高三物理一轮复习-专题11-电磁感应课件

目录Contents考情精解读考点一考点二考法3考法2考法1考法4考法5考法6方法突破考法7A.考点全通关B.题型全突破C.能力大提升模型探究考情精解读考纲解读命题趋势命题规律考情精解读1物理专题十一电磁感应1考试大纲01·电磁感应现象Ⅰ·磁通量Ⅰ·法拉第电磁感应定律Ⅱ·楞次定律Ⅱ·自感、涡流Ⅰ考纲解读命题趋势命题规律考情精解读2物理专题十一电磁感应2知识体系构建02考纲解读命题规律考情精解读3命题趋势物理专题十一电磁感应考点2016全国2015全国2014全国自主命题地区电磁感应现象、楞次定律【80%】·全国Ⅱ,20,6分·全国Ⅰ,19,6分·全国Ⅰ,14,6分·2016浙江,16,6分·2016上海,5,2分·2016海南,4,3分·2016北京,16,6分·2015江苏,4,3分·2014江苏,1,3分·2014上海,17,4分考纲解读命题规律考情精解读4命题趋势物理专题十一电磁感应法拉第电磁感应定律、自感和涡流【75%】·全国Ⅱ,24,12分·全国Ⅲ,25,20分·全国Ⅱ,15,6分·全Ⅱ,25,19分·2016江苏,13,15分·2015北京,22,16分·2015天津,11,18分·2015浙江,24,20分电磁感应图像问题,电磁感应的综合问题【65%】·全国Ⅰ,24,12分·全国Ⅰ,18,6分·2016上海,19,4分·2016四川,7,6分·2014浙江,24,20分考纲解读命题规律考情精解读5返回目录1.热点预测感应电动势和感应电流的计算及电磁感应中的综合问题(电路问题、能量问题、图像问题和力电综合问题)是高考命题的热点,题型为选择题或计算题,分值一般为6~20分.2.趋势分析选择题更注重考查电磁感应现象的定性分析、感应电动势的计算及图像问题;计算题注重考查电磁感应与电路知识以及功能关系,考生应高度重视此部分知识.命题趋势物理专题十一电磁感应考点全通关考点全通关1考点一电磁感应现象楞次定律继续学习物理专题十一电磁感应一、磁通量1.磁通量(1)定义:匀强磁场中,磁感应强度B与垂直于磁场方向的平面的面积S的乘积,叫作穿过这个平面的磁通量,简称磁通,用符号Φ表示.(2)定义式:Φ=BS.式中B是匀强磁场的磁感应强度,S是与磁场方向垂直的平面的面积.(3)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,符号是Wb.1Wb=1T·m2.(4)标量性:磁通量是标量,但有正负之分.磁通量的正负是这样规定的,即任何一个平面都有正、反两面,若规定磁感线从正面穿入时磁通量为正,则磁感线从反面穿入时磁通量为负.考点全通关2物理专题十一电磁感应继续学习考点全通关3物理专题十一电磁感应继续学习二、电磁感应现象1.定义:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中就有电流产生,这种现象叫作电磁感应.电磁感应现象中产生的电流叫作感应电流.2.产生感应电流的条件(1)电路闭合;(2)穿过闭合电路的磁通量发生变化.电磁感应现象产生的条件是回路中的磁通量发生变化,如果回路闭合则产生感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势,而无感应电流.考点全通关4物理专题十一电磁感应继续学习三、楞次定律1.楞次定律(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用范围:一切电磁感应现象.(3)对“阻碍”意义的理解谁阻碍谁感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场(原磁场)的磁通量的变化阻碍什么阻碍的是磁通量的变化,而不是磁通量本身如何阻碍当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减同”结果如何阻碍并不是阻止,只是延缓了磁通量变化的快慢,这种变化将继续进行考点全通关5物理专题十一电磁感应继续学习(4)楞次定律的推广含义楞次定律中“阻碍”的含义可以推广为:感应电流的效果总是阻碍引起感应电流的原因,列表说明如下内容阻碍原磁通量变化——“增反减同”阻碍相对运动——“来拒去留”使回路面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”阻碍原电流的变化——“增反减同”考点全通关6物理专题十一电磁感应继续学习例证磁铁靠近线圈,B感与B原方向磁铁靠近,是斥力磁铁远离,是引力P、Q是光滑固定导轨,a、b是可动金属棒,磁铁下移,a、b靠近合上S,B先亮应用楞次定律处理电磁感应问题的常用方法见本书237页.