電磁感應
電磁感應在高考試題中所占分值比例很大,考查形式有選擇題和計算題。而且在命題上,電磁感應部分比較綜合,可以與力學部分能量、動量、牛頓運動定律聯系起來,也可以與串并聯電路、電容、焦耳熱等考點結合命題,因此難度較大。學習時,除了認真梳理關鍵知識點外,要深入理解概念和原理的本質,靈活運用。
電磁感應的本質:磁生電
因磁通量變化而産生感應電動勢的現象,稱之為電磁感應現象。首先大家要理解電磁感應的本質是磁生電。無論運動的是産生磁場的物體,還是導體在靜止的磁場中做切割磁感線的運動,都會産生電流。究其本質還是磁通量的變化。
目前高考試題主要是兩種形式來考查:一是磁感應強度不變,有效面積變化;二是有效面積不變,磁感應強度變化。但是如果深入探究,也可以考查兩個都變化的情況。
1、楞次定律的應用
楞次定律用于判斷感應電動勢的方向。楞次定律指出:感應電流的磁場要阻礙原磁通的變化。對于動生電動勢也可用右手定則判斷感應電流的方向,再來推導出感應電動勢的方向。關于楞次定律有各種各樣的口訣,适用于不同的題目。但本質其實就是:大自然是“懶惰”的,是抵抗磁通量變化的,用這個方法理解楞次定律可以解決有些看似很難的題目。
例如:磁體棒從放置于光滑水平桌面的導體框上方高速的劃過,導體框和桌子的受力情況如何變化?
分析:如果按照常規的理解,很容易根據楞次定律判定裡面的電流方向,但是在分析受力的時候就遇到困難了,各個部分的豎直方向受力不同,有的向上有的向下。這個時候如何解決問題呢?可以從楞次定律的另一個方面來理解。如果把導體框往下移動可以讓磁通量趨于原來的情況,因此導體框必然有向下的運動趨勢,必然受到大于重力的支持力。
2、綜合安培力問題
安培力在較難的電磁學綜合問題中難度主要體現在:安培力的能量特性(做功和熱能的關系),安培力的動量特性(巧用微元法動量定理)。
電磁學跟力學經常綜合命題,因此要培養電磁感應中的能量觀點。解決這類問題的基本方法是:先确定感應電動勢的大小和方向;畫出等效電路,求出回路中電阻消耗電功率的表達式;分析導體機械能的變化,用能量守恒關系得到機械功率的改變與回路中電功率的變化所滿足的方程。
電磁感應過程中,導體棒做非勻變速運動,此時可以微元法動量定理來處理這種非勻變速運動過程中求位移、電量的問題。微元法解題,體現了微分和積分的思想;應用動量定理可以解決牛頓運動定律不易解答的問題,同時利用電量可以把時間和空間上的長度、面積聯系起來。
學習建議
大家要重視對電磁感應問題物理過程的分析,要加強遷移問題的練習,并提高閱讀理解能力和分析問題的能力。物理學習中一定要把基本概念、基本公式、需記住常量、典型實驗目的及原理等梳理出來,在腦海中形成完整和深刻的印象,隻有這樣才能形成電磁學知識框架。對待物理,大家一定要勤思考、善總結、多積累,總結歸納并掌握一定的解題規律。有任何問題,也可以添加ydgaokao,更多學科知識應有盡有!
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