2022届高考物理第一轮总复习-第9章末章末整合课件2.ppt

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1、 章章 末末 整整 合合第一页，编辑于星期一：十四点 十九分。第一页，编辑于星期四：二十点 四十三分。第二页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二页，编辑于星期四：二十点 四十三分。一、感应电流方向的判断一、感应电流方向的判断1基本方法基本方法(1)导导体体切切割割磁磁感感线线产产生生的的感感应应电电流流直直接接用用右右手手定定则则判判定定(2)磁磁通通量量变变化化产产生生的的感感应应电电流流用用楞楞次次定定律律判判定定，对对楞楞次次定定律律的应用可以记住以下结论：的应用可以记住以下结论：阻碍原磁通量的变化阻碍原磁通量的变化阻碍相对运动，可理解为阻碍相对运动，可理解为“来拒去留来拒去留”使线圈面

2、积有扩大或缩小的趋势使线圈面积有扩大或缩小的趋势在自感现象中阻碍原电流的变化在自感现象中阻碍原电流的变化第三页，编辑于星期一：十四点 十九分。第三页，编辑于星期四：二十点 四十三分。2注意注意问题问题：(1)电电磁磁感感应应的的结结果果有有多多种种可可能能，如如为为了了阻阻碍碍线线圈圈中中的的磁磁通通量量变变化化，其其结结果果可可能能使使线线圈圈“远远离离”或或“靠靠近近”，可可能能使使线线圈圈面面积积“缩缩小小”或或“扩扩大大”，也也可可能能使使线线圈圈旋旋转转，也也可可能能多多种种结结果果同同时时存存在在(2)要区分安培定要区分安培定则则、右手定、右手定则则和左手定和左手定则则的使用的使用

3、第四页，编辑于星期一：十四点 十九分。第四页，编辑于星期四：二十点 四十三分。例例1如如图图所所示示，O1O2是是矩矩形形导导线线框框abcd的的对对称称轴轴，其其左左方方有有垂垂直直于于纸纸面面向向外外的的匀匀强强磁磁场场以以下下情情况况能能使使abcd中中有有感感应应电电流流产产生生的的是是()第五页，编辑于星期一：十四点 十九分。第五页，编辑于星期四：二十点 四十三分。A将将abcd向向纸纸外平移外平移B将将abcd向右平移向右平移C将将abcd以以ab为轴转动为轴转动60D将将abcd以以cd为轴转动为轴转动60解解析析A，C两两种种情情况况下下穿穿过过abcd的的磁磁通通量量没没有有

4、发发生生变变化化，无无感感应应电电流流产产生生B，D两两种种情情况况下下原原磁磁通通量量向向外外减减少少，感感应应电流磁场向外，感应电流方向为电流磁场向外，感应电流方向为abcd.答案答案BD总总结结评评述述磁磁通通量量没没有有发发生生变变化化则则没没有有感感应应电电流流产产生生，磁磁通量减少通量减少则则需需产产生垂直生垂直纸纸面向外的磁面向外的磁场场第六页，编辑于星期一：十四点 十九分。第六页，编辑于星期四：二十点 四十三分。二、电磁感应与电路知识的综合二、电磁感应与电路知识的综合1解题思路解题思路(1)明确电源的电动势明确电源的电动势(2)明明确确电电源源的的正正、负负极极：根根据据电电源

5、源内内部部电电流流的的方方向向是是从从负极流向正极，即可确定负极流向正极，即可确定“电源电源”的正、负极的正、负极(3)明确电源的内阻：相当于电源的那部分电路的电阻明确电源的内阻：相当于电源的那部分电路的电阻第七页，编辑于星期一：十四点 十九分。第七页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(4)明确明确电电路关系：即构成回路的各部分路关系：即构成回路的各部分电电路的串、并路的串、并联联关系关系(5)结结合合闭闭合合电电路路的的欧欧姆姆定定律律：结结合合电电功功、电电功功率率等等能能量量关关系列方程求解系列方程求解第八页，编辑于星期一：十四点 十九分。第八页，编辑于星期四：二十点 四十三分。2注意注

