2019届一轮复习人教版 电磁感应现象的两类情况 课件(37张)
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2019届高考物理一轮复习课件：第23讲 电磁感应现象、楞次定律(共47张PPT)
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第23讲
电磁感应现象、楞次定律
考 向 互 动 探 究
3．(多选)如图 231 所示，在平面上有两条相互垂 直且彼此绝缘的通电长直导线，以它们为坐标轴构成一 个平面直角坐标系．四个相同的闭合圆形线圈在四个象 限中完全对称放置，两条导线中电流大小与变化情况相 同，电流方向如图所示，当两条导线中的电流都开始增 大时，四个线圈 a、b、c、d 中感应电流的情况是( )
(3)当线圈由垂直匀强磁场方向的位置翻转 180° 时，磁通量的变化为零．( ) (×)如果开始时的磁通量为 Φ＝BS，则磁通量的 变化量的绝对值为 ΔΦ ＝2BS.
(4)只要闭合回路内有磁通量，回路内就一定有感 应电流产生．( )
(×)闭合回路内磁通量发生变化时，才有感应电 流产生．
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第23讲
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第23讲
教 材 知 识 梳 理
电磁感应现象、楞次定律
易错判断
(1)1831 年，俄国物理学家楞次发现了电磁感应现 象．( )
(×)法拉第发现电磁感应现象．
(2) 空间磁场越强，则通过回路的磁通量一定越 大．( )
(× )
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第23讲
教 材 知 识 梳 理
电磁感应现象、楞次定律
易错判断
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第23讲
教 材 知 识 梳 理
电磁感应现象、楞次定律
核心题空
三、感应电流的方向
感 应 电 流 的 方 向 内容：感应电流的磁场总要________ 阻碍 楞次 磁通量 的变化 引起感应电流的________ 定律 适用范围：一切电磁感应现象 导体运动 方向， 内容： 右手拇指指向__________ 右手 其余四指指向感应电流方向 定则 适用情况：闭合电路的一部分导体 切割磁感线 产生感应电流 ____________
2019届高考物理一轮复习第十章电磁感应第1讲电磁感应现象楞次定律课件新人教版
解析：导体棒 PQ 向左切割磁感线运动时，由右手定则可判断 出导体棒与 R1 组成的回路中产生的感应电流是顺时针方向， 即 流经 R1 的电流方向向上，选项 A 正确；导体棒与电阻 R2 组成 的回路中产生的感应电流是逆时针方向， 即流经 R2 的电流方向 向上，选项 D 正确．
第十章 电磁感应 第1讲 电磁感应现象 楞次定律
[考纲解读]C来自目 录ONTENTS
[基础知识•自主梳理] [高频考点•分类突破]
[跟踪检测•巩固提升]
5 [课时作业]
[考纲解读]
1．知道电磁感应现象产生的条件． 2.理解磁通量及磁通量变 化的含义，并能计算． 3.掌握楞次定律和右手定则的应用，
并能判断感应电流的方向及相关导体的运动方向．
(6)由楞次定律知，感应电流的磁场一定与引起感应电流的磁场 方向相反．( × ) (7) 感应电流的磁场一定阻止引起感应电流的磁场的磁通量的 变化．( ×)
[高频考点•分类突破]
核心要点突破
1．有无判断感应电流的流程 (1)确定研究的回路． (2)弄清楚回路内的磁场分布，并确定该回路的磁通量 Φ. Φ不变→无感应电流 回路闭合，有感应电流； (3) Φ变化→回路不闭合，无感应电流，但有感应 电动势
[基础知识•自主梳理]
一、磁通量 1． 概念： 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中， 与磁场方向垂直 的 面积 S 与 B 的乘积． 2．公式：Φ＝ BS . 3．单位：1 Wb＝
1 T· m2
.
