电磁感应现象中的图象问题课件.ppt

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1、关于电磁感应现象中的图象问题现在学习的是第1页，共22页(1)电磁感应中常涉及电磁感应中常涉及B-t图像图像-t图像图像 E-t图像图像 I-t图象和图象和F-t图像等图像等 现在学习的是第2页，共22页图象问题大体上可分为两类：图象问题大体上可分为两类：(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量。理量。电磁感应中的图象问题解题依据：电磁感应中的图象问题解题依据：右手定则、楞次定律右手定则、楞次定律分析感应电流的方向：分析感应电流的方向：求感应电流

2、的大小：求感应电流的大小：法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律现在学习的是第3页，共22页1.图象的选择题目中有对物理过程或物理规律的叙述，给出备选图象，题目中有对物理过程或物理规律的叙述，给出备选图象，题目中有对物理过程或物理规律的叙述，给出备选图象，题目中有对物理过程或物理规律的叙述，给出备选图象，让考生选出符合题意的图像。解决这类问题可以有两种方法：让考生选出符合题意的图像。解决这类问题可以有两种方法：让考生选出符合题意的图像。解决这类问题可以有两种方法：让考生选出符合题意的图像。解决这类问题可以有两种方法：一种是一种是一种是一种是“排除法排除法”，即排除与题目要求相违背的图象，选，即排

3、除与题目要求相违背的图象，选，即排除与题目要求相违背的图象，选，即排除与题目要求相违背的图象，选出正确图象；另一种是出正确图象；另一种是出正确图象；另一种是出正确图象；另一种是“对照法对照法对照法对照法”，即按照题目要求应用，即按照题目要求应用，即按照题目要求应用，即按照题目要求应用相关规律画出正确的草图，再与选项对照解决。相关规律画出正确的草图，再与选项对照解决。相关规律画出正确的草图，再与选项对照解决。相关规律画出正确的草图，再与选项对照解决。现在学习的是第4页，共22页1.如图如图1 1所示，一宽所示，一宽所示，一宽所示，一宽40cm40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面的匀强磁场区域

4、，磁场方向垂直纸面的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向。一边长为向。一边长为向。一边长为向。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域，在运动过程中，通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。线框有一边始终与磁场区域的边界平行。(以逆时针方向为以逆时针方向为电流的正方向电流的正方向)取它刚进入磁场的时刻取它刚进入磁场的时刻t=0，在图，在图2所示的图所示的图所示的图所示的图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是线中，正确反映感应电流随时

5、间变化规律的是线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是图140cm40cm 12 345123451 23 4512345ABCD图图2C C现在学习的是第5页，共22页注意题中注意题中规定的力规定的力的正方向的正方向2.图图1 1中中中中A是一边长为是一边长为是一边长为是一边长为 的方形线框的方形线框的方形线框的方形线框,电阻为电阻为电阻为电阻为R。以恒定的速度。以恒定的速度v沿沿沿沿x轴运轴运动，并穿过匀强磁场动，并穿过匀强磁场B区域。若以区域。若以x轴正方向作为力的正方向，线框在轴正方向作为力的正方向，线框在轴正方向作为力的正方向，线框在轴正方向作

6、为力的正方向，线框在图示位置的时刻作为时间的零点图示位置的时刻作为时间的零点图示位置的时刻作为时间的零点图示位置的时刻作为时间的零点,则则则则磁场对线框的作用力磁场对线框的作用力磁场对线框的作用力磁场对线框的作用力F随时间随时间t t的变的变化图线为化图线为lAl图1xl3lBF图21234512 34512 34512345ABCDFFFB B现在学习的是第6页，共22页2、如图所示，边长为、如图所示，边长为L正方形导线圈，其电阻为正方形导线圈，其电阻为R，现使线圈以恒定速度，现使线圈以恒定速度v沿沿x轴正方向运动，并穿过匀强磁场区域轴正方向运动，并穿过匀强磁场区域B，如果以，如果以x轴的正

