資源簡介 章末核心素養提升一、“三定則一定律”的綜合應用1.“三定則一定律”的對比名稱 基本現象 因果關系 應用的定則或定律電流的磁效應 運動電荷、電流產生磁場 因電生磁 安培定則洛倫茲力、安培力 磁場對運動電荷、電流有力的作用 因電受力 左手定則電磁感應 部分導體做切割磁感線運動 因動生電 右手定則閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞次定律2.“三定則一定律”的應用方法(1)弄清“因果關系”是正確應用定則、定律的關鍵。(2)判斷感應電流受到的安培力①先用右手定則判定感應電流的方向，再用左手定則確定安培力的方向。②根據楞次定律的推論可知安培力阻礙相對運動。例1 (多選)如圖所示，金屬圓形線圈P與U形金屬框架放在紙面內，圖中虛線右側有垂直紙面向里的勻強磁場，金屬桿ab放在U形金屬框架上，桿ab在U形金屬框架上運動過程中始終與U形金屬框架的邊保持垂直且接觸良好。若要使圓形線圈P中產生順時針方向的感應電流，桿ab在U形金屬框架上的運動情況可能是( )A.向右加速運動 B.向右減速運動C.向左加速運動 D.向左減速運動聽課筆記 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例2 (多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力的作用下運動時，MN在安培力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是( )A.向右加速運動 B.向左加速運動C.向右減速運動 D.向左減速運動聽課筆記 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________二、電磁感應中的動量和能量綜合問題對于電磁感應問題中的導體棒在導軌上做變加速運動，用牛頓第二定律只能定性分析，有些題目，必須用動量守恒定律或動量定理才能定量求解。1.動量守恒定律的應用如圖甲，a、b導體棒運動時，電流大小相等，根據F＝BIL，可知兩棒所受安培力大小相等，且方向相反，這類問題可用動量守恒定律求解穩定時的速度。2.動量定理的應用(1)如圖乙，導體棒運動時會受到向左的安培力F＝BIL＝(不計導體棒的電阻)，I、v、F均隨時間變化。考慮很短的時間Δt，由動量定理得－BILΔt＝－·Δt＝mΔv對等式兩邊求和，考慮到ΣIΔt＝q，ΣvΔt＝s，ΣΔv＝v′－v0可得－BLq＝－＝m(v′－v0)由此式可得，若知道導體棒的速度變化量，就能求出該運動過程中通過電路的電量q、位移s，反之亦可以求出末速度v′。(2)上面是通過微元法求和分析的，由于動量定理只考慮初末狀態，我們還可以從整體上以平均值的角度分析。導體棒運動的位移為s時，ΔΦ＝BLs，E＝，I＝，s＝vΔt，則－F安Δt＝－BILΔt＝－BLq＝－＝m(v′－v0)。例3 如圖所示，空間存在一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B，水平面內有兩根固定的足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌間距為L。在導軌上面平放著兩根平行的導體棒ab和cd，質量分別是2m和m，電阻分別是R和2R，其余部分電阻可忽略不計。初始時刻cd棒靜止，給ab棒一個向右的初速度v0，求從開始運動到最終穩定，電路中產生的電能。_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例4 (2024·廣東廣州高二期末)我國新一代航母準備采用全新的電磁阻攔技術使飛機著艦時在電磁阻尼下快速停止。現將其簡化為如圖所示的模型(俯視圖)，在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內，相距為L，電阻不計，軌道端點M、P間接有阻值為R的電阻，一個長度也為L、阻值為r的輕質導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。質量為m的飛機水平著艦時鉤住導體棒ab上的絕緣繩的同時關閉動力系統，飛機與導體棒瞬間共速，測得此時飛機的加速度大小為a，之后在磁場中一起減速滑行，不計飛機和導體棒ab受到的摩擦阻力和空氣阻力。求：(1)飛機著艦時的速度大小；(2)飛機從著艦至停止過程中，導體棒ab中產生的焦耳熱；(3)飛機從著艦到停止過程中，通過導體棒ab的電量。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________章末核心素養提升知識網絡構建阻礙 磁通量 導體與磁場 能量 安培定則 導體切割磁感線 變化率 n 瞬時值 BL2ω 能量 L 感應電流核心素養提升例1 BC [桿ab向右加速運動時，根據右手定則可知，桿ab中的電流由b到a且逐漸增大，根據安培定則可知，穿過圓形線圈的磁場方向垂直紙面向里且逐漸增強，根據楞次定律可知，圓形線圈中產生逆時針方向的感應電流，A錯誤；同理可知，B正確；桿ab向左加速運動時，根據右手定則可知，桿ab中的電流由a到b且逐漸增大，根據安培定則可得，穿過圓形線圈的磁場垂直紙面向外且逐漸增強，根據楞次定律可知，圓形線圈中產生順時針方向的感應電流，C正確；同理可知，D錯誤。]例2 BC [MN在安培力作用下向右運動，說明MN受到向右的安培力，由左手定則知電流由M指向N，則線圈L1中感應電流產生的磁場方向為豎直向上，由楞次定律可知，線圈L2中感應電流產生向上減弱或向下增強的磁場，則PQ中電流可能為Q指向P減小，或由P指向Q增大。由右手定則結合E＝BLv可知PQ所做的運動可能是向右減速運動或向左加速運動，故選項B、C正確。]