6、意问题问题在在分分析析电电磁磁感感应应中中的的电电路路问问题题时时，要要注注意意全全面面分分析析电电路路中的中的电动势电动势(1)有有些些双双棒棒问问题题中中，两两棒棒均均切切割割磁磁感感线线产产生生感感应应电电动动势势此此时时应应充分考充分考虑这虑这两个两个电动势电动势，将它，将它们们求和求和(同向同向时时)或求差或求差(反向反向时时)(2)有有些些题题目目中中虽虽有有一一根根棒棒切切割割磁磁感感线线，但但同同时时磁磁场场也也正正在在发发生生变变化化，此此时时电电路路中中也也有有两两个个电电动动势势，也也应应求求和和(同同向向时时)或或求求差差(反反向向时时)第九页，编辑于星期一：十四点 十

7、九分。第九页，编辑于星期四：二十点 四十三分。例例2如如图图甲甲所所示示，光光滑滑且且足足够够长长的的平平行行金金属属导导轨轨MN、PQ固固定定在在同同一一水水平平面面上上，两两导导轨轨间间距距L0.2m，电电阻阻R0.4，导导轨轨上上停停放放一一质质量量m0.1kg、电电阻阻r0.1的的金金属属杆杆导导轨轨电电阻阻可可忽忽略略不不计计，整整个个装装置置处处于于磁磁感感应应强强度度B0.5T的的匀匀强强磁磁场场中中，磁磁场场方方向向竖竖直直向向下下现现用用一一外外力力F沿沿水水平平方方向向拉拉杆杆，使使之之由由静静止止开开始始运运动动，若理想若理想电压电压表的示数表的示数U随随时间时间t变变化

8、的关系如化的关系如图图乙所示求：乙所示求：第十页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(1)金属杆在金属杆在5s末末时时的运的运动动速度速度(2)第第4s末末时时外力外力F的瞬的瞬时时功率功率解析解析(1)5s末时，电压表的示数为末时，电压表的示数为U50.2V由闭合电路欧姆定律，得由闭合电路欧姆定律，得联立以上三式得：联立以上三式得：v52.5m/s第十一页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十一页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(2)由由乙乙图图可可知知，R两两端端电电压压随随时时间间均均匀匀变变化化，所所以以电电路路中中的的电电流流也也随随时时间间均均匀

9、匀变变化化，由由闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律知知，金金属属杆杆上上产产生生的的电电动动势势也也是是随随时时间间均均匀匀变变化化的的因因此此由由EBLv可可知，金属杆所做的运动为匀变速直线运动知，金属杆所做的运动为匀变速直线运动所以有所以有v5at5，即，即a 0.5m/s2所以有所以有4s末时的速度末时的速度v4at42m/s所以所以4s末时电路中的电流为末时电路中的电流为 I0.4A因因FBILma，FBILma0.09N所以所以4s末时的外力末时的外力F的瞬时功率为的瞬时功率为P4Fv40.18W.答案答案(1)2.5m/s(2)0.18W第十二页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十二

10、页，编辑于星期四：二十点 四十三分。三、电磁感应与能量知识的综合三、电磁感应与能量知识的综合1电电磁磁感感应应现现象象的的实实质质是是产产生生了了感感应应电电动动势势，若若电电路路闭闭合合则则产产生生感感应应电电流流电电磁磁感感应应现现象象中中出出现现的的电电能能，一一定定是是由由其其他他形形式式的的能转化而来的能转化而来的2分分析析时时，应应当当牢牢牢牢抓抓住住能能量量守守恒恒这这一一基基本本规规律律因因能能量量转转化化必必须须通通过过做做功功来来实实现现，为为此此，应应分分析析清清楚楚有有哪哪些些力力做做了了功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互转化功，就可知道有哪些形式的能量参与了相互转

