2019届一轮复习鲁科版------电磁感应中的图象问题----课件(44张)

1、热点突破：热点突破：电磁感应中的图象问题电磁感应中的图象问题 1.热点透析热点透析 2.典例剖析典例剖析 3.规律方法规律方法 4.跟踪训练跟踪训练第九章第九章 电磁感应电磁感应 5.真题演练真题演练一、热点透析一、热点透析1.热点透析热点透析命题热点命题热点 电磁感应中的图象问题电磁感应中的图象问题 高考题型：高考题型：主要是选择题，也有计算题，作图题主要是选择题，也有计算题，作图题常考类型：常考类型：1由给定的电磁感应过程选出或画由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象；出正确的图象；2由给定的有关图象分析电磁感应由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量过程，求解相应的物理量.1

2、电磁感应中常见的图象问题电磁感应中常见的图象问题2.处理图象问题的方法处理图象问题的方法处理图象问题首先要分清阶段，然后对每个阶段的导体切割情处理图象问题首先要分清阶段，然后对每个阶段的导体切割情况或回路磁通量变化情况进行详细分析，并进一步确定感应电况或回路磁通量变化情况进行详细分析，并进一步确定感应电动势、感应电流等物理量的变化规律，有的还需要对线框进行动势、感应电流等物理量的变化规律，有的还需要对线框进行受力分析、运动分析；然后根据图象的纵、横坐标表示的物理受力分析、运动分析；然后根据图象的纵、横坐标表示的物理量，定性或定量地表示出所研究问题的函数关系。量，定性或定量地表示出所研究问题的函

3、数关系。3处理图象问题要做到处理图象问题要做到“四明确、一理解四明确、一理解”图图象象分分析析四明确四明确明确图象所描述的物理意义明确图象所描述的物理意义明确各种正、负号的含义明确各种正、负号的含义明确斜率的含义明确斜率的含义明确图象和电磁感应过程之明确图象和电磁感应过程之间的对应关系间的对应关系一理解一理解个相似关系及其各自的物理意义：个相似关系及其各自的物理意义：二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析问题问题类型类型由给定的电磁感应过程选出正确的图象由给定的电磁感应过程选出正确的图象解题解题关键关键根据题意分析相关物理量的函数关系、分析物理根据题意分析相关物理量的函数关系、分析物理

4、过程中的转折点、明确过程中的转折点、明确“、”号的含义，结号的含义，结合数学知识做正确的判断合数学知识做正确的判断类型一据电磁感应过程选择图象类型一据电磁感应过程选择图象【例例2】 (2014新课标全国卷新课标全国卷，18)如图如图(a)，线圈，线圈ab、cd绕在同绕在同一软铁芯上，在一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈电流，用示波器测得线圈cd间电压如图间电压如图(b)所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下电流成正比，则下列描述线圈列描述线圈ab中电中电流随时间变化关系流随时间变化关系的图中，可能正确的图中

5、，可能正确的是的是 ()转解析转解析解析解析由题图由题图(b)可知可知c、d间的电压大小是不变化的，根据法间的电压大小是不变化的，根据法拉第电磁感应定律可判断出线圈拉第电磁感应定律可判断出线圈cd中磁通量的变化率是不变的中磁通量的变化率是不变的，又因已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，所以线，又因已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，所以线圈圈ab中的电流是均匀变化的，选项中的电流是均匀变化的，选项C正确，正确，A、B、D均错误。均错误。答案答案C转原题转原题1.解决图象问题的一般步骤解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类，即是明确图象的种类，即是Bt图象还是图象还是t图象，或者

6、是图象，或者是Et图象、图象、It图象等；图象等；(2)分析电磁感应的具体过程；分析电磁感应的具体过程；(3)用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系；用右手定则或楞次定律确定方向的对应关系；(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式；律写出函数关系式；(5)根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截根据函数关系式，进行数学分析，如分析斜率的变化、截距等；距等；(6)判断图象。判断图象。方法提炼方法提炼2电磁感应中图象类选择题的两个常见解法电磁感应中图象类选择题的两个常见解法(1)排除法：定性地分析电磁感应过

