高三一轮复习选修3-2全面版

选修3-2高三一轮复习导学案模板学习内容3-2第4章第1讲楞次定律和法拉第电磁感应定律自感学习目标考点1．感应电流的产生条件法拉第电磁感应定律楞次定律考点2．互感、自感、涡流学习重点法拉第电磁感应定律楞次定律学习难点法拉第电磁感应定律楞次定律学法指导1．深刻理解法拉第电磁感应定律和楞次定律的内涵和外延2．熟练掌握运用法拉第电磁感应定律和楞次定律处理相关问题导学过程自主空间一、先学后教自学质疑1．大量实验证实，穿过闭合电路的时，这个闭合电路中就有感应电流产生。2．磁通量是指穿过某一面积的，用字母表示，单位是，用字母表示。3．当闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中会产生感应电流，产生感应电流的方向可用来判断，判断可归纳为4个步骤，①引起电磁感应的方向；②如何变化；③的方向（若磁通量增加，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相反；若磁通量减小，则感应电流磁场的方向与原磁场的方向相同）；④的方向（用右手螺旋定则判断感应电流的方向，即大拇指指向磁感线的方向，弯曲的四指指向感应电流的方向）4．法拉第电磁感应定律：设在一定的时间△t之内穿过电路磁通量的变化为△Φ，则比值就能说明磁通量变化的快慢，这个比值叫做磁通量的变化率。数值上等于单位时间内磁通量的变化量。电路中感应电动势的大小，跟穿过这个电路的磁通量的变化率成。5．自感现象是由于的电流发生变化而产生的电磁感应现象，自感现象中产生的感应电动势叫做电动势。二、合作探究交流展示考点1：电磁感应现象例1．法拉第通过静心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流【分析与解】【变式训练1】如图所示，一轻质横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环．发生的现象是（）A．磁铁插向左环，横杆发生转动B．磁铁插向右环，横杆发生转动C．无沦磁铁插向左环还是右环，横杆都不发生转动D．无论磁铁插向左环还是右环，横杆都发生转动考点2：楞次定律例2．如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个最阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是（）A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b【分析与解】【变式训练2】如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点，并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放，在摆动到左侧最高点的过程中，细杆和金属线框平面始终处于同一平面，且垂直纸面。则线框中感应电流的方向是（）A．a→b→c→d→aB．d→c→b→a→dC．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→aD．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d考点3：法拉第电磁感应定律例3．一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值abcdBO为（）A．12B．1C．2D．4【分析与解】【变式训练3】某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为54.510T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是（）A．河北岸的电势较高B．河南岸的电势较高C．电压表记录的电压为9mVD．电压表记录的电压为5mV考点4：自感现象例4．如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（）A．a先变亮，然后逐渐变暗B．b先变亮，然后逐渐变暗C．c先变亮，然后逐渐变暗D．b、c都逐渐变暗【分析与解】【变式训练4】如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻r不能忽略．R1和R2是两个定值电阻，L是一个自感系数较大的线圈．开关S原来是断开的．从开关S闭合到电路中电流达到稳定的时间内，通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是（）A．I1开始较大而后逐渐变小B．I1开始很小而后逐渐变大C．I2开始很小而后逐渐变大D．I2开始较大而后逐渐变小三、迁移运用当堂达标1、一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心．若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空（）A．由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B．由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C．沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D．沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势课后反思：3-2第4章第1讲楞次定律和法拉第电磁感应定律自感参考答案例1．A。【变式训练1】B。2．如图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称。在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动（O是线圈中心），则（）A．从X到O，电流由E经G流向F，先增大再减小B．从X到O，电流由F经G流向E，先减小再增大C．从O到Y，电流由F经G流向E，先减小再增大D．从O到Y，电流由E经G流向F，先增大再减小3．如图甲所示，一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与ad边垂直并与线框平面成45º角，o、o´分别是ab和cd边的中点。现将线框右半边obco´绕oo´逆时针旋转90º到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是（）A．22BSRB．2BSRC．BSRD．04．如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是（）四、复习巩固当堂小结五、布置作业GFESNOXY转轴铁芯电流表甲abcdo´oB45º乙abCdo´oB45ºABCD例2．B。【变式训练2】B。例3．B。【变式训练3】BD。例4．AD。【变式训练4】AC。三、当堂达标1．AD2．D3．A4．B高三一轮复习导学案模板学习内容3-2第4章第2讲电磁感应与电路、图象、力学和能量综合问题学习目标考点1．电磁感应的电路和图象综合问题考点2．电磁感应的力学和能量综合问题学习重点电磁感应与电路、图象、力学和能量综合问题学习难点电磁感应与电路、图象、力学和能量综合问题学法指导1．熟练掌握电磁感应综合性问题的分析思路和方法2．善于运用功能关系和能量守恒定律角度来分析求解导学过程自主空间一、先学后教自学质疑1、电路问题（1）确定电源：首先判断产生电磁感应现象的那一部分导体（电源），其次利用或求感应电动势的大小，利用右手定则或楞次定律判断电流方向；（2）分析电路结构，画等效电路图；（3）利用电路规律求解，主要有欧姆定律、串并联规律等。2、图象问题（1）定性或定量地表示出所研究问题的函数关系；（2）在图象中E、I、B等物理量的方向是通过正负值来反映；（3）画图象时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达3、电磁感应中的动力学问题解决这类问题的关键在于通过运动状态的分析来寻找过程中的临界状态，如速度、加速度取最大值或最小值的条件等，基本思路是：4、电磁感应中的能量问题分析问题时，应当牢牢抓住功能关系和能量守恒定律，分析清楚有哪些力做功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化，如有摩擦力做功，必然有内能出现；重力做功，就可能有机械能参与转化；安培力做负功就将其它形式能转化为电能，做正功将电能转化为其它形式的能；然后利用能量守恒列出方程求解。二、合作探究交流展示考点1：电磁感应中的电路问题例1．如图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，M、P间连有一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向与导轨cdef图所在平面垂直，图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动，速度为v，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向右做匀速运动时（）A.有感应电流通过电阻R，大小为RdBvB.有感应电流通过电阻R，大小为RdBvC.有感应电流通过电阻R，大小为RdBv2D.没有感应电流通过电阻R考点2：电磁感应中的图象问题例2．如图所示,一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场;一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框.在t=0时,使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动,直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度,取逆时针方向为正.下列表示i-t关系的图示中,可能正确的是（）【分析与解】【变式训练1】如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线框中电流沿abcdef为正方向）（）考点3：电磁感应中的动力学问题例3．如图所示，有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，则（）A．如果B增大，vm将变大B．如果α变大，vm将变大abC．如果R变大，vm将变大D．如果m变小，vm将变大【分析与解】考点4：电磁感应中的能量问题例4．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F．此时（）A电阻R1消耗的热功率为Fv／3B电阻R。消耗的热功率为Fv／6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθD整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v【分析与解】三、迁移运用当堂达标1．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（）A．感应电流方向不变B．CD段直线始终不受安培力C．感应电动势最大值E＝BavD．感应电动势平均值14EBav2．两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A．释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g。（）B．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC．金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=22BLvR课后反思：3-2第4章第2讲电磁感应与电路、图象、力学和能量综合问题参考答案例1．B。D．电阻R上产生的总热量等于