物理电磁感应压轴题高中(高考物理考点之电磁感应解读)
电磁感应
电磁感应在高考试题中所占分值比例很大,考查形式有选择题和计算题。而且在命题上,电磁感应部分比较综合,可以与力学部分能量、动量、牛顿运动定律联系起来,也可以与串并联电路、电容、焦耳热等考点结合命题,因此难度较大。学习时,除了认真梳理关键知识点外,要深入理解概念和原理的本质,灵活运用。
电磁感应的本质:磁生电
因磁通量变化而产生感应电动势的现象,称之为电磁感应现象。首先大家要理解电磁感应的本质是磁生电。无论运动的是产生磁场的物体,还是导体在静止的磁场中做切割磁感线的运动,都会产生电流。究其本质还是磁通量的变化。
目前高考试题主要是两种形式来考查:一是磁感应强度不变,有效面积变化;二是有效面积不变,磁感应强度变化。但是如果深入探究,也可以考查两个都变化的情况。
1、楞次定律的应用
楞次定律用于判断感应电动势的方向。楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。对于动生电动势也可用右手定则判断感应电流的方向,再来推导出感应电动势的方向。关于楞次定律有各种各样的口诀,适用于不同的题目。但本质其实就是:大自然是“懒惰”的,是抵抗磁通量变化的,用这个方法理解楞次定律可以解决有些看似很难的题目。
例如:磁体棒从放置于光滑水平桌面的导体框上方高速的划过,导体框和桌子的受力情况如何变化?
分析:如果按照常规的理解,很容易根据楞次定律判定里面的电流方向,但是在分析受力的时候就遇到困难了,各个部分的竖直方向受力不同,有的向上有的向下。这个时候如何解决问题呢?可以从楞次定律的另一个方面来理解。如果把导体框往下移动可以让磁通量趋于原来的情况,因此导体框必然有向下的运动趋势,必然受到大于重力的支持力。
2、综合安培力问题
安培力在较难的电磁学综合问题中难度主要体现在:安培力的能量特性(做功和热能的关系),安培力的动量特性(巧用微元法动量定理)。
电磁学跟力学经常综合命题,因此要培养电磁感应中的能量观点。解决这类问题的基本方法是:先确定感应电动势的大小和方向;画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率的表达式;分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的变化所满足的方程。
电磁感应过程中,导体棒做非匀变速运动,此时可以微元法动量定理来处理这种非匀变速运动过程中求位移、电量的问题。微元法解题,体现了微分和积分的思想;应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问题,同时利用电量可以把时间和空间上的长度、面积联系起来。
学习建议
大家要重视对电磁感应问题物理过程的分析,要加强迁移问题的练习,并提高阅读理解能力和分析问题的能力。物理学习中一定要把基本概念、基本公式、需记住常量、典型实验目的及原理等梳理出来,在脑海中形成完整和深刻的印象,只有这样才能形成电磁学知识框架。对待物理,大家一定要勤思考、善总结、多积累,总结归纳并掌握一定的解题规律。有任何问题,也可以添加ydgaokao,更多学科知识应有尽有!
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