电磁感应的力电综合问题课件.pptx

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1、考点分阶突破高考模拟演练教师备用习题,考纲解读,第35讲,能解决电磁感应问题中涉及安培力的动态分析和动力学问题.会分析电磁感应问题中的能量转化,并会进行相关计算.,考点一电磁感应的动力学问题,知能必备,考向探究,例12016全国卷 如图35-1所示,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上.t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动.t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为.重力加速度大。

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2 麦克斯韦方程组Maxwell equations,一. 积分形式,二.微分形式1.数学上的定理,Gauss定理,Stokes定理,直角坐标系,3. 微分形式,微分形式,1. 完善了宏观的电磁场理论 四个微分方程,方程组在任何惯性系中形式,

2、小为g.求:(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;(2)电阻的阻值.,图35-1,图35-2, 方法技巧,考点二电磁感应的能量问题,知能必备,1.能量转化过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.(2)电磁感应过程中产生的感应电流在磁场中必定受到安培力的作用,因此,要维持感应电流的存在,必须有“外力”克服安培力做功,即安培力做功,将其他形式的能转化为电能.“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能转化为电能.,负,(3)当感应电流通过用电器时,电能又转化为其他形式的能.安培力做功的过程,或通过电阻发热的过程,是电能转化为其他形式能的过程.安培力做了。

3、多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.2.安培力做功和电能变化的对应关系“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;安培力做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.,正,3.求解电热Q的三种方法(纯电阻电路),考向探究,图35-4, 方法技巧,考点三电磁感应中的“双杆”模型,知能必备,根据导体棒的数目,常分为单杆模型和双杆模型.(1)单杆模型是电磁感应中常见的物理模型,此类问题所给的物理情景一般是导体棒垂直切割磁感线,在安培力、重力、摩擦力、拉力作用下的变加速直线运动或匀速直线运动,所涉及的知识有牛顿运动定律、功能关系、能量守恒定律等.此类问题的分析要抓住三点:杆的稳定状态一。

4、般是匀速运动(达到最大速度或最小速度,此时合力为零).整个电路产生的电能等于克服安培力所做的功.电磁感应现象遵从能量守恒定律.,(2)双杆类问题可分为两种情况:一是“假双杆”,甲杆静止不动,乙杆运动.其实质是单杆问题,不过要注意该问题隐含的条件是甲杆静止、受力平衡.另一种情况是两杆都在运动,对于这种情况,要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减.线框进入磁场和离开磁场的过程和单杆的运动情况相同,在磁场中运动的过程与双杆的运动情况相同.此类问题常常需要通过受力分析,确定运动状态,一般会有收尾状态.对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等,再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解.。

5、,考向探究,(1)判断cd下滑的过程中,ab中的电流方向;(2)ab刚要向上滑动时,cd的速度v多大?(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中,cd滑动的距离x=3.8 m,此过程中ab上产生的热量Q是多少?,图35-5,图35-6, 方法技巧,电磁感应分析中常见的“两个误区”和“两类错误”1.对于双杆切割类问题,常存在两个误区:(1)忽视分析两杆产生感应电动势的方向.(2)求解安培力时忽视了两杆所处位置的磁感应强度大小或方向的差异.2.求解焦耳热时容易出现以下两类错误:(1)不加分析就把某时刻的电流I代入公式Q=I2Rt求解焦耳热,大多数情况下感应电流I是变化的,求解焦耳热要用电流的有。

6、效值,因此不能用某时刻的电流代入公式Q=I2Rt求解焦耳热.(2)电路中产生焦耳热的元件不是一个,不加分析误认为某个元件上的焦耳热就是整个电路产生的焦耳热.,考点四电磁感应与动量结合问题,知能必备,考向探究,图35-7,图35-8, 方法技巧,电荷量q与安培力的冲量之间的关系可用下面的框图来说明.,方法 方法,从以上框图可见,这些物理量之间的关系可能会出现以下三种题型:第一:方法中相关物理量的关系.第二:方法中相关物理量的关系.第三:就是以电荷量作为桥梁,直接把上面框图中左、右两边的物理量联系起来,如把导体棒的位移和速度联系起来,但由于这类问题导体棒的运动一般都不是匀变速直线运动,无法使用匀变速直线运动的公式进行求解,所以这种方法就显得十分巧妙.这种题型难度最大.,高考真题,图35-10,图35-11,精选模拟,图35-13,图35-14,。