用综合思维解决电磁感应疑难问题 课件 -2024届高考物理二轮专题复习

这是一份用综合思维解决电磁感应疑难问题 课件 -2024届高考物理二轮专题复习，共34页。PPT课件主要包含了电磁感应的综合分析，电路分析，力与运动分析，能量分析，真题研析·规律探寻，问题三要素，审题审问题，空间激发变化的磁场，简化模型，FabBIL等内容，欢迎下载使用。
情境新颖，结构复杂，结合图像注重综合思维考查。
近三年浙江省电磁感应计算题赏析
“源”的分析→用法拉第电磁感应定律和楞次定律判断感应电动势的大小和方向“路”的分析→画等效电路，用闭合电路欧姆定律求感应电流、两端电压 “力”的分析→安培力、合外力，确定加速度与运动状态“运动”的分析→运动过程、运动状态分析，注意临界态“动量”的分析→安培力的冲量与动量变化的关系“能量”的分析→安培力做功与能量转化的关系
抓住主要因素，忽略次要因素。
正确字母、精准数据标注、结构整体感更强。
审题：审结构、审条件、审过程、审状态
研究哪个对象？ 哪个过程或哪个状态？ 求解什么物理量？
考虑隔离与整体、过程与状态的思维方式
沿y轴正方向看，y轴方向的磁场和圆环
绕转轴匀速转动的通电线框
固定放置在y轴上距离O为a处的小圆环
研：感生电路的电量问题
研：感生电路的电动势、电流问题
（3）求圆环中电流的有效值；
研：感生电路的电流有效值问题
若你是出题者，请你从圆环的角度设计一个问题？
Uab = I R = E - I r
疑难突破：感生电路中的电压问题
疑难突破：感生电路中的受力问题
疑难突破：感生电路中的能量问题
磁场能又是怎么转化过来的。
研：感生电路中的能量问题
小结：感生电路综合思维线
（1）平台静止时弹簧的伸长量△x0；（2）t=0时，每个线圈所受到安培力F的大小；（3）在0-t1时间内，每个线圈产生的焦耳热Q；（4）在t1-t2时间内，弹簧弹力冲量I弹的大小。
研究对象 哪个过程或哪个状态 求解物理量
绝缘减振平台：平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端，弹簧上端固定悬挂
磁阻尼减振器；固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成
每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下
（1）平台静止时弹簧的伸长量x0；
平台和减振器组成系统：
（2）t=0时，每个线圈所受到安培力F的大小；
每个线圈垂直切割磁感线：
想一想：这里的电动势能不能用 计算？
研：动生电路中的电路和安培力
（1）每个线圈在任意时刻流过的电流和所受到安培力F的大小和方向；
设每个线圈在t时刻的速度为v（规定向上为速度的正方向）
当线圈向下运动时，感应电流方向为顺时针，当线圈向上运动时，感应电流方向为逆时针（规定逆时针为电流的正方向）
当线圈向下运动时，安培力向上，当线圈向上运动时，安培力向下（规定安培力方向向下为正方向）
疑难突破：动生电源中的电路和安培力
（2）在线圈中是什么力充当非静电力，将其它能转化为电能？
洛伦兹力不做功，那么，线圈中的自由电荷受的洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？（为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷）
疑难突破：动生电源中的能量问题
（3）在0~t1时间内，每个线圈产生的焦耳热Q；
研：动生电源中系统的能量问题
（4）在t1~t2时间内，弹簧弹力冲量I弹的大小。
平台整体受力和动量，设向上为正：
研：动生电源中系统的动量问题
产生机理：洛伦兹力产生
小结：动生电路综合思维线
拓：法拉第电磁感应定律的内涵和外延
触类旁通：电磁感应中的阻尼振动高考题赏析
高考对点突破：电磁感应电路中的电压
悟——物理规律
电路分析是问题解决的基础
力与运动分析是问题解决的核心
动量、能量分析是问题解决的抓手
追本溯源 着眼全局 找到问题的关键节点方能一击制胜
当下世界科技大国都在研发一种新技术，实现火箭回收利用，有效节约太空飞行成本，其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置，其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓火箭对地的冲击力．该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd，指示灯连接在cd两处；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场．当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，指示灯发光，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲．现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为v0，软着陆要求的速度为0；指示灯、线圈的ab边和cd边电阻均为R，其余电阻忽略不计；ab边长为L，火箭主体质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计．（1）求缓冲滑块刚停止运动时，线圈的ab边受到的安培力大小；（2）求缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小；（3）若火箭主体的速度大小从v0减到0的过程中，经历的时间为t，求该过程中每台电磁缓冲装置中线圈产生的焦耳热．