考点全通关7物理专题十一电磁感应继续学习2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用范围:导体切割磁感线产生感应电流的情况.楞次定律研究的是整个闭合电路,右手定则研究的是闭合电路的一部分导体,即一段导体做切割磁感线运动,右手定则是楞次定律的一种特殊情况.考点全通关8物理专题十一电磁感应继续学习右手定则与左手定则的比较比较项目右手定则左手定则作用判断感应电流方向判断通电导体所受磁场力的方向已知条件已知切割运动方向和磁场方向已知电流方向和磁场方向图例考点全通关9物理专题十一电磁感应返回目录右手定则与左手定则的比较“三定则”、“一定律”在电磁感应现象中的应用见本书237页因果关系运动电流电流运动应用发电机电动机记忆规律左“力”右“电”考点全通关10物理专题十一电磁感应继续学习考点二法拉第电磁感应定律自感现象考点全通关11物理专题十一电磁感应继续学习考点全通关12物理专题十一电磁感应继续学习考点全通关13物理专题十一电磁感应继续学习比较项目磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ物理意义某时刻穿过某个面的磁感线的条数某一段时间内穿过某个面的磁通量的变化量穿过某个面的磁通量变化的快慢考点全通关14物理专题十一电磁感应继续学习大小Φ=B·S,S是与B垂直的面的面积ΔΦ=Φ2-Φ1ΔΦ=B·ΔSΔΦ=S·ΔB注意穿过某个面有方向相反的磁感线,则不能直接用Φ=B·S求解,应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量开始时和转过180°时的平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是一正一负,ΔΦ=2BS,而不是0既不表示磁通量的大小,也不表示变化的多少.实际它就是单匝线圈上产生的电动势附注物理专题十一电磁感应考点全通关15继续学习E=BLv研究对象一个回路一段导体适用范围一切电磁感应现象导体切割磁感线意义常用于求平均感应电动势既可求平均感应电动势,也可求瞬时感应电动势联系考点全通关16物理专题十一电磁感应继续学习考点全通关17物理专题十一电磁感应继续学习考点全通关18物理专题十一电磁感应六、求解感应电动势的常见方法继续学习表达式E=BlvsinθE=NBSω×sin(ωt+φ0)情景图研究对象回路(不一定闭合)一段直导线(或等效成直导线)绕一端转动的一段导体棒绕与B垂直的轴转动的导线框考点全通关19物理专题十一电磁感应六、求解感应电动势的常见方法继续学习意义一般求平均感应电动势,当Δt→0时求的是瞬时感应电动势一般求瞬时感应电动势,当v为平均速度时求的是平均感应电动势用平均值法求瞬时感应电动势求瞬时感应电动势适用条件所有磁场(匀强磁场定量计算、非匀强磁场定性分析)匀强磁场匀强磁场匀强磁场考点全通关20物理专题十一电磁感应七、自感与涡流1.互感现象(1)定义:两个互相靠近的线圈,当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势,这种现象叫作互感.(2)产生原因:一个线圈中的电流变化,引起另一个线圈中的磁通量发生变化.2.自感现象(1)定义:由于线圈中的电流发生变化而在它本身产生感应电动势,这种电磁感应现象叫作自感现象.(2)产生原因:线圈自身电流的变化,引起磁通量发生变化.继续学习考点全通关21物理专题十一电磁感应继续学习考点全通关22物理专题十一电磁感应4.涡流(1)定义:当线圈中的电流发生变化时,这个线圈附近的导体中就会产生感应电流,这种电流像水的旋涡,所以叫作涡流.(2)产生原因:导体可以看作由许多闭合导体框组成,当线圈接入变化的电流时,产生变化的磁场,从而在导体中产生旋涡状的感应电流.(3)涡流的两种效应①热效应:由于导体存在电阻,当电流在导体中流动时,就会产生电热,这就是涡流的热效应.②磁效应a.