7、方向作为力轴的正方向作为力的正方向，线圈从图示位置开始运动，则的正方向，线圈从图示位置开始运动，则（1）穿过线圈的磁通量随）穿过线圈的磁通量随x变化的图线为哪个图？变化的图线为哪个图？（2）线圈中产生的感应电流随）线圈中产生的感应电流随x变化的图线为哪个图？变化的图线为哪个图？（3）磁场对线圈的作用力）磁场对线圈的作用力F随随x变化的图线为哪个图？变化的图线为哪个图？LL3LXB01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/L01 2 3 4 5 6x/LABCD A C B 现在学习的是第7页，共22页3.3.如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场

8、区，导线框如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线框如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线框如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线框中的感应电流中的感应电流中的感应电流中的感应电流i随时间随时间t t变化的图象是（设导线框中电流变化的图象是（设导线框中电流沿沿abcdefabcdef为正方向）为正方向）为正方向）为正方向）D DbcadefDCAB首先将运动过程分段处理在每一段运动过程中确定哪一段导线切割磁感线，它就相当于电源，然后确定切割磁感线的有效长度，再根据E=BLv和右手定则判定感应电流的大小和方向现在学习的是第8页，共22页3.3.如图所示，一闭合直角三角

9、形线框以速度如图所示，一闭合直角三角形线框以速度如图所示，一闭合直角三角形线框以速度如图所示，一闭合直角三角形线框以速度v匀速穿过匀强磁匀速穿过匀强磁匀速穿过匀强磁匀速穿过匀强磁场区域从场区域从场区域从场区域从BCBC边进入磁场区开始计时，到边进入磁场区开始计时，到边进入磁场区开始计时，到边进入磁场区开始计时，到A点离开磁场区止点离开磁场区止点离开磁场区止点离开磁场区止的过程中，线框内感应电流的情况的过程中，线框内感应电流的情况的过程中，线框内感应电流的情况的过程中，线框内感应电流的情况(以逆时针方向为电流的正以逆时针方向为电流的正以逆时针方向为电流的正以逆时针方向为电流的正方向方向方向方向)

10、是如下图所示中的是如下图所示中的是如下图所示中的是如下图所示中的AABCABCD首先将运动过程分段处理在每一段运动过程中确定哪一段导线切割磁感线，它就相当于电源，然后确定切割磁感线的有效长度，再根据E=BLv和右手定则判定感应电流的大小和方向现在学习的是第9页，共22页5.如图如图1 1示，边长示，边长a=0.1m，电阻，电阻，电阻，电阻R=0.2R=0.2的正方形线框，以速度的正方形线框，以速度的正方形线框，以速度的正方形线框，以速度v=0.2m/s匀速穿过宽度均为匀速穿过宽度均为匀速穿过宽度均为匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场，这的两个匀强磁场，这两个磁场的两个磁场的两个磁场的两个磁场的方

11、向相反方向相反方向相反方向相反，都和纸面垂直，磁感应强度，都和纸面垂直，磁感应强度B B的大小均为的大小均为0.5T，线框运动方向与线框的一边平行且与磁场边缘垂直，取逆线框运动方向与线框的一边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向的电流为正方向，在穿过磁场的过程中，线框中时针方向的电流为正方向，在穿过磁场的过程中，线框中产生的感应电流随时间变化的图象是图产生的感应电流随时间变化的图象是图2 2中的中的图图1 1 BBC C图图2 2 Bt I/A 00.50.051.5-0.051AtI/A 00.50.11.5-0.051DtI/A 00.50.051.5-0.051Ct I/A 00.50.0

12、51.5-0.11现在学习的是第10页，共22页现在学习的是第11页，共22页2、在在PQPQ、QRQR区域中存在着磁感应强度大小相等、区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，一方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，一正方形导线框正方形导线框abcdabcd位于纸面内，位于纸面内，abab边与磁场的边界边与磁场的边界P P重合。重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域，以时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域，以abcdabcd为线框中的电流为线框中的电流i i的正方向，向左为导的