7、程中物理量的变化趋势排除法：定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增增大还是减小大还是减小)、变化快慢、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化均匀变化还是非均匀变化)，特别是，特别是物理量的正负，排除错误的选项。物理量的正负，排除错误的选项。(2)函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数法：根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断。函数关系，然后由函数关系对图象作出分析和判断。方法提炼方法提炼【变式训练变式训练2】如图甲所示，光滑导轨水平放置在斜向下且与水平如图甲所示，光滑导轨水平放置在斜向下且与水平方向夹角为方向夹角为60的匀强磁场中

8、，匀强磁场的磁感应强度的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间随时间t的变化规律如图乙所示的变化规律如图乙所示(规定斜向下为规定斜向下为B的正方向的正方向)，导体棒，导体棒ab垂直垂直导轨放置且与导轨接触良好，除电阻导轨放置且与导轨接触良好，除电阻R的阻值外，其余电阻不计的阻值外，其余电阻不计，导体棒，导体棒ab在水平外力作用下始终处于静止状态。规定在水平外力作用下始终处于静止状态。规定ab的方的方向为电流的正方向，水平向右的方向向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在为外力的正方向，则在0t1时间内，时间内，能正确反映流过导体棒能正确反映流过导体棒ab的电流的电流I和导和导体棒

9、体棒ab所受水平外力所受水平外力F随时间随时间t变化的变化的图象是图象是()转解析转解析转原题转原题问题问题类型类型由电磁感应图象得出的物理量和规律分析求解动由电磁感应图象得出的物理量和规律分析求解动力学、电路等问题力学、电路等问题解题解题关键关键第一个关键是破译，即解读图象中的关键信息第一个关键是破译，即解读图象中的关键信息(尤尤其是过程信息其是过程信息)，另一个关键是转换，即有效地实，另一个关键是转换，即有效地实现物理信息和数学信息的相互转换现物理信息和数学信息的相互转换类型二据图象分析判断电磁感应过程类型二据图象分析判断电磁感应过程【例例3】 (2016四川成都新津中学月考四川成都新津中

10、学月考)如图甲所示，两根足够长如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距的平行光滑金属导轨固定放置在水平面上，间距L0.2 m，一端，一端通过导线与阻值为通过导线与阻值为R1 的电阻连接；导轨上放一质量为的电阻连接；导轨上放一质量为m0.5 kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计，整个装置处于竖的金属杆，金属杆与导轨的电阻均忽略不计，整个装置处于竖直向上的大小为直向上的大小为B0.5 T的匀强磁场中。现用与导轨平行的拉力的匀强磁场中。现用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上，金属杆运动的作用在金属杆上，金属杆运动的vt图象如图乙所示。图象如图乙所示。(取重力加取重力加速度

11、速度g10 m/s2)求：求：(1)t10 s时拉力的大小；时拉力的大小；(2)t10 s时电路的发热功率。时电路的发热功率。转解析转解析转原题转原题【拓展延伸拓展延伸】 在在例例3中，若拉力中，若拉力F在在010 s内做功为内做功为4.53 J，则这，则这10 s内内R上产生的热量上产生的热量Q是多少。是多少。解析显隐解析显隐【变式训练变式训练3】 (多选多选)(2016山东临沂质检山东临沂质检)如图示如图示,螺线管匝数螺线管匝数n1 000匝匝,横截面积横截面积S10 cm2,螺线管导线电阻螺线管导线电阻r1 ,电阻电阻R4 ,磁感应强度磁感应强度B的的Bt图象如图乙所示图象如图乙所示(以

12、以向右为正方向向右为正方向),下列说法正确的是下列说法正确的是()A通过电阻通过电阻R的电流是交变电流的电流是交变电流B感应电流的大小保持不变感应电流的大小保持不变C电阻电阻R两端的电压为两端的电压为6 VDC点的电势为点的电势为4.8 V转解析转解析转原题转原题问题问题类型类型由题目给出的电磁感应现象画出所求物理量的图象由题目给出的电磁感应现象画出所求物理量的图象解题解题关键关键由题目给出的电磁感应过程结合所学物理规律求出由题目给出的电磁感应过程结合所学物理规律求出所求物理量的函数关系式，然后在坐标系中做出相所求物理量的函数关系式，然后在坐标系中做出相对应的图象对应的图象类型三图象的描绘类型