电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力的作用,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼.b.电磁驱动:当磁场相对于导体运动时,感应电流会使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种现象称为电磁驱动.返回目录题型全突破考法1感应电流方向如何确定􀳅考法指导一、引起磁通量变化的原因有哪些?由Φ=BS可知,若磁通量发生变化,原因可能为:1.磁场变化.如磁铁靠近或远离,电磁铁内的电流发生变化或磁场中的磁感应强度发生变化.2.回路的有效面积发生变化或回路平面与磁场的夹角变化.二、什么情况下可以产生感应电动势?什么情况下可以产生感应电流?1.当导体棒切割磁感线时,导体棒两端可以产生感应电动势,若该导体处于闭合回路中,将产生感应电流.2.当闭合回路中的磁通量发生变化时,回路中将产生感应电流.物理专题十一电磁感应题型全突破1继续学习三、如何判断感应电流的方向?1.利用右手定则判断.2.利用楞次定律判断.应用楞次定律判断感应电流的方向的具体方法如下:物理专题十一电磁感应题型全突破2继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破3考法示例1下列图中能产生感应电流的是()思路分析电路是否闭合→回路的磁通量是否发生变化→确定能否产生感应电流.解析根据产生感应电流的条件:A中,电路没闭合,无感应电流;B中,电路闭合,且垂直磁感线的平面的面积增大,即闭合电路的磁通量增大,有感应电流;C中,穿过闭合线圈的磁感线相互抵消,磁通量恒为零,无感应电流;D中,闭合回路中的磁通量不发生变化,无感应电流.答案B继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破4突破攻略电路中能否产生感应电流,一般可利用如下程序进行判断:继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破5考法示例2如图所示,导线框abcd与直导线几乎在同一平面内,直导线中通有恒定电流I,当导线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是()A.先abcd,后dcba,再abcdB.始终dcbaC.先dcba,后abcd,再dcbaD.先abcd,后dcba思路分析本题可按以下思路进行分析:直导线产生的磁场的分布特点→导线框在直导线左边和右边运动时磁通量的变化情况→导线框跨过直导线的过程中磁通量的变化情况→导线框中的感应电流方向.继续学习物理专题十一电磁感应题型全突破6解析当导线框从直导线左边向直导线靠近时,穿过导线框的磁感线是向外的且磁通量增加,由楞次定律可判断导线框中电流方向是dcba.当导线框在直导线右边远离直导线时,穿过导线框的磁感线是向里的且磁通量减小,由楞次定律可判断导线框中电流方向还是dcba.在导线框跨越直导线过程中,导线框的ab边和dc边均切割磁感线,由右手定则可得ab边感应电流的方向从a到b,cd边感应电流的方向从c到d,而ad、bc边不切割磁感线,因此,回路中相当于有两个电源串联,回路中感应电流的方向为abcd.选项C正确.答案C点评应用右手定则判断导线切割磁感线产生的感应电流方向,要把握好几个方向以及它们之间的关系,注意不能与左手定则、安培定则等其他定则相混淆.返回目录物理专题十一电磁感应题型全突破7继续学习考法2自感现象的分析与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡电路图通电时电流逐渐增大,灯泡逐渐变亮电流突然增大,然后逐渐减小达到稳定与线圈串联的灯泡与线圈并联的灯泡断电时电流逐渐减小,灯泡逐渐变暗,电流方向不变电路中稳态电流为I1、I2:①若I2≤I1,灯泡逐渐变暗;②若I2I1,灯泡闪亮后逐渐变暗.两种情况灯泡中电流方向均改变􀳅考法指导一、自感现象中“闪亮”与“不闪亮”问题二、通电自感与断电自感有何区别与联系?物理专题十一电磁感应题型全突破8继续学习通电自感断电自感电路图器材规格A1、A2同规格,R=RL,L较大RL≪RA现象在S闭合瞬间,A2灯立即亮起来,A1灯逐渐变亮,最终一样亮在