大小为： I=E/R=4Brv/R=3A.
杆MN.
图12-4-4
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当MN杆以v=5.0m/s的速度沿导轨向左滑 动时，(1)MN杆产生的感应电动势大小为 0.6V且杆的M 端电势高；(2)用电压表测MN 两点间电压时，电表的示数为0.4V ；(3)通 过电阻R1的电流为0.04A ，通过电阻R２的电 流为0.16A；(4)杆所受的安培力的大小为
要点·疑点·考点
2.分析电路结构，画出等效电路图. 这一步的实施的本质是确定“分析” 的到位与准确.承上启下，为下一步的 处理做好准备.
3.利用电路规律求解.主要还是欧 姆定律、串并联电路、电功、电热.
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1.如图12-4-1所示，当条形磁铁由静止开 始向右运动瞬间，a、b、c、d各点电势的 关系是：( C )
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【解析】利用电磁感应定律和闭合回路的欧 姆定律进行求解；等效 电路如图(可假设感应 电流方向是顺时针)：
图12-4-6
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金属棒ab切割磁感线产生感应电动势 为E=BLv=0.5×0.2×4.0=0.4V；图12-46cd边长只有L的一半，故cd间的感应电动 势E1=E/2=0.2V在闭合电路中，感应电流 I=E1/(R+Rcd)=0.4A；c、d两点间的电压是 路端电压Ucd=IR=0.12V；所以a、b两点间 电压为Uab=E-E1+Ucd=0.32V；
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【解题回顾】cd所在回路中由于含有 电容器C而不闭合，无电流.但电容器C 两极板电势不等.本题关键是由电磁感 应的规律、电路的有关规律求得两极板 之间的电势差；当电路不稳定时，如杆 做变速切割，且杆有电阻时，C两极板 电势差就要变化，从而杆cd所在回路就 会有充、放电电流，cd两端电势差就不 是电动势E2，而是它的路端电压.
图12-4-8
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【解析】金属棒ab以速度v向左切割磁感线运动，产 生的感应电动势E1=BLv，形成沿abfea方向的电流 I=E1/(R+2R)=BLv/3R；金属棒cd以速度2v向右切割磁感 线运动时，产生的感应电动势E2=2BLv，且由右手定则可 知，C点电势高，而f、d电势相同，所以c、e两点电势较 高者为c，两点电势差为Uce=Ucd+Ufe=E2+Ufe=7BLv/3；电容 器C的带电量Q=CUce=7BLvC/3，且右侧极板带正电.