11、化第十三页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十三页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(1)有摩擦力做功，必然有内能出有摩擦力做功，必然有内能出现现；(2)重力做功，就有机械能重力做功，就有机械能(重力重力势势能能)参与参与转转化；化；(3)安安培培力力做做负负功功就就将将有有其其他他形形式式能能转转化化为为电电能能，安安培培力力做做正正功功将有将有电电能能转转化化为为其他形式的能其他形式的能3最后利用能量守恒定律列方程求解最后利用能量守恒定律列方程求解第十四页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十四页，编辑于星期四：二十点 四十三分。例例3如如图图所所示示，一一边边长长L0.2m，质质量量m10

12、.5kg，电电阻阻R0.1的的正正方方形形导导体体框框abcd，与与一一质质量量为为m22kg的的物物块块通通过过轻轻质质细细线线跨跨过过两两定定滑滑轮轮相相连连线线框框ad边边距距磁磁场场下下边边界界为为d10.8m，磁磁感感应应强强度度B2.5T，磁磁场场宽宽度度d20.3m，物物块块放放在在倾倾角角53的的斜斜面面上上，物物块块与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.5.现现将将物物块块由由静静止止释释放放，经经一一段段时时间间后后发发现现当当ad边边从从磁磁场场上上边边缘缘穿穿出出时时，线线框框恰恰好好做做匀匀速速运运动动(g取取10m/s2，sin530.8，cos530.6)，

13、求：，求：第十五页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十五页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(1)线线框框ad边边从磁从磁场场上上边缘边缘穿出穿出时绳时绳的拉力的功率；的拉力的功率；(2)线线框框刚刚刚刚全部全部进进入磁入磁场时场时速度的大小；速度的大小；(3)整个运整个运动过动过程中程中线线框框产产生的焦耳生的焦耳热热第十六页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十六页，编辑于星期四：二十点 四十三分。解析解析(1)由于线框匀速出磁场，则由于线框匀速出磁场，则对对m2有：有：m2gsinm2gcosFT0，得，得FT10N.对对m1有：有：FTm1gBIL0，又因为又因为I联立可得：联立可得：v

14、 2m/s，所以绳的拉力的功率所以绳的拉力的功率PFTv20W.第十七页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十七页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(2)从从线线框框刚刚刚刚全全部部进进入入磁磁场场到到线线框框ad边边刚刚要要离离开开磁磁场场，由由动动能能定定理得理得(m2gsinm2gcos)(d2L)m1g(d2L)第十八页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十八页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(3)从从初初状状态态到到线线框框刚刚刚刚完完全全出出磁磁场场，由由能能的的转转化化与与守守恒恒定定律可得律可得(m2gsinm2gcos)(d1d2L)m1g(d1d2L)Q(m1m2)v2，将将

15、数数值值代代入入，整整理理可可得得线线框框在在整整个个运运动动过过程程中中产产生生的的焦焦耳耳热热为：为：Q1.5J.答案答案(1)20W(2)1.9m/s(3)1.5J第十九页，编辑于星期一：十四点 十九分。第十九页，编辑于星期四：二十点 四十三分。四、电磁感应与力电知识的综合四、电磁感应与力电知识的综合1解决这类问题，首先要明确两个研究对象解决这类问题，首先要明确两个研究对象(1)电电学学对对象象：电电源源(电电动动势势方方向向、大大小小、内内电电阻阻)和和电电路路的的关关系系(串、并联关系串、并联关系)(2)力力学学对对象象：导导体体棒棒或或线线圈圈，并并对对其其运运动动过过程程、受受力

