专题29 电磁感应中的图像问题(精讲)-2019年高考物理双基突破(二)

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文档介绍

专题29 电磁感应中的图像问题(精讲)-2019年高考物理双基突破(二)

‎1.图象类型 电磁感应中主要涉及的图象有B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和I-t图象。还常涉及感应电动势E和感应电流I随线圈位移x变化的图象,即E-x图象和I-x图象。‎ ‎2.常见题型:图象的选择、图象的描绘、图象的转换、图象的应用。‎ 题型特点:(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象。‎ ‎(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,定性或定量求解相应的物理量或推断出其他图象。‎ ‎(3)利用给出的图象判断或画出新的图象。‎ ‎3.应用知识 一般包括:左手定则、安培定则、楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等。‎ ‎(1)四个规律:左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律。‎ ‎(2)应用公式:①平均电动势E=n;②平动切割电动势E=Blv;③转动切割电动势E=Bl2ω;④闭合电路的欧姆定律I=;⑤安培力F=BIl;⑥牛顿运动定律的相关公式等所用规律。‎ ‎4.解决这类问题的基本方法 ‎(1)明确图象的种类,是B-t图象还是Φ-t图象,或者E-t图象、I-t图象等。‎ ‎(2)分析电磁感应的具体过程。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。‎ ‎(3)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律列出函数方程。‎ ‎(4)根据函数方程进行数学分析。如斜率及其变化、两轴的截距、图线与横坐标轴所围图形的面积等代表的物理意义。‎ ‎(5)画图象或判断图象。‎ ‎5.电磁感应中图象类选择题的两个常见解法 ‎(1)排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是物理量的正负,排除错误的选项。‎ ‎(2)函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图象作出分析和判断,这未必是最简捷的方法,但却是最有效的方法。‎ ‎6.电磁感应中图象类选择题的两种常见解法 ‎(1)排除法:定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是物理量的正负,排除错误的选项。‎ ‎(2)函数法:根据题目所给条件定量地写出两个物理量之间的函数关系,然后由函数关系对图象作出分析和判断,这未必是最简洁的方法,但却是最有效的方法。‎ ‎7.电磁感应中图象问题的分析技巧 ‎(1)对于图象选择问题常用排除法:先看方向再看大小及特殊点。‎ ‎(2)对于图象的描绘:先定性或定量表示出所研究问题的函数关系,注意横、纵坐标表达的物理量及各物理量的单位,画出对应物理图象(常有分段法、数学法)。‎ ‎(3)对图象的理解:看清横、纵坐标表示的量,理解图象的物理意义。‎ ‎8.分析物理图象常用方法 ‎(1)定性分析物理图象 ‎①要明确图象坐标轴的意义;②借助有关的物理概念、公式、定理和定律做出分析判断。‎ ‎(2)定量计算 ‎①弄清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系;②挖掘图象中的隐含条件,明确有关图线所包围的面积、图线的斜率(或其绝对值)、截距所表示的物理意义。‎ ‎(3)常见题目类型:‎ 问题类型 解题关键 由给定的电磁感应过程选出正确的图象 根据题意分析相关物理量的函数关系、分析物理过程中的转 折点、明确“+、-”号的含义,结合数学知识做正确的判断 由一种感应图象分析求解出对应另一种电磁感应图象的问题 ‎(1)要明确已知图象表示的物理规律和物理过程;‎ ‎(2)根据所求的图象和已知图象的联系,对另一图象做出正 确的判断进行图象间的转换 由电磁感应图象得出的物理量和规律分析求解动力学、电路等问题 从图象上读取有关信息是求解本题的关键,图象是数理综合的 一个重要的窗口,在运用图象解决物理问题时,第一个关键 是破译,即解读图象中的关键信息(尤其是过程信息),另一 个关键是转换,即有效地实现物理信息和数学信息的相互转换。‎ ‎【题1】如图a,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图b所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【答案】C ‎【题2】如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内.左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,a、b间的电压uab为正,下列uab-t图象可能正确的是 ‎ ‎ ‎【答案】C ‎【解析】由题图乙知,0~0.25T0,外圆环电流逐渐增大且逐渐减小,根据安培定则,外圆环内部磁场方向垂直纸面向里,磁场逐渐增强且逐渐减小,根据楞次定律知内圆环a端电势高,所以uab>0,根据法拉第电磁感应定律uab==知,uab逐渐减小;t=0.25T0时,=0,所以=0,uab=0;同理可知0.25T0
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