4．公式的适用条件 (1)匀强磁场； (2)磁感线的方向与平面垂直，即 B⊥S. 5．磁通量的意义 磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数．
核心要点突破
1．楞次定律中“阻碍”的含义
2019届一轮复习人教版 电磁感应中的动力学问题 课件(31张)
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[解析]
(1)ab 棒以加速度 a 向右运动时，当细线断时，
设 ab 棒运动的速度为 v，产生的感应电动势 E＝Blv， E 回路中的感应电流 I＝ ， 2R cd 棒受到安培力 F 安＝BIL， 设经 t 时细线被拉断，得 F 安＝T， v＝at， 2RT 解得 t＝ 2 2 。 BLa
Hale Waihona Puke 回返回(1)电容器开始放电时，电流最大，金属棒受到的安培力最 大，加速度最大，放电后极板间电压逐渐减小。 (2)金属棒开始运动后，产生感应电动势，随着金属棒做加 速运动，感应电动势逐渐增大。 (3)感应电动势与极板间电压相等时，电容器不再放电，电 路中电流等于零，金属棒做匀速运动。
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不 受 外 力 m1＝m2 r1 ＝ r2 L1＝L2
做 变 加 速 运 将两杆视为 动；稳定时， 整体，不受 两杆的加速度 外力，最后 均为零，以相 a＝0 等的速度做匀 速运动
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模型
运动过程
过程分析 开始时，两杆
方法说明
受 到 恒 力 m1＝m2 r1 ＝r2 L1＝L2
做 变 加 速 运 将两杆视为 动；稳定时， 整体， 只受外 两杆以相同的 F 力 F，a＝ 2m 加速度做匀加 速运动
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[例 2] 如图所示，在方向竖直向上的磁感 应强度为 B 的匀强磁场中有两条光滑固定的平 行金属导轨 MN、PQ ，导轨足够长，间距为 L， 其电阻不计，导轨平面与磁场垂直。ab、cd 为两根垂直于导轨水平 放置的金属棒，其接入回路中的电阻均为 R、质量均为 m。与金属 导轨平行的水平细线一端固定，另一端与 cd 棒的中点连接，细线能 承受的最大拉力为 T，一开始细线处于伸直状态，ab 棒在平行导轨 的水平拉力 F 的作用下以加速度 a 向右做匀加速直线运动，两根金 属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。 (1)经多长时间细线被拉断？ (2)若在细线被拉断瞬间撤去拉力 F，则两根金属棒之间距离增 量 Δx 的最大值是多少？
2019届一轮复习人教A版 电磁感应中的动力学和能量问题 课件 (46张)
二、电磁感应中的能量问题 1．电磁感应中的能量转化
2．求解焦耳热Q的三种方法
议
1.一对光滑的平行金属导轨固定在同
一水平面内，导轨间距l＝0.5 m，左端接 有阻值R＝0.3 Ω的电阻。一质量m＝0.1 kg，电阻r＝0.1 Ω
的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强
磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.4 T。棒在水平向右的外力 作用下，由静止开始以a＝2 m/s2的加速度做匀加速运动。
专题二
电磁感应中的动力学和能量问题
导
1.会分析计算电磁感应中的安培力参与的导体的 运动及平衡问题. 2.会分析计算电磁感应中能量的转化与转移．
电磁感应现象中的动力学问题
1.两种状态及处理方法
思
处理方法
状态
特征
平衡态 加速度为零
根据平衡条件列式分析
非平衡 加速度不为 根据牛顿第二定律进行动态分析
态
4．电磁感应中的动力学临界问题 (1)解决这类问题的关键是通过运动状态的分析， 寻找过程中的临界状态，如速度、加速度求最大值或
最小值的条件。
(2)两种常见类型 类型 示意图 “电—动—电”型 “动—电—动”型
棒ab长l、质量m、
棒ab长l、质量m、
已知量
电阻R，导轨光滑水 电阻R，导轨光滑， 平，电阻不计 电阻不计
运动学公式得 v2＝2ax⑥ 设棒在撤去外力后的运动过程中安培力做功为 W，由动能 1 定理得 W＝0－2mv2⑦ 撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2＝－W⑧ 联立⑥⑦⑧式，代入数据得 Q2＝1.8 J⑨
(3)由题意知， 撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比 Q1∶Q2＝2∶1，可得 Q1＝3.6 J⑩ 在棒运动的整个过程中，由功能关系可知，WF＝Q1 ＋ Q2 ， ⑪ 由⑨⑩⑪式得 WF＝3.6 J＋1.8 J＝5.4 J⑫
