人教版高中物理选择性必修第二册第二章电磁感应专题课四电磁感应中的电路和图像问题课件（29页ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理选择性必修第二册第二章电磁感应专题课四电磁感应中的电路和图像问题课件（29页ppt） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 4.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-05-19 07:36:50 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第二章 电磁感应
专题课四 电磁感应中的电路和图像问题
第*页
专题一 电磁感应中的电路问题
要点 归纳
1. 题型特点
在电磁感应现象中，闭合电路中磁通量发生变化（或部分导体切割磁感线），在回路 中将产生感应电动势和感应电流.在题目中常涉及电流、电压、电功等的计算，还可 能涉及电磁感应与力学、能量等知识的综合分析.
2. 解题思路
（1）明确产生感应电动势的部分导体或电路，该导体或电路就是电源，其他部分是 外电路.
（2）画出等效电路图，注意分清内外电路.
（3）用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手 定则确定感应电流的方向，确定等效电源正负极.
（4）运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热和电磁感应、力学、 能量等公式联立求解.
研习 经典
[典例1] 如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线 圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B＝（2＋0.2t） T，定值电阻R1＝6 Ω，线圈电阻R2＝4 Ω，求：
（1）回路的感应电动势；
答案：（1）4 V
（2）流过R1的电流；
答案：（2）0.4 A
解析：（2）等效电路如图
（3）a、b两点间电压Uab.
答案：（3）2.4 V
解析：（3）a、b两点间的电压Uab＝IR1＝2.4 V.
名师点评
此类问题有一定的综合性，需要培养良好的物理观念，了解感应电动势的概念， 会判断等效电源，判断感应电流方向，由“电源”内部电流从负极流向正极确定电源 的正负极，并能结合恒定电流的相关知识解决实际问题.
针对 训练
B. 导体棒的最大加速度为g
CD
第*页
专题二 电磁感应中的图像问题
要点 归纳
1. 问题类型
（1）由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像.
（2）由给定的图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量.
2. 明确图像的种类
（1）磁感应强度B、磁通量Ф、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B－t 图像、Ф－t图像、E－t图像和I－t图像.
（2）对于导体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随导体位移x变化的图像，即E－x图像和I－x图像.
4. 重点关注信息
画图像或判断图像，特别注意分析斜率的变化、截距等.
5. 主要解决办法
（1）根据物理规律写出有关函数关系式.
（2）物理规律复杂的情况可以采用特殊值法.
研习 经典
D
名师点评
对于图像问题可以采用以下三种方法：①根据物理规律整理出横纵坐标的关系， 只要物理关系有了，图像就确定了.②根据斜率和截距判断.③用特殊值判断.
针对 训练
A. 小磁体在玻璃管内下降速度越来越快
B. 下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次
C. 下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D. 与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通
量变化率的最大值更大
AD
解析：由题图可知，电流的峰值越来越大，即小磁铁在依次穿过每个线圈的过程中磁 通量的变化率越来越快，因此小磁体下降的速度越来越大，A、D正确；假设小磁体 是N极向下穿过线圈，则在穿入靠近每匝线圈的过程中磁通量向下增加，根据楞次定 律可知线圈中产生逆时针的电流，而在穿出远离每匝线圈的过程中磁通量向下减少， 产生顺时针的电流，即电流方向相反，与题干图中描述的穿过线圈的过程电流方向变 化相符，S极向下同理，所以磁铁穿过8匝线圈过程中会出现8个这样的图像，并且随 下落速度的增加，感应电流的最大值逐渐变大，所以磁体下落过程中小磁体的N极、 S极没有颠倒，B错误；线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大，则磁性越强，因 此电流的大小是变化的，小磁体受到的电磁阻力是变化的，不是一直不变的，C错 误.故选AD.
第*页
课后提素养 深刻剖析 提升能力
B
1
2
3
4
解析：闭合导线框M'N'P'Q'匀速向左运动的过程中，穿过回路的磁通量不断增大，根 据楞次定律可知，回路中的电流一直是逆时针的，所以电流一直为正.线框向左匀速 运动过程中，切割磁感线的有效长度先减小，后增大，所以感应电流先减小，后增 大.故选B.
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2
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4
A. UAB＝2 V B. UAB＝－2 V
C. UAB＝0.04 V D. UAB＝－0.04 V
A
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AD
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4. （2024·江苏连云港期末）如图所示，CD、EF是两条水平放置、阻值可忽略且间 距为L的足够长平行金属导轨，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接，弯曲轨道上端接 有一阻值为R的电阻，水平导轨所在空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平 面向上的匀强磁场.将一阻值也为R、质量为m的导体棒从弯曲轨道上高为h处由静止 释放，导体棒在水平导轨上运动距离d停止.已知导体棒与水平导轨接触良好，它们之 间动摩擦因数为μ，重力加速度为g.求导体棒从释放到最终停止过程中：
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（1）通过电阻R的最大电流；
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（2）流过电阻R的电荷量；
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（3）电阻R中产生的焦耳热.
