云南腾冲市2017年3月物理学科研讨会素材：电磁感应

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精电磁感应（1)高考概率：试卷的完全型考题(2）题型及分值：单选题或多选题。6分。（3）模型情景：在匀强磁场或电流磁场中，分析电路磁通量变化或导体切割磁场，确定电磁感应现象中物理量的大小与方向，一般为多过程现象。可简单综合电路知识及力学知识。一涉及图象,设置边缘知识考查物理思维。考题模型较多，几种习题模型交替出现。或定性分析，或定量计算.（4）难度档次：高档难度.(5）考题年度分布年份·题号情景模型考点·能力相对难度2008年·16题“E=BL”切割与电路（多电路切割)考点：①右手定则；②电路.能力：两个感应电路。中2019年·19题电磁感应多过程现象及图像（长度L变化）考点:①E=BL，I=，右手定则｝②电路；③圆周运动规律;④i-t图像。能力：①转动切割的“等效速度”；②电路分析中2010年·21题综合情景一：单杆切割现象(恒定外力F)考点：①通电螺线管的磁场，安培定则；②E=BL，右手定则；③电路;④自由落体运动规律；⑤几何关系.能力:①两个通电螺线管的磁场的公共磁场；②切割“等效速度”的几何关系。高2011年未考2012年·19、20题E=感应与电路考点：①E=，I=；②圆周运动的规律。能力：磁通量变化。中电磁感应多过程现象及图像（磁场B变化）考点：①直线电流的磁场，安培定则；②楞次定律；③左手定则；④力的合成与分解；⑤i-t图像.能力:线框所受安培力的台力.高2013年乙卷·17题电磁感应多过程现象及图像（长度L变化）考点：①E=BL,I=;②电路，R=；③几何关系能力：异型切割的几何关系，数学计算。中甲卷·16卷综合情景二：线框切割现象（线框进出磁场）考点：①E=BL，I=；②安培力F=BIL；③牛顿第二定律及运动规律;④几何关系；⑤—t图像。能力：非匀变速运动。高2014年乙卷·18题电磁感应多过程现象及图像（磁场B变化）考点：①E=；②通电螺线管中电流产生的磁场，安培定则；③U—t图像、i—t图像。能力：线圈电流产生磁场的规律。高甲卷未考查2015年乙卷·19题E=感应与电路考点：①E=BL，I=;②电路；③磁通量，磁场对磁极的作用力。能力：异型切割的几何关系。高甲卷·15题“E=BL"切割与电路（径向电路）考点:①E=BL,左手定则;②电路I=；③串联电动势；④圆周运动规律。能力:①转动切割的“等效速度”、等效长度；②双棒切割电路。中2016年乙卷未考查甲卷·19“E=BL”切割与电路考点:①E=BL”，I=，右手定则；②电路电流及功率；③圆周运动规律.能力：①转动切割的“等效速度”；②电路分析.中丙卷未考查高考考纲电磁感应现象（Ⅰ)磁通量(Ⅰ)楞次定律（Ⅱ)(1)磁通量：Φ＝B·S⊥形象理解：穿过这个平面的磁感线的条数．是标量，但有正负之分．ΔΦ＝Φ2－Φ1.(2)感应电流产生的条件：①闭合;②ΔΦ≠0.（3）楞次定律①内容:感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．还可表述为阻碍导体间的相对运动或阻碍原电流的变化（自感)．②对楞次定律的理解a．谁阻碍：感应电流产生的磁场．b．阻碍谁:引起感应电流的磁通量的变化或相对运动．c．如何阻碍:增反减同；来拒去留．d．阻碍不是阻止，只是减缓磁通量的变化．③为维持原磁场的变化，须有外力克服“阻碍”而做功，导致其他形式能转化为电能，因此楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的体现．法拉第电磁感应定律(Ⅱ）自感、涡流（Ⅰ)(1)法拉第电磁感应定律的内容在电磁感应现象中产生的感应电动势大小，跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比．公式E＝neq\f(ΔΦ,Δt)。(2）两种形式：①回路与磁场垂直的面积S不变，E＝neq\f（ΔB,Δt)·S，此式中的eq\f（ΔB，Δt)叫磁感应强度的变化率,在B－t图象中,斜率k＝eq\f(ΔB，Δt）。