2013届高考物理二轮复习 专题七 电磁感应 交变电流精品教学案.doc

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1、【专题七】电磁感应交变电流【考情分析】电磁感应是历年高考考查的重点，年年都有考题，且多为计算题，分值高，难度大，对考生具有较高的区分度。电磁感应图象问题也是高考常考的题型之一，这类问题常常是给出电磁感应过程要求选出或画出正确的图象。这类问题既要用到电磁感应知识，又要用到数学中函数图象知识，对运用数学知识求解物理问题的能力要求较高，是不少同学都感到困难的问题。因此，本专题是复习中应强化训练的重要内容。【知识归纳】1．感应电流（1）产生条件（2）方向判断（3）“阻碍”的表现2．感应电动势的产生（1）感生电场：英国物理学家

2、麦克斯韦的电磁理论认为，变化的磁场能在周围空间激发电场，这种电场叫感生电场．感生电场是产生____________的原因．（2）感生电动势：由感生电场产生的电动势称为感生电动势．如果在感生电场所在的空间存在导体，在导体中就能产生感生电动势，感生电动势在电路中的作用就是_________．（3）动生电动势：由于导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势．产生动生电动势的那部分导体相当于____________．3．感应电动势的计算（1）法拉第电磁感应定律：．若B变，而S不变，则E=____________；若S变而B不变

3、，则E=____________．常用于计算______________电动势．（2）导体垂直切割磁感线：E=BLv，主要用于求电动势的__________值．（3）如图所示，导体棒围绕棒的一端在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动而切割磁感线产生的电动势E=_____________．（4）感应电荷量的计算回路中发生磁通量变化时，在△t内迁移的电荷量（感应电荷量）为．可见，q-12-仅由回路电阻和_____________变化量决定，与发生磁通量变化的时间无关．4．交变电流的产生及表示（1）在匀强磁场里，绕垂直于磁场方向

4、的轴匀速转动的线圈里产生的是_________电流．（2）若N匝面积为s的线圈以角速度．绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从中性面开始计时，其函数形式为：e=_______________，用E=NBs表示电动势最大值，则有e=____________．其电流大小为．5．正弦式交流电的有效值与最大值的关系为，，非正弦交流电无此关系，必须根据电流的_____________，用等效的思想来求解．6．变压器的工作原理是根据______________原理来改变交流电压的．【考点例析】一、电磁感应与电路题型特点：闭合电路中磁通

5、量发生变化或有部分导体在做切割磁感线运动,在回路中将产生感应电动势，回路中将有感应电流。从而讨论相关电流、电压、电功等问题。其中包含电磁感应与力学问题、电磁感应与能量问题。解题基本思路：1.产生感应电动势的导体相当于一个电源，感应电动势等效于电源电动势，产生感应电动势的导体的电阻等效于电源的内阻.2.电源内部电流的方向是从负极流向正极，即从低电势流向高电势.e2vacC2RbdfvRB3.产生感应电动势的导体跟用电器连接，可以对用电器供电，由闭合电路欧姆定律求解各种问题.4.解决电磁感应中的电路问题，必须按题意画出等

6、效电路，其余问题为电路分析和闭合电路欧姆定律的应用.例1.如图所示，两个电阻的阻值分别为R和2R，其余电阻不计，电容器的电容量为C，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，金属棒ab、cd的长度均为l，当棒ab以速度v向左切割磁感应线运动时，当棒cd以速度2v向右切割磁感应线运动时，电容C的电量为多大？哪一个极板带正电？解：画出等效电路如图所示：棒ab产生的感应电动势为：E1=BlV棒ab产生的感应电动势为：E2=2BlV电容器C充电后断路，Uef=-Blv/3，Ucd=E2=2BlVUC=Uce=7BLV/3Q

7、=CUC=7CBlV/3右板带正电。aOωb例2.如图所示，金属圆环的半径为R，电阻的值为2R.金属杆oa一端可绕环的圆心O旋转，另一端a搁在环上，电阻值为R.另一金属杆ob一端固定在O点，另一端B固定在环上，电阻值也是R.加一个垂直圆环的磁感强度为B的匀强磁场，并使oa杆以角速度ω匀速旋转.如果所有触点接触良好，ob不影响oa的转动，求流过oa的电流的范围.-12-解析：Oa旋转时产生感生电动势，大小为：，E=1/2×Bωr2当Oa到最高点时，等效电路如图甲所示：baROabORR乙甲Imin=E/2.5R=Bωr

8、2/5R当Oa与Ob重合时，环的电阻为0，等效电路如图乙示：Imax=E/2R=Bωr2/4R∴Bωr2/5R＜I＜Bωr2/4R二、电磁感应电路中的电量分析问题例3.如图所示，在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aoB（在纸面内），磁场方向垂直纸面朝里，另有两根金属导轨c、d分别平行于oa、oB放置.保持导轨之间接触良好，金属