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高中物理编辑
2019年高中物理第一章电磁感应微专题培优(二)电磁感应中的电路和图像问题讲义(含解析)粤教版选修3-2
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  • 资源类别教案
    资源子类同步教案
  • 教材版本粤教版(现行教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高二年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1171 K
    上传用户goldfisher
  • 更新时间2019/5/15 8:13:44
    下载统计今日0 总计8
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资源简介
 
电磁感应中的电路问题
1.题型特点
在电磁感应现象中,闭合电路中磁通量发生变化(或部分导体切割磁感线),在回路中将产生感应电动势和感应电流。在题目中常涉及电流、电压、电功等的计算,还可能涉及电磁感应与力学、能量等知识的综合分析。
2.解题思路
(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势,该导体或电路就是电源,其他部分是外电路。
(2)用法拉第电磁感应定律或切割公式确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电动势的方向。
(3)画出等效电路图。注意分清内外电路。
(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解。
[例1] 如图1所示,用相同的均匀导线制成的两个圆环ab,已知b的半径是a的两倍。若在a内存在着随时间均匀变化的磁场,b在磁场外,MN两点间的电势差为U;若该磁场存在于b内,a在磁场外,MN两点间的电势差为多大?(MN在连接两环的导线的中点,该连接导线的长度不计)
图1
[思路点拨] 解答本题时可按以下思路分析:
[解析] 磁场的变化引起磁通量的变化,从而使闭合电路产生感应电流。
由题意,磁场随时间均匀变化,设磁场的变化率为a的半径为r,则b的半径为2r,线圈导线单位长度电阻为R0
线圈a的电阻为Ra=2πrR0。线圈b的电阻为Rb=4πrR0。因此有Rb=2Ra
磁场在线圈a中时,a相当于电源,根据法拉第电磁感应定律,电动势为Eaπr2
当磁场在线圈b中时,b相当于电源,所以
Ebπ(2r)2=4Ea
Ua为电源时的路端电压,由闭合电路欧姆定律,
URb
Ubb为电源时的路端电压,同理有:UbRa
将上面各式联立解得:Ub=2U
[答案] 2U
电磁感应中的图像问题
 
1.图像问题
图像类型
(1)磁感应强度B、磁通量Φ、感应电动势E和感应电流I随时间t变化的图像,即B­t图像、Φ­t图像、E­t图像和I­t图像。
(2)对于导体切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况,还常涉及感应电动势E和感应电流I随导体位移x变化的图像,即E­x图像和I­x图像。
问题类型
(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像。
(2)由给定的图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量。
应用知识
安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律及数学知识。
注意事项
(1)电磁感应中的图像能够定性或定量地表示出所研究问题的函数关系。
(2)在图像中EIB等物理量的方向通过物理量的正负来反映。
(3)画图像时要注意横、纵坐标的单位长度定义或表达。
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