若eq\f(ΔB，Δt）是恒定的，即磁场是均匀变化的，那么产生的感应电动势就是恒定的．②磁感应强度B不变，E＝nBeq\f（ΔS，Δt）,在匀强磁场中，导体棒垂直切割磁感线时,E＝BLv。（3）自感现象：线圈自身电流发生变化引起的电磁感应现象．分为通电自感和断电自感两种，自感电动势的大小与线圈的自感系数有关．在断电自感中是否会出现闪亮现象,决定于后来灯泡的电流和原来灯泡的电流大小．题型特点(1)考查楞次定律的应用问题;（2）考查电磁感应中的图象问题；(3）考查法拉第电磁感应定律和楞次定律的综合应用问题，如电路问题、图象问题、动力学问题、能量问题等．命题趋势(1)综合考查楞次定律、法拉第电磁感应定律及电路、安培力等相关知识．(2）考查学生的识图能力，由图象获取解题信息的能力．(3）电流恒定时，考查焦耳定律、电功率的相关知识．（4）电流变化时，考查不同能量的转化问题．(5）与牛顿第二定律、运动学结合的动态分析问题．（6)电磁感应中的安培力问题、涉及受力分析及功能关系的问题．考题一楞次定律和法拉第电磁感应定律的应用1．楞次定律中“阻碍"的表现(1)阻碍磁通量的变化(增反减同)．(2)阻碍物体间的相对运动(来拒去留）．（3）阻碍原电流的变化(自感现象）．2．楞次定律和右手定则的适用对象（1)楞次定律：一般适用于线圈面积不变，磁感应强度发生变化的情形．(2）右手定则：一般适用于导体棒切割磁感线的情形．3．求感应电动势大小的五种类型(1）磁通量变化型:E＝neq\f（ΔΦ，Δt）。（2）磁感应强度变化型：E＝nSeq\f（ΔB,Δt).(3)面积变化型:E＝nBeq\f(ΔS,Δt).（4）平动切割型： E＝Blv。(5)转动切割型：E＝eq\f(1,2）Bl2ω.考题二电磁感应的图象问题1．解决电磁感应图象问题的“三点关注”（1）关注初始时刻,如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向．(2）关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段,这几个阶段是否和图象变化相对应．（3）关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲、直是否和物理过程相对应．2．解决电磁感应图象问题的一般步骤：(1）明确图象的种类,即是B－t图还是Φ－t图,或者E－t图、I－t图等．(2)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、截距等．(6）画图象或判断图象．考题三电磁感应中的电路问题解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法（1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律（右手定则）确定感应电动势的大小和方向．（2）画出等效电路，对整个回路进行分析，确定哪一部分是电源，哪一部分为负载以及负载间的连接关系．（3）运用闭合电路欧姆定律，串并联电路的性质、电功率等公式求解．考题四电磁感应中的动力学、能量转化问题此类问题中力现象和电磁现象相互联系、相互制约,解决问题首先要建立“动→电→动”的思维顺序．1．基本思路(1）找准主动运动者,用法拉第电磁感应定律和楞次定律(右手定则）求解电动势大小和方向．(2)根据欧姆定律，求解回路中电流．（3）分析安培力对导体棒加速度、速度的影响，从而推理得出对电路中电流的影响，最后定性分析出导体棒的最终运动情况．（4)运用运动学方程、牛顿第二定律、平衡方程或功能关系求解．2．注意的问题运用功能关系时，确定有哪些形式的能量发生了转化．如有摩擦力做功,必有内能产生；有重力做功，重力势能必然发生变化;安培力做负功，必然有其他形式的能转化为电能．高考对本部分内容的要求较高，常在选择题中考查电磁感应中的图象问题、,在计算题中作为压轴题，以导体棒运动为背景，综合应用电路的相关知识、牛顿运动定律和能量守恒定律解决导体棒类问题．本专题考查的重点有以下几个方面：①楞次定律的理解和应用；②感应电流的图象问题；③电磁感应过程中的动