13、三图象的描绘【例例4】(2014安徽卷，安徽卷，23)如图所示，匀强磁场的磁感应强度如图所示，匀强磁场的磁感应强度B为为0.5 T，其方向垂直于倾角，其方向垂直于倾角为为30的斜面向上。绝缘斜面上固定有的斜面向上。绝缘斜面上固定有“”形状的光滑金属导轨形状的光滑金属导轨MPN(电阻忽略不计电阻忽略不计)，MP和和NP长度均为长度均为2.5 m，MN连线水平，长为连线水平，长为3 m。以。以MN中点中点O为原点，为原点，OP为为x轴建立一维坐标轴建立一维坐标系系Ox。一根粗细均匀的金属杆。一根粗细均匀的金属杆CD，长度，长度d为为3 m、质量、质量m为为1 kg、电阻、电阻R为为0.3 ，在拉力

14、，在拉力F的作用下，从的作用下，从MN处以恒定速度处以恒定速度v1 m/s在导轨上沿在导轨上沿x轴正向运动轴正向运动(金属杆与导轨接触良好金属杆与导轨接触良好)。g取取10 m/s2。转解析转解析(1)求金属杆求金属杆CD运动过程中产生的感应电运动过程中产生的感应电动势动势E及运动到及运动到x0.8 m处电势差处电势差UCD；(2)推导金属杆推导金属杆CD从从MN处运动到处运动到P点过程点过程中拉力中拉力F与位置坐标与位置坐标x的关系式，并在图中的关系式，并在图中画出画出F-x关系图象；关系图象；(3)求金属杆求金属杆CD从从MN处运动到处运动到P点点的全过程产生的的全过程产生的焦耳热。焦耳热

15、。51015平移平移答案答案转原题转原题【变式训练变式训练4】 如图所示，一宽为如图所示，一宽为l40 cm的匀强磁场区域，磁的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。一个边长为场方向垂直于纸面向里。一个边长为a20 cm的正方形导线框位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于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v20 cm/s通过该磁场通过该磁场区域，在运动过程中，线框有一条边始终与磁场区域的边界平行区域，在运动过程中，线框有一条边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻。取它刚进入磁场的时刻t0，试画出线框中感应电流随时间变，试画出线框中感应电流随时间变化的规律。化的规律。

16、转解析转解析转原题转原题三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法规律方法规律方法问题类型由一种电磁感应的图象分析求解出对应的另一种电磁感应图象的问题解题关键(1)要明确已知图象表示的物理规律和物理过程；(2)根据所求的图象和已知图象的联系，对另一图象做出正确的判断进行图象间的转换规律方法规律方法问题问题类型类型由题目给出的电磁感应现象画出所求物理量的图象由题目给出的电磁感应现象画出所求物理量的图象解题解题关键关键由题目给出的电磁感应过程结合所学物理规律求出所由题目给出的电磁感应过程结合所学物理规律求出所求物理量的函数关系式，然后在坐标系中做出相对应求物理量的函数关系式，然后在坐标系中做出相

17、对应的图象的图象规律方法规律方法(1)定性分析物理图象定性分析物理图象 要明确图象坐标轴的意义；要明确图象坐标轴的意义；借助有关的物理概念、公式、借助有关的物理概念、公式、定理和定律做出分析判断定理和定律做出分析判断 (2)定量计算定量计算 弄清图象所揭示的物理规律弄清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系；或物理量间的函数关系；挖掘图象中的隐含条件，明挖掘图象中的隐含条件，明确有关图线所包围的面积、图确有关图线所包围的面积、图线的斜率线的斜率(或其绝对值或其绝对值)、截距、截距所表示的物理意义所表示的物理意义 四、跟踪训练四、跟踪训练4.跟踪训练跟踪训练【跟踪训练跟踪训练】 如图所示，一带

18、铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝如图所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场下内有水平向里变化的磁场下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离列哪种变化磁场可使铝框向左偏离()解析显隐解析显隐【跟踪训练跟踪训练】如图甲示如图甲示,线圈线圈ABCD固固定于匀强磁场中定于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向磁场方向垂直纸面向外外,当磁场变化时当磁场变化时,线圈线圈AB边所受安培边所受安培力向右且变化规律如图乙所示力向右且变化规律如图乙所示,则磁场则磁场的变化情况可能是下图中的的变化情况可能是下图中的()转解析转解析转原题转原题【跟踪训练跟踪训