例3 mv解析 設兩棒穩定時共同的末速度為v，由動量守恒定律得2mv0＝(2m＋m)v由能量守恒定律得×2mv＝(2m＋m)v2＋E聯立解得E＝mv。例4 (1) (2)(3)解析 (1)設飛機著艦時的速度大小為v，飛機與導體棒ab共速時，導體棒ab產生的感應電動勢E＝BLv感應電流I＝安培力F＝BIL＝ma聯立解得v＝。(2)飛機從著艦至停止過程中，回路中產生的總熱量Q總＝mv2＝m＝導體棒ab中產生的焦耳熱Q＝Q總＝·＝。(3)導體棒ab隨飛機減速至停止，取v為正方向，由動能定理，有－BIL·Δt＝0－mv，又q＝I·Δt聯立解得q＝＝·＝。(共17張PPT)章末核心素養提升第二章 電磁感應目 錄CONTENTS知識網絡構建01核心素養提升02知識網絡構建1阻礙磁通量導體與磁場能量安培定則導體切割磁感線變化率瞬時值能量感應電流核心素養提升2一、“三定則一定律”的綜合應用1.“三定則一定律”的對比名稱 基本現象 因果關系 應用的定則或定律電流的磁效應 運動電荷、電流產生磁場 因電生磁 安培定則洛倫茲力、安培力 磁場對運動電荷、電流有力的作用 因電受力 左手定則電磁感應 部分導體做切割磁感線運動 因動生電 右手定則閉合回路磁通量變化 因磁生電 楞次定律2.“三定則一定律”的應用方法(1)弄清“因果關系”是正確應用定則、定律的關鍵。(2)判斷感應電流受到的安培力①先用右手定則判定感應電流的方向，再用左手定則確定安培力的方向。②根據楞次定律的推論可知安培力阻礙相對運動。BC例1 (多選)如圖所示，金屬圓形線圈P與U形金屬框架放在紙面內，圖中虛線右側有垂直紙面向里的勻強磁場，金屬桿ab放在U形金屬框架上，桿ab在U形金屬框架上運動過程中始終與U形金屬框架的邊保持垂直且接觸良好。若要使圓形線圈P中產生順時針方向的感應電流，桿ab在U形金屬框架上的運動情況可能是( )A.向右加速運動 B.向右減速運動C.向左加速運動 D.向左減速運動解析 桿ab向右加速運動時，根據右手定則可知，桿ab中的電流由b到a且逐漸增大，根據安培定則可知，穿過圓形線圈的磁場方向垂直紙面向里且逐漸增強，根據楞次定律可知，圓形線圈中產生逆時針方向的感應電流，A錯誤；同理可知，B正確；桿ab向左加速運動時，根據右手定則可知，桿ab中的電流由a到b且逐漸增大，根據安培定則可得，穿過圓形線圈的磁場垂直紙面向外且逐漸增強，根據楞次定律可知，圓形線圈中產生順時針方向的感應電流，C正確；同理可知，D錯誤。BC例2 (多選)如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金屬棒PQ、MN，當PQ在外力的作用下運動時，MN在安培力的作用下向右運動，則PQ所做的運動可能是( )A.向右加速運動 B.向左加速運動C.向右減速運動 D.向左減速運動解析 MN在安培力作用下向右運動，說明MN受到向右的安培力，由左手定則知電流由M指向N，則線圈L1中感應電流產生的磁場方向為豎直向上，由楞次定律可知，線圈L2中感應電流產生向上減弱或向下增強的磁場，則PQ中電流可能為Q指向P減小，或由P指向Q增大。由右手定則結合E＝BLv可知PQ所做的運動可能是向右減速運動或向左加速運動，故選項B、C正確。二、電磁感應中的動量和能量綜合問題對于電磁感應問題中的導體棒在導軌上做變加速運動，用牛頓第二定律只能定性分析，有些題目，必須用動量守恒定律或動量定理才能定量求解。1.動量守恒定律的應用如圖甲，a、b導體棒運動時，電流大小相等，根據F＝BIL，可知兩棒所受安培力大小相等，且方向相反，這類問題可用動量守恒定律求解穩定時的速度。2.動量定理的應用由此式可得，若知道導體棒的速度變化量，就能求出該運動過程中通過電路的電量q、位移s，反之亦可以求出末速度v′。例3 如圖所示，空間存在一豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B，水平面內有兩根固定的足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌間距為L。在導軌上面平放著兩根平行的導體棒ab和cd，質量分別是2m和m，電阻分別是R和2R，其余部分電阻可忽略不計。初始時刻cd棒靜止，給ab棒一個向右的初速度v0，求從開始運動到最終穩定，電路中產生的電能。解析 設兩棒穩定時共同的末速度為v，由動量守恒定律得2mv0＝(2m＋m)v由能量守恒定律得例4 (2024·廣東廣州高二期末)我國新一代航母準備采用全新的電磁阻攔技術使飛機著艦時在電磁阻尼下快速停止。現將其簡化為如圖所示的模型(俯視圖)，在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內，相距為L，電阻不計，軌道端點M、P間接有阻值為R的電阻，一個長度也為L、阻值為r的輕質導體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。質量為m的飛機水平著艦時鉤住導體棒ab上的絕緣繩的同時關閉動力系統，飛機與導體棒瞬間共速，測得此時飛機的加速度大小為a，之后在磁場中一起減速滑行，不計飛機和導體棒ab受到的摩擦阻力和空氣阻力。求：(1)飛機著艦時的速度大小；(2)飛機從著艦至停止過程中，導體棒ab中產生的焦耳熱；(3)飛機從著艦到停止過程中，通過導體棒ab的電量。解析 (1)設飛機著艦時的速度大小為v，飛機與導體棒ab共速時，導體棒ab產生的感應電動勢E＝BLv(2)飛機從著艦至停止過程中，回路中產生的總熱量(3)導體棒ab隨飛機減速至停止，取v為正方向，由動能定理，有－BIL·Δt＝0－mv，又q＝I·Δt 展開更多...... 收起↑ 資源列表 章末核心素養提升.docx 章末核心素養提升.pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫
資源列表