2019版高考物理大一轮复习第九章电磁感应第3课时电磁感应现象的综合问题课件
应强度为1 T。现ab以恒定速度v＝3 m/s匀速向右移动，这时ab 杆上消耗的电功率与R1、R2消耗的电功率之和相等。则( ) A.R2＝6 Ω B.R1上消耗的电功率为0.375 W C.a、b间电压为3 V D.拉ab杆水平向右的拉力为0.75 N
解析 由于 ab 杆上消耗的电功率与 R1、R2 消耗的电功率之和相 等，则内、外电阻相等，R62＋R26＝2，解得 R2＝3 Ω，因此 A 错误； E＝Blv＝3 V，总电流 I＝RE总＝34A，路端电压 Uab＝IR 外＝34×2 V ＝1.5 V，因此 C 错误；P1＝UR2a1b＝0.375 W，B 正确；ab 杆所受安 培力 F＝BIl＝0.75 N，因此拉力大小为 0.75 N，D 正确。
的“ ”形金属细框竖直放置在两水银槽中，“ ”形框的水 平细杆 CD 长 l＝0.20 m，处于磁感应强度大小 B1＝1.0 T、方 向水平向右的匀强磁场中。有一匝数 n＝300 匝、面积 S＝ 0.01 m2 的线圈通过开关 K 与两水银槽相连。线圈处于与线圈 平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度 B2 的大 小随时间 t 变化的关系如图乙所示。
力学问题联系在一起。解决的基本方法如下： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方 向； (2)求回路中的电流； (3)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析)； (4)根据平衡条件或__牛__顿__第__二__定__律__列方程。
2.两种状态处理 (1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态。 处理方法：根据平衡条件——合外力等于零列式分析。 (2)导体处于非平衡态——加速度不等于零。 处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功能关 系分析。
[典例剖析] 【例】 矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与
解析 由于 ab 杆上消耗的电功率与 R1、R2 消耗的电功率之和相 等，则内、外电阻相等，R62＋R26＝2，解得 R2＝3 Ω，因此 A 错误； E＝Blv＝3 V，总电流 I＝RE总＝34A，路端电压 Uab＝IR 外＝34×2 V ＝1.5 V，因此 C 错误；P1＝UR2a1b＝0.375 W，B 正确；ab 杆所受安 培力 F＝BIl＝0.75 N，因此拉力大小为 0.75 N，D 正确。
的“ ”形金属细框竖直放置在两水银槽中，“ ”形框的水 平细杆 CD 长 l＝0.20 m，处于磁感应强度大小 B1＝1.0 T、方 向水平向右的匀强磁场中。有一匝数 n＝300 匝、面积 S＝ 0.01 m2 的线圈通过开关 K 与两水银槽相连。线圈处于与线圈 平面垂直的、沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度 B2 的大 小随时间 t 变化的关系如图乙所示。
力学问题联系在一起。解决的基本方法如下： (1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方 向； (2)求回路中的电流； (3)分析导体受力情况(包含安培力在内的全面受力分析)； (4)根据平衡条件或__牛__顿__第__二__定__律__列方程。
2.两种状态处理 (1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态。 处理方法：根据平衡条件——合外力等于零列式分析。 (2)导体处于非平衡态——加速度不等于零。 处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析，或结合功能关 系分析。
[典例剖析] 【例】 矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与
2018_2019学年高中物理第四章电磁感应4_5电磁感应现象的两类情况课件新人教版
答案：D
要点二
洛伦兹力与动生电动势
1．产生：导体在不变的磁场中做切割运动时，自由电荷会受 到洛伦兹力，这种情况下产生的电动势称为动生电动势． 2．大小：E＝Blv(B 的方向与 v 的方向垂直)． 3．作用：动生电动势相当于电源，切割磁感线的部分相当于 内电路． 4．能量关系：产生动生电动势的过程中机械能向电能转化， 并满足能量守恒定律．
例2
如图所示，固定于水平桌面上的金属框架 cdef处在
竖直向下的匀强磁场中，金属棒 ab 搁在框架上，可无摩擦滑
动．此时abed构成一个边长为l的正方形，棒的电阻为R，其余部 分电阻不计．开始时磁感应强度为B0.
