2020版高考物理新增分大一轮复习第九章电磁感应本章学科素养提升课件.ppt

本章学科素养提升 大一轮复习讲义 章 电磁感应 1. “ 杆＋导轨 ” 模型是电磁感应问题高考命题的 “ 基本道具 ” ，也是高考的热 点，考查的知识点多，题目的综合性强，物理情景变化空间大，是我们复习中 的难点 . “ 杆＋导轨 ” 模型又分为 “ 单杆 ” 型和 “ 双杆 ” 型 ( “ 单杆 ” 型为重点 ) ； 导轨放置方式可分为水平、竖直和倾斜；杆的运动状态可分为匀速、匀变速、 非匀变速运动等 . 2. 该模型的解题思路 (1) 用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向； (2) 求回路中的电流大小； (3) 分析研究导体受力情况 ( 包含安培力，用左手定则确定其方向 ) ； (4) 列动力学方程或平衡方程求解 . 思维建模能力的培养 1 例 1 如图 1 甲所示，两根足够长平行金属导轨 MN 、 PQ 相距为 L ，导轨平面与 水平面夹角为 α ，金属棒 ab 垂直于 MN 、 PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良 好，金属棒的质量为 m . 导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面向上， 磁感应强度大小为 B . 金属导轨的上端与开关 S 、定值电阻 R 1 和电阻箱 R 2 相连 . 不 计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为 g . 现在闭合开关 S ，将金 属棒由静止释放 . (1) 判断金属棒 ab 中电流的方向； 图 1 答案 b → a 解析 由右手定则，金属棒 ab 中的 电流方向由 b 到 a . (2) 若电阻箱 R 2 接入电路的阻值为 0 ，当金属棒下降高度为 h 时，速度为 v ，求此 过程中定值电阻上产生的焦耳热 Q ； 解析 由能量守恒定律知，金属棒 减少的重力势能等于增加的动能和 电路中产生的焦耳热之和，即 答案 mgh － 1 2 m v 2 mgh ＝ 1 2 m v 2 ＋ Q 则 Q ＝ mgh － 1 2 m v 2 . (3) 当 B ＝ 0.40 T ， L ＝ 0.50 m ， α ＝ 37 °时，金属棒能达到的最大速度 v m 随电阻箱 R 2 阻值的变化关系，如图乙所示 . 取 g ＝ 10 m/s 2 ， sin 37 °＝ 0.60 ， cos 37 °＝ 0.80. 求 R 1 的阻值和金属棒的质量 m . 答案 2.0 Ω 0.1 kg 建模感悟 解决此类问题要抓住三点 1. 棒的稳定状态一般是匀速运动 ( 达到最大速度或最小速度，此时合力为零 ) ； 2. 整个电路产生的电能等于克服安培力所做的功； 3. 电磁感应现象遵从能量守恒定律 . 分析电磁感应图象问题的思路 图象应用能力的培养 2 例 2 如图 2 ，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用 t 1 、 t 2 分别表示线框 ab 边和 cd 边刚进入磁场的时刻 . 线框下落过程形状不变， ab 边始 终保持与磁场水平边界线 OO ′ 平行，线框平面与磁场方向垂直 . 设 OO ′ 下方磁场 区域足够大，不计空气阻力的影响，则下列哪一个图象不可能反映线框下落过 程中速度 v 随时间 t 变化的规律 图 2 √