16、力情况进行分析情况进行分析分分析析过过程程一一般般为为：导导体体受受力力运运动动变变化化感感应应电电动动势势变变化化感感应应电电流流变变化化安安培培力力变变化化合合外外力力变变化化加加速速度度变变化化速速度度变变化化感应电动势变化感应电动势变化第二十页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十页，编辑于星期四：二十点 四十三分。这这种种变变化相互化相互联联系，相互影响，当系，相互影响，当a0时时，速度达到一，速度达到一稳稳定定值值2分分析析完完成成后后结结合合法法拉拉第第电电磁磁感感应应定定律律，闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律、牛牛顿顿运运动动定律、定律、动动能定理、能量守恒定律等定律、定理列式

17、求解能定理、能量守恒定律等定律、定理列式求解第二十一页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十一页，编辑于星期四：二十点 四十三分。例例4如如图图所所示示，竖竖直直平平面面内内有有一一半半径径为为r、内内阻阻为为R1、粗粗细细均均匀匀的的光光滑滑半半圆圆形形金金属属棒棒，在在M、N处处与与相相距距为为2r、电电阻阻不不计计的的平平行行光光滑滑金金属属轨轨道道ME、NF相相接接，EF之之间间接接有有电电阻阻R2，已已知知R112R，R24R.在在MN上上方方及及CD下下方方有有水水平平方方向向的的匀匀强强磁磁场场和和，磁磁感感应应强强度度大大小小均均为为B.现现有有质质量量为为m、电电阻阻不不计计

18、的的导导体体棒棒ab，从从半半圆圆环环的的最最高高点点A处处由由静静止止下下落落，在在下下落落过过程程中中导导体体棒棒始始终终保保持持水水平平，棒棒与与半半圆圆形形金金属属环环及及轨轨道道接接触触良良好好，且且在在平平行行轨轨道道中中够够长长已已知知导导体体棒棒ab下下落落r/2时时的的速速度度大大小小为为v1，下下落落到到MN处处的的速速度大小度大小为为v2.第二十二页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十二页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(1)求求导导体棒体棒ab从从A下落下落r/2时时的加速度大小；的加速度大小；(2)若若导导体体棒棒ab进进入入磁磁场场后后棒棒中中电电流流大大小小始

19、始终终不不变变，求求磁磁场场和和之之间间的距离的距离h和和R2上的上的电电功率功率P2；第二十三页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十三页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(3)若若将将磁磁场场的的CD边边界界略略微微下下移移，导导体体棒棒ab刚刚进进入入磁磁场场时时速速度度大大小小为为v3，要要使使其其在在外外力力F的的作作用用下下做做匀匀加加速速直直线线运运动动，加加速速度度大小大小为为a，求所加外力，求所加外力F随随时间变时间变化的关系式化的关系式解解析析(1)以以导导体体棒棒为为研研究究对对象象，棒棒在在磁磁场场中中切切割割磁磁感感线线，棒棒中中产产生生感感应应电电动动势势，导导体体

20、棒棒ab从从A下下落落r/2时时，导导体体棒棒在在重重力力与与安安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得第二十四页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十四页，编辑于星期四：二十点 四十三分。(2)当当导导体体棒棒ab通通过过磁磁场场时时，若若安安培培力力恰恰好好等等于于重重力力，棒棒中电流大小始终不变，即中电流大小始终不变，即第二十五页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十五页，编辑于星期四：二十点 四十三分。导体棒从导体棒从MN到到CD做加速度为做加速度为g的匀加速直线运动，有的匀加速直线运动，有 2gh，第二十六页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十六页，编辑于星期四：二十点 四十三分。根根据据能能量量守守恒恒定定律律，此此时时导导体体棒棒重重力力的的功功率率全全部部转转化化为为电电路路中中的的电电功功率，即率，即(3)设导体棒设导体棒ab进入磁场进入磁场后经过时间后经过时间t的速度大小为的速度大小为vt，第二十七页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十七页，编辑于星期四：二十点 四十三分。第二十八页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十八页，编辑于星期四：二十点 四十三分。第二十九页，编辑于星期一：十四点 十九分。第二十九页，编辑于星期四：二十点 四十三分。