(1)若从 t＝ 0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为 k，
同时加上外力使棒保持静止，求棒中的感应电流，并在图上标出
感应电流的方向；
(2) 在上述 (1) 情况中，始终保持棒静止，当 t ＝ t1 时需加垂直 于棒的水平拉力为多大？
(3)若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度
v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度 应怎样随时间变化？(写出B与t的关系式) ΔΦ ΔB 【解析】 (1)感应电动势 E＝ ＝ · S＝kl2， Δt Δt
第5节
电磁感应现象的两类情况
◆ 学习目标定位 1．认识感生电场，并能说出感生电动势和动生电动势
的概念．
2．会分析感生电动势和动生电动势对应的非静电力， 理解感生电动势和动生电动势产生的原因和区别，这是本节 的重点和难点． 3．会判断感生电动势和动生电动势的方向，能灵活运 用感生电动势和动生电动势的公式进行分析和计算，这是本 节的另一个重点． 4．学习本节，还应了解磁场的能量．
Uab 兹力 qvB＝q 时，电荷不再定向移动，此时 ab l 间电压最大，即电源电动势 E＝Uab.
要点二
洛伦兹力与动生电动势
1．产生：导体在不变的磁场中做切割运动时，自由电荷会受 到洛伦兹力，这种情况下产生的电动势称为动生电动势． 2．大小：E＝Blv(B 的方向与 v 的方向垂直)． 3．作用：动生电动势相当于电源，切割磁感线的部分相当于 内电路． 4．能量关系：产生动生电动势的过程中机械能向电能转化， 并满足能量守恒定律．
例2
如图所示，固定于水平桌面上的金属框架 cdef处在
竖直向下的匀强磁场中，金属棒 ab 搁在框架上，可无摩擦滑
动．此时abed构成一个边长为l的正方形，棒的电阻为R，其余部 分电阻不计．开始时磁感应强度为B0.
(1)若从 t＝ 0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为 k，
同时加上外力使棒保持静止，求棒中的感应电流，并在图上标出
感应电流的方向；
(2) 在上述 (1) 情况中，始终保持棒静止，当 t ＝ t1 时需加垂直 于棒的水平拉力为多大？
(3)若从t＝0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当棒以恒定速度
v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度 应怎样随时间变化？(写出B与t的关系式) ΔΦ ΔB 【解析】 (1)感应电动势 E＝ ＝ · S＝kl2， Δt Δt
第5节
电磁感应现象的两类情况
◆ 学习目标定位 1．认识感生电场，并能说出感生电动势和动生电动势
的概念．
2．会分析感生电动势和动生电动势对应的非静电力， 理解感生电动势和动生电动势产生的原因和区别，这是本节 的重点和难点． 3．会判断感生电动势和动生电动势的方向，能灵活运 用感生电动势和动生电动势的公式进行分析和计算，这是本 节的另一个重点． 4．学习本节，还应了解磁场的能量．
Uab 兹力 qvB＝q 时，电荷不再定向移动，此时 ab l 间电压最大，即电源电动势 E＝Uab.
2019版高考物理一轮复习第11章电磁感应44电磁感应现象的能量问题课件
A．当 ab 边刚越过 PQ 时，导线框的加速度大小为 a
＝gsinθ
B．导线框两次做匀速直线运动的速度之比 v1∶v2＝4∶
1 C．从 t1 到 t2 的过程中，导线框克服安培力做的功等于
机械能的减少量
D．从
t1
到
t2
的过程中，有mv21－v22机械能转化为电能 2
解析 线框在区域Ⅰ内做匀速直线运动，其合力为零， 则 mgsinθ＝F 安＝B2LR2v1；线框的 ab 边刚越过 PQ 时，两边 都在切割磁感线，都受到沿斜面向上的安培力 F 安′＝BI′L ＝B·2BRLv1·L＝2B2RL2v1，则 F 合＝mgsinθ－2F 安′＝mgsinθ －4×B2LR2v1＝ma，a＝－3gsinθ，A 错误；线框再次匀速时，
[例] (2018·黑龙江哈六中期末)(多选)如图所示，在光滑 的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为 B、方向相反的 水平匀强磁场，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一
个边长为 a、质量为 m、电阻为 R 的金属正方形线框，以速 度 v 垂直于磁场方向从实线位置开始向右运动，当线框运动 到分别有一半面积在两个磁场中的位置时，线框的速度为v2。 下列说法正确的是( )
第11章 电磁感应 第44课时 电磁感应现象的能量问题
1．能量转化特点
2．求解电能(电热)的三种思路 (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。Q＝W 克。
(2)利用能量守恒求解：其他形式的能的减少量等于产生 的电能。Q＝ΔE 其他。
(3)利用电路特征来求解：通过电路中所产生的电能来计 算。Q＝I2Rt(焦耳定律)。
能量守恒定律可得，此过程中线框产生的内能 Q＝12mv2－12 mv22＝38mv2，故 B 正确。此过程中穿过线框的磁通量的变 化量为 ΔΦ＝Ba2，通过线框截面的电荷量为 q＝ΔRΦ＝BRa2， 故 D 错误。
2019届一轮复习人教版 电磁感应与现代生活 课件(42张)
解析 答案
(3)从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量.
