2013三维设计高三物理一轮复习课件人教版广东专版：第十章 第3单元 电磁感应

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[思维启动]

法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置的 示意图如图10-3-1所示，两块面积均 为S的矩形金属板，平行、正对、竖直 图10-3-1

地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为 v,方向水平，金属板与水流方向平行，地磁场磁感应强度 的竖直分量为B,水的电阻率为ρ,水面上方有一阻值为R

的电阻通过绝缘导线和电键K连接到两金属板上。返回

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忽略边缘效应。则：

(1)该发电装置的电动势E=________;(2)通过电阻R的电流强度I=________; (3)电阻R消耗的电功率P=________。

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提示：(1)由法拉第电磁感应定律，有 E=Bdv d (2)两板间河水的电阻 r=ρS BdvS E 由闭合电路欧姆定律，有 I= = r+R ρd+RS (3)由电功率公式，P=I2R BdvS 2 得 P=( )R ρd+RS

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[知识联动] 1.分析电路问题的基本方法 (1)确定电源：先判断产生电磁感应现象的那一部分导体， 该部分导体可视为等效电源。 (2)分析电路结构，画等效电路图。 (3)利用电路规律求解，主要有欧姆定律、串并联规律等。

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2.问题归类

(1)以部分电路欧姆定律为中心，包括六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热),三条定律 (部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律),以及若干 基本规律(串、并联电路特点等)。 (2)以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合

电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化。

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3.常见的一些分析误区 (1)不能正确分析感应电动势及感应电流的方向。因产生感应 电动势那部分电路为电源部分，故该部分电路中的电流 应为电源内部的电流，而外电路中的电流方向仍是从高

电势到低电势。(2)应用欧姆定律分析求解电路时，没有注意等效电源的内阻 对电路的影响。 (3)对连接在电路中电表的读数不能正确进行分析，特别是并 联在等效电源两端的电压表，其示数应该是路端电压，

而不是等效电源的电动势。返回

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[应用升级]

1.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m,正方形的一半放在垂直于纸面 向里的匀强磁场中，如图10-3-2所示。 在磁场以10 T/s的变化率增强时，线框中 a、b两点间的电势差是 图10-3-2 ( )

A.Uab=0.1 VC.Uab=0.2 V

B.Uab=-0.1 VD.Uab=-0.2 V

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ΔΦ ΔB· S 解析：由 E= = =10×0.02 V=0.2 V Δt Δt E 由楞次定律可知 Uab=- =-0.1 V 2 选项 B 正确。答案：B

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[思维启动] 圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所 在平面垂直。规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强 度B随时间变化的规律如图10-3-3所示。若规定顺

时针

方向为感应电流i的正方向，请画出i-t图像。

图10-3-3 返回

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提示：据法拉第电磁感应定律： ΔΦ ΔB E=n =nS· ,由 B-t 图像 Δt Δt 知，1 s~3 s,B 的变化率相同， 0~1 s、 s~4 s, 的变化率相同， 3 B 再结合楞次定律， 0~ 1 s、3 s~4 s 内感应电流的方向为顺时针方向，1 s~3 s 内感应电流的方向为逆时针方向。 i-t 图像如图所示： 故

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[知识联动] 1.图像类型 (1)磁感应强度 B、磁通量 Φ、感应电动势 E 和感应电流 I 随时间 t 变化的图像，即 B-t 图像、Φ-t 图像、E-t 图 像和 I-t 图像。 (2)对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还 常涉及感应电动势 E 和感应电流 I 随位移 x 变化的图像， 即 E-x 图像和 I-x 的图像。

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2.问题类型 (1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图像。 (2)由给定的有关图像分析电磁感应过程，求解相应的物 理量。 (3)利用给出的图像判断或画出新的图像。 3.图像问题的特点 考查方式比较灵活，有时根据电磁感应现象发生的过 程，确定图像的正确与否，有时依据不同的图像，进 行综合计算。

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4.解题关键 弄清初始条件，正、负方向的对应，变化范围，所研究 物理量的函数表达式， 进出磁场的转折点是解决问题的 关键。 5.解决图像问题的一般步骤 (1)明确图像的种类，即是 B-t 图还是 Φ-t 图，或者 E -t 图、I-t 图等。

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