19、练】 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间间距为距为L,一端通过导线与阻值为一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆的金属杆(见图甲见图甲),金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下向下.用与导轨平行的恒定拉力用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上作用在金属杆上,杆最终将做匀速杆最终将做匀速运动运动.当改变拉力的大小时当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度相对应的匀速运动速度v也会变化，也会变化，v与与F的关系如图乙的关系如图乙.(取重力加速度取重力加速

20、度g10 m/s2)(1)金属杆在匀速运动之前做什么运动？金属杆在匀速运动之前做什么运动？(2)若若m0.5 kg,L0.5 m,R0.5 ,磁感应磁感应强度强度B为多大为多大?(3)由由v F图线的截距可求得什么物理量？图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？其值为多少？ 转解析转解析(1)金属杆运动过程中金属杆运动过程中受几个力作用受几个力作用?匀速运匀速运动时满足什么规律动时满足什么规律?审题审题设疑设疑(2)怎样推导怎样推导vF图线图线的表达式？的表达式？FF安安F阻阻转原题转原题【跟踪训练跟踪训练】如图甲所示如图甲所示,两相互平行的光滑金属导轨水平放置两相互平行的光滑金属导轨水平放置

21、,导轨间距导轨间距L0.5 m,左端接有电阻左端接有电阻R3 ,竖直向下的磁场磁感应竖直向下的磁场磁感应强度大小随坐标强度大小随坐标x的变化关系如图乙所示的变化关系如图乙所示.开始导体棒开始导体棒CD静止在导静止在导轨上的轨上的x0处处,现给导体棒一水平向右的拉力现给导体棒一水平向右的拉力,使导体棒以使导体棒以1 m/s2的的加速度沿加速度沿x轴匀加速运动轴匀加速运动,已知导体棒质量为已知导体棒质量为2 kg,电阻为电阻为2 ,导体导体棒与导轨接触良好棒与导轨接触良好,其余电阻不计其余电阻不计.求：求：(1)拉力随时间变化的关系式；拉力随时间变化的关系式；(2)当导体棒运动到当导体棒运动到x4

22、.5 m处时撤掉拉力处时撤掉拉力,此时导体棒两端的电压；此时导体棒两端的电压；此后电阻此后电阻R上产生的热量。上产生的热量。 转解析转解析转原题转原题【跟踪训练跟踪训练】相距相距L1.5 m、足够长的金属导轨竖直放置，质量、足够长的金属导轨竖直放置，质量m11 kg的金属棒的金属棒ab和质量和质量m20.27 kg的金属棒的金属棒cd，均通过自身两端的套环，均通过自身两端的套环水平地套在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场的方向垂直纸面向水平地套在金属导轨上，如图甲所示，虚线上方磁场的方向垂直纸面向里，虚线下方磁场的方向竖直向下，两处磁场的磁感应强度大小相同。里，虚线下方磁场的方向竖直向下，两

23、处磁场的磁感应强度大小相同。ab棒光滑，棒光滑，cd棒与导轨间的动摩擦因数棒与导轨间的动摩擦因数0.75，两棒总电阻为，两棒总电阻为1.8 ，导轨电阻不计。导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上、大小按图乙所示规律变化的外力棒在方向竖直向上、大小按图乙所示规律变化的外力F作用下，从静止开始沿导轨匀加速运动，作用下，从静止开始沿导轨匀加速运动，同时同时cd棒也由静止释放。棒也由静止释放。(g取取10 m/s2)(1)求求ab棒加速度的大小和磁棒加速度的大小和磁感应强度感应强度B的大小；的大小；(2)已知在已知在2 s内外力内外力F做了做了26.8 J的功的功,求这一过程中两求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；金属棒产生的总焦耳热；(3)求出求出cd棒达到最大速度所棒达到最大速度所需的时间需的时间t0，并在图丙中定，并在图丙中定性画出性画出cd棒所受摩擦力棒所受摩擦力fcd随随时间变化的图线。时间变化的图线。转转解解析析解题时注意图解题时注意图线截距、斜率线截距、斜率或特殊点值的或特殊点值的运用