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第二章 电磁感应
专题课四 电磁感应中的电路和图像问题
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专题一 电磁感应中的电路问题
要点 归纳
1. 题型特点
在电磁感应现象中，闭合电路中磁通量发生变化（或部分导体切割磁感线），在回路 中将产生感应电动势和感应电流.在题目中常涉及电流、电压、电功等的计算，还可 能涉及电磁感应与力学、能量等知识的综合分析.
2. 解题思路
（1）明确产生感应电动势的部分导体或电路，该导体或电路就是电源，其他部分是 外电路.
（2）画出等效电路图，注意分清内外电路.
（3）用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小，用楞次定律或右手 定则确定感应电流的方向，确定等效电源正负极.
（4）运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热和电磁感应、力学、 能量等公式联立求解.
研习 经典
[典例1] 如图所示，面积为0.2 m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线 圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为B＝（2＋0.2t） T，定值电阻R1＝6 Ω，线圈电阻R2＝4 Ω，求：
（1）回路的感应电动势；
答案：（1）4 V
（2）流过R1的电流；
答案：（2）0.4 A
解析：（2）等效电路如图
（3）a、b两点间电压Uab.
答案：（3）2.4 V
解析：（3）a、b两点间的电压Uab＝IR1＝2.4 V.
名师点评
此类问题有一定的综合性，需要培养良好的物理观念，了解感应电动势的概念， 会判断等效电源，判断感应电流方向，由“电源”内部电流从负极流向正极确定电源 的正负极，并能结合恒定电流的相关知识解决实际问题.
针对 训练
B. 导体棒的最大加速度为g
CD
第*页
专题二 电磁感应中的图像问题
要点 归纳
1. 问题类型
（1）由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像.
（2）由给定的图像分析电磁感应过程，求解相应的物理量.
2. 明确图像的种类
（1）磁感应强度B、磁通量Ф、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像，即B－t 图像、Ф－t图像、E－t图像和I－t图像.
（2）对于导体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随导体位移x变化的图像，即E－x图像和I－x图像.
4. 重点关注信息
画图像或判断图像，特别注意分析斜率的变化、截距等.
5. 主要解决办法
（1）根据物理规律写出有关函数关系式.
（2）物理规律复杂的情况可以采用特殊值法.
研习 经典
D
名师点评
对于图像问题可以采用以下三种方法：①根据物理规律整理出横纵坐标的关系， 只要物理关系有了，图像就确定了.②根据斜率和截距判断.③用特殊值判断.
针对 训练
A. 小磁体在玻璃管内下降速度越来越快
B. 下落过程中，小磁体的N极、S极上下颠倒了8次
C. 下落过程中，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D. 与上部相比，小磁体通过线圈下部的过程中，磁通
量变化率的最大值更大
AD
解析：由题图可知，电流的峰值越来越大，即小磁铁在依次穿过每个线圈的过程中磁 通量的变化率越来越快，因此小磁体下降的速度越来越大，A、D正确；假设小磁体 是N极向下穿过线圈，则在穿入靠近每匝线圈的过程中磁通量向下增加，根据楞次定 律可知线圈中产生逆时针的电流，而在穿出远离每匝线圈的过程中磁通量向下减少， 产生顺时针的电流，即电流方向相反，与题干图中描述的穿过线圈的过程电流方向变 化相符，S极向下同理，所以磁铁穿过8匝线圈过程中会出现8个这样的图像，并且随 下落速度的增加，感应电流的最大值逐渐变大，所以磁体下落过程中小磁体的N极、 S极没有颠倒，B错误；线圈可等效为条形磁铁，线圈的电流越大，则磁性越强，因 此电流的大小是变化的，小磁体受到的电磁阻力是变化的，不是一直不变的，C错 误.故选AD.
第*页
课后提素养 深刻剖析 提升能力
B
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解析：闭合导线框M'N'P'Q'匀速向左运动的过程中，穿过回路的磁通量不断增大，根 据楞次定律可知，回路中的电流一直是逆时针的，所以电流一直为正.线框向左匀速 运动过程中，切割磁感线的有效长度先减小，后增大，所以感应电流先减小，后增 大.故选B.
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A. UAB＝2 V B. UAB＝－2 V
C. UAB＝0.04 V D. UAB＝－0.04 V
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4. （2024·江苏连云港期末）如图所示，CD、EF是两条水平放置、阻值可忽略且间 距为L的足够长平行金属导轨，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接，弯曲轨道上端接 有一阻值为R的电阻，水平导轨所在空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平 面向上的匀强磁场.将一阻值也为R、质量为m的导体棒从弯曲轨道上高为h处由静止 释放，导体棒在水平导轨上运动距离d停止.已知导体棒与水平导轨接触良好，它们之 间动摩擦因数为μ，重力加速度为g.求导体棒从释放到最终停止过程中：
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（1）通过电阻R的最大电流；
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（2）流过电阻R的电荷量；
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（3）电阻R中产生的焦耳热.
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