13、正方向，向左为导线框所受安培力的正方向，以下线框所受安培力的正方向，以下i ti t和和FtFt关系关系示意图中正确的是示意图中正确的是 （）AC现在学习的是第12页，共22页 1.如图所示，一有界匀强磁场，磁感应如图所示，一有界匀强磁场，磁感应强度大小均为强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧，在磁场区域的左侧相距为相距为L处，有一边长为处，有一边长为L的正方形导体线的正方形导体线框，总框，总 电阻为电阻为R，且线，且线 框平面与磁场方框平面与磁场方 向垂直向垂直.现在学习的是第13页，共22页2.现使线框以速度

14、现使线框以速度v匀速穿过磁场区域匀速穿过磁场区域,若以初始若以初始位置为计时起点，规定位置为计时起点，规定电流逆时针方向电流逆时针方向时的时的电动势方向为电动势方向为正正，B垂直纸面向里垂直纸面向里为正，则以为正，则以下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应下关于线框中的感应电动势、磁通量、感应电流及电功率的四个图象正确的是电流及电功率的四个图象正确的是()CD现在学习的是第14页，共22页3 3、磁棒自远处匀速沿圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向、磁棒自远处匀速沿圆形线圈的轴线运动，并穿过线圈向远处而去，如图所示，则下列图中正确反映线圈中电流与远处而去，如图所示，则下列图中正确反映线圈中电流与时

15、间关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）时间关系的是（线圈中电流以图示箭头为正方向）0ti0ti0ti0tiABCD B NS现在学习的是第15页，共22页4 4、如图所示竖直放置的螺线管和导线、如图所示竖直放置的螺线管和导线abcd构成回路，螺构成回路，螺线管下方水平桌面上有一导体环。当导线线管下方水平桌面上有一导体环。当导线abcd所围区域所围区域内的磁场按下列哪一图示方式变化时，导体环将受到向内的磁场按下列哪一图示方式变化时，导体环将受到向上的磁场力作用？上的磁场力作用？adcbB0tB0tB0tB0tBABCD A 现在学习的是第16页，共22页2.图象的关联 所谓图像的关联指的是两

16、个图象之间有一定的所谓图像的关联指的是两个图象之间有一定的内在联系，也可以是互为因果关系，可以通过相关内在联系，也可以是互为因果关系，可以通过相关规律由一个图象推知另一个图象。处理这类问题，规律由一个图象推知另一个图象。处理这类问题，首先要读懂已知图象表示的首先要读懂已知图象表示的物理规律或物理过程物理规律或物理过程，特别要注意两个对应时间段各物理量的分析（特别要注意两个对应时间段各物理量的分析（如如斜率斜率），然后再根据所求图象与已知图象的联系，），然后再根据所求图象与已知图象的联系，进行判断。进行判断。现在学习的是第17页，共22页3、如图如图12-112-1所示，虚线上方空间有匀强磁场，

17、所示，虚线上方空间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框绕垂直于纸面的轴直于纸面的轴O O以角速度匀速逆时针转动。设以角速度匀速逆时针转动。设线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处线框中感应电流的方向以逆时针为正，线框处于图示位置时为时间零点。那么，在图于图示位置时为时间零点。那么，在图12-212-2中中能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是（是（）图12-1图12-2A现在学习的是第18页，共22页1 1一矩形线圈位于一随时间一矩形线圈位于一随时间一矩形线圈位于一随时间一矩形线圈位于一随时间t

18、t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图在的平面（纸面）向里，如图在的平面（纸面）向里，如图在的平面（纸面）向里，如图1 1所示。磁感应强度所示。磁感应强度所示。磁感应强度所示。磁感应强度B B随随随随 t t的变化规律如图的变化规律如图的变化规律如图的变化规律如图2 2所示。以所示。以所示。以所示。以l l表示线圈中的感应电流，以图表示线圈中的感应电流，以图表示线圈中的感应电流，以图表示线圈中的感应电流，以图1 1中线圈上箭头所示的电流方向中线圈上箭头所示的电流