答案 0.09 J
解析
答案
四、电磁感应中的动力学问题
例4 U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平 桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过 导轨平面，一根与bc等长的金属棒PQ平行于bc放在导 轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已知磁感 图4 应强度B＝0.8 T，导轨质量M＝2 kg，其中bc段长0.5 m、电阻r＝0.4 Ω， 其余部分电阻不计，金属棒PQ质量m＝0.6 kg、电阻R＝0.2 Ω、与导轨间 的动摩擦因数μ＝0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F＝2 N的水平拉力， 如图 4 所示.求：导轨的最大加速度大小、最大电流和最大速度大小 ( 设导 轨足够长，g取10 m/s2). 答案 0.4 m/s2 2A 3 m/s
电磁感应与现代生活
内容索引
网络构建
题型探究
重点难点 各个击破
达标检测
当堂检测 巩固反馈
网络构建
闭合 且 磁通量 变化 产生感应电流的条件：电路 电磁感 应现象 能量转化：其他形式的能转化为电能或电能的转移
内容：感应电流的磁场总要阻碍 引起感应电流的磁通 电 量的变化 楞次定律 感应电流总要阻碍 磁通量 的变化 理解 (感应电流 感应电流总要阻碍 导体和磁场 的相对运动
电
磁
自感现象 及其应用 (特殊的电 磁感应现 象)
现象
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
感
应
题型探究
一、对楞次定律的理解与应用
楞次定律反映这样一个物理过程：原磁通量变化时 (Φ原变 ) ，产生感应电
流(I感)，这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其周围空
(3)从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量.
答案 0.09 J
解析
答案
四、电磁感应中的动力学问题
例4 U形金属导轨abcd原来静止放在光滑绝缘的水平 桌面上，范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场穿过 导轨平面，一根与bc等长的金属棒PQ平行于bc放在导 轨上，棒左边靠着绝缘的固定竖直立柱e、f.已知磁感 图4 应强度B＝0.8 T，导轨质量M＝2 kg，其中bc段长0.5 m、电阻r＝0.4 Ω， 其余部分电阻不计，金属棒PQ质量m＝0.6 kg、电阻R＝0.2 Ω、与导轨间 的动摩擦因数μ＝0.2.若向导轨施加方向向左、大小为F＝2 N的水平拉力， 如图 4 所示.求：导轨的最大加速度大小、最大电流和最大速度大小 ( 设导 轨足够长，g取10 m/s2). 答案 0.4 m/s2 2A 3 m/s
电磁感应与现代生活
内容索引
网络构建
题型探究
重点难点 各个击破
达标检测
当堂检测 巩固反馈
网络构建
闭合 且 磁通量 变化 产生感应电流的条件：电路 电磁感 应现象 能量转化：其他形式的能转化为电能或电能的转移
内容：感应电流的磁场总要阻碍 引起感应电流的磁通 电 量的变化 楞次定律 感应电流总要阻碍 磁通量 的变化 理解 (感应电流 感应电流总要阻碍 导体和磁场 的相对运动
电
磁
自感现象 及其应用 (特殊的电 磁感应现 象)
现象
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
感
应
题型探究
一、对楞次定律的理解与应用
楞次定律反映这样一个物理过程：原磁通量变化时 (Φ原变 ) ，产生感应电
流(I感)，这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其周围空