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第1页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第三单元电磁感应规律的综合应用第2页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训核心考点导学第3页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训师说：本节知识点是高考考查的重点和热点，主要涉及电磁感应现象中的等效电路和电磁感应的图象问题，以及电磁感应中的能量问题等．该类问题往往与感应电动势、感应电流、楞次定律、右手定则等知识综合，并紧密联系实际(如磁悬浮列车、变压器、电磁继电器、日光灯原理等)．这类题目综合性较强，在掌握好基础知识的基础上，注重综合分析能力的考查．题型有选择题和计算题，难度一般较大.第4页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1．内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于．(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的，其余部分是．电源外电路内电路第5页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2．电源电动势和路端电压(1)电动势：E＝或E＝.(2)路端电压：U＝IR＝.BlvE－IrnΔΦΔt第6页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1．对电磁感应电源的理解(1)电源的正、负极可用右手定则或楞次定律判定．(2)电源电动势的大小可由E＝Blv或E＝nΔΦΔt求得．2．对电磁感应电路的理解(1)在电磁感应电路中，相当于电源的部分把其他形式的能通过电流做功转化为电能．(2)“电源”两端的电压为路端电压，而不是感应电动势．第7页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1．如图所示，两个互连的金属圆环，小金属环的电阻是大金属环电阻的二分之一，磁场垂直穿过小金属环所在区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，在小环内产生的感应电动势为E，则a、b两点间的电势差为()第8页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训答案：CA.12EB.13EC.23ED．E解析：a、b间的电势差等于路端电压，大环电阻占电路总电阻的23，故Uab＝23E，C正确．第9页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训图象类型(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随变化的图象，即B－t图象、Φ－t图象、E－t图象和I－t图象(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随变化的图象，即E－x图象和I－x图象问题类型(1)由给定的过程判断或画出正确的图象(2)由给定的有关图象分析过程，求解相应的物理量(3)利用给出的图象判断或画出新的图象应用知识左手定则、安培定则、右手定则、、、欧姆定律、牛顿定律、函数图象知识等时间t位移x电磁感应电磁感应楞次定律法拉第电磁感应定律第10页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(1)注意图象的初始条件，如物理量开始时是否为零，方向的正、负情况等．(2)分析物理量的变化特点，特别是变化过程中的特殊点和转折点的情况．第11页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训电磁感应图象问题的规范求解1．一般解题步骤(1)明确图象的种类，即是B－t图还是Φ－t图，或者是E－t图、I－t图等．(2)分析电磁感应的具体过程判断对应的图象是否分段，共分几段．第12页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(3)用右手定则或楞次定律确定感应电流的方向．(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律写出函数关系式．(5)根据函数关系式，进行数学分析．(6)画图象或判断图象．第13页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2．应注意的问题(1)弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究物理量的函数表达式，进出磁场的转折点是解题的关键．(2)图象问题可以综合法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则、安培定则和左手定则，还有与之相关的电路知识和力学知识等．第14页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训3．分类突破方法(1)对于有关图象的选择题常用排除法：先看方向再看大小及特殊点．(2)对于图象的描绘：先定性或定量分析所研究问题的函数关系，注意横、纵坐标表示的物理量及单位，再画出对应物理图象(常用分段法、数学法)．(3)对图象的理解：看清横、纵坐标表示的量，理解图象的物理意义，在确定物理量大小变化的同时，还应确定其方向的变化情况．第15页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2．[2011·海南高考]如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，O、O′间的距离为l，磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l的正方形导线框沿O′O方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是()第16页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析：线框刚进入磁场时，磁通量增加，根据楞次定律，可以判断感应电流的磁场垂直纸面向外，根据安培定则可知，感应电流为逆时针方向，故C、D错误；由E＝Blv，线框通过磁场的过程中，导体切割磁感线的有效长度发生变化，感应电动势先增大，后不变，再减小，然后再反向增大，后不变，再减小，故A错误，B正确．答案：B第17页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1．安培力的大小第18页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2．安培力的方向(1)先用确定感应电流方向，再用确定安培力方向．(2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向．右手定则左手定则相反第19页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1．安培力对导体棒运动的两种作用(1)导体棒由于通电而运动时，安培力是动力．(2)由于导体棒的运动而产生感应电流，则磁场对导体棒的安培力为阻力．2．导体棒两种状态的处理方法(1)导体处于平衡态——静止或匀速直线运动状态处理方法：根据平衡条件列方程求解．第20页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(2)导体处于非平衡态——加速度不为零处理方法：根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析．第21页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训3．[2013·济南高三月考]如图所示，金属棒AB垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，棒与导轨接触良好，棒AB和导轨的电阻均忽略不计，导轨左端接有电阻R，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面，现以水平向右的恒力F拉着棒AB向右移动，t秒末棒AB的速度为v，移动距离为x，且在t秒内速度大小一直在变化，则下列判断正确的是()第22页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训A．t秒内AB棒所受安培力方向水平向左且逐渐增大B．t秒内AB棒做加速度逐渐减小的加速运动C．t秒内AB棒做匀加速直线运动D．t秒末外力F做功的功率为2Fxt第23页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析：由牛顿第二定律：F－BIl＝maF安＝BIl＝B2l2vR随v增大，F安也增大a逐渐减小，t秒末P＝F·v，故C、D选项错，只有A、B正确．答案：AB第24页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1．能量的转化：感应电流在磁场中受安培力，外力克服安培力，将其他形式的能转化为，电流做功再将电能转化为．2．实质：电磁感应现象的能量转化，实质是其他形式的能和之间的转化．电能做功其他形式的能电能第25页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训1．电磁感应现象中能量的三种计算方法(1)利用克服安培力求解：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．第26页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训2．解电磁感应现象中的能量问题的一般步骤(1)在电磁感应中，切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源．(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生了相互转化．(3)根据能量守恒列方程求解．第27页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训4．[2011·福建理综，17]如图，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0θ90°)，其中MN与PQ平行且间距为l，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()第28页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训A．运动的平均速度大小为12vB．下滑的位移大小为qRBlC．产生的焦耳热为qBlvD．受到的最大安培力大小为B2l2vRsinθ第29页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训解析：金属棒开始做加速度减小的变加速直线运动，A项错误；由q＝IΔt及I＝ER＝ΔΦΔtR＝BlxΔtR，位移x＝qRBl，B项正确；此过程中由能量守恒知产生的热量Q＝mgsinθ·x－12mv2得Q＝mgqRBlsinθ－12mv2，选项C错误；当速度为v时，所受安培力为B2l2vR，选项D错误．第30页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训答案：B思维升华：在利用能的转化和守恒定律解决电磁感应的问题时，要注意分析安培力做功的情况，因为安培力的功是电能和其他形式的能之间相互转化的“桥梁”．简单表示如下：电能W安0W安0其他形式能．第31页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训考向案例研究第32页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训例1[2012·福建]如图甲，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根竖直悬挂的条形磁铁，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合．若取磁铁中心O为坐标原点，建立竖直向下为正方向的x轴，则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()第33页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训第34页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(一)解读审题视角(1)运用图象描述物理问题，以时间为序分析不同过程阶段的物理量变化，把复杂的实际情景转化成物理应用问题．(2)根据圆环下落过程中，磁通量的变化和变化的快慢即可判断．第35页金版教程·高三物理第九章第3单元核心考点导学单元精彩视窗考向案例研究限时规范特训(二)名师分析解题圆环下落过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小，电流方向为先顺时针后逆时针(从上往下看)，选项D错误．圆环通过O位置时，不切割磁感线，没有感应电流，只受重力作用，