19、方向中线圈上箭头所示的电流方向中线圈上箭头所示的电流方向为正，则图为正，则图为正，则图为正，则图3 3中正确的是中正确的是中正确的是中正确的是：图31234 512 3451234512 345ABCD6666A A图2B图112345B/T6先找解析式先找解析式先找解析式先找解析式在在在在B B B Bt t t t图像中，直图像中，直图像中，直图像中，直线表示线表示线表示线表示B B B B均匀变化均匀变化均匀变化均匀变化，对应感应电流为定对应感应电流为定对应感应电流为定对应感应电流为定值斜率的绝对值值斜率的绝对值值斜率的绝对值值斜率的绝对值表示电流的大小，表示电流的大小，表示电流的大小，

20、表示电流的大小，斜率的正负表示电斜率的正负表示电斜率的正负表示电斜率的正负表示电流的方向流的方向流的方向流的方向现在学习的是第19页，共22页3.用图象计算或求解问题物理解题的基本依据是物理概念与物理规律，而物物理解题的基本依据是物理概念与物理规律，而物理概念所具备的物理含意及物理规律所反映的物理关系理概念所具备的物理含意及物理规律所反映的物理关系常可以用图象的形式给出形象表达，这就使得物理图象常可以用图象的形式给出形象表达，这就使得物理图象具备了一定的解题功能。既可以根据所给图像中包含的具备了一定的解题功能。既可以根据所给图像中包含的物理量求解问题，也可以根据题意把抽象的物理过程用物理量求解

21、问题，也可以根据题意把抽象的物理过程用图线表示出来，图线表示出来，运用图象直观、简明的特点运用图象直观、简明的特点运用图象直观、简明的特点运用图象直观、简明的特点，分析解决物，分析解决物理问题。理问题。现在学习的是第20页，共22页1.1.一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正在磁场中一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正在磁场中一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正在磁场中一匀强磁场，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正在磁场中有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图有一细金属圆环，线圈平面位于纸面内，如图有一细金属圆环，

22、线圈平面位于纸面内，如图1 1所示现令磁感强度所示现令磁感强度所示现令磁感强度所示现令磁感强度B B随随随随时间时间时间时间t t变化，先按图变化，先按图变化，先按图变化，先按图2 2中所示的中所示的中所示的中所示的OaOa图线变化，后来又按图线图线变化，后来又按图线图线变化，后来又按图线图线变化，后来又按图线bcbc和和和和cdcd变化，变化，变化，变化，令令令令E E1 1；E E2 2、E E3 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小，I I1 1，I I2

23、2，I I3 3分别表示对应的感应电流，则分别表示对应的感应电流，则分别表示对应的感应电流，则分别表示对应的感应电流，则A AE E1 1E E2 2，I I1 1沿逆时针方向，沿逆时针方向，沿逆时针方向，沿逆时针方向，I I2 2沿顺时针方向沿顺时针方向沿顺时针方向沿顺时针方向B BE E1 1E E2 2，I I1 1沿逆时针方向，沿逆时针方向，沿逆时针方向，沿逆时针方向，I I2 2沿顺时针方向沿顺时针方向沿顺时针方向沿顺时针方向C CE E1 1E E2 2，I I2 2沿顺时针方向，沿顺时针方向，沿顺时针方向，沿顺时针方向，I I3 3沿逆时针方向沿逆时针方向沿逆时针方向沿逆时针方向

24、D DE E2 2E E3 3，I I2 2沿顺时针方向，沿顺时针方向，沿顺时针方向，沿顺时针方向，I I3 3沿顺时针方向沿顺时针方向沿顺时针方向沿顺时针方向B DB D顺时针顺时针12345B678910abcd图图2图图1在在在在B B B Bt t t t图像中，直线表示图像中，直线表示图像中，直线表示图像中，直线表示B B B B均匀变化均匀变化均匀变化均匀变化，对应感，对应感，对应感，对应感应电流为定值斜率的绝对值表示电流的大应电流为定值斜率的绝对值表示电流的大应电流为定值斜率的绝对值表示电流的大应电流为定值斜率的绝对值表示电流的大小，斜率的正负表示电流的方向小，斜率的正负表示电流的方向小，斜率的正负表示电流的方向小，斜率的正负表示电流的方向现在学习的是第21页，共22页感谢大家观看现在学习的是第22页，共22页