高中物理選修(1)(已改無錯(cuò)字)
2022-09-15 17:17:12 本頁面
【正文】 將它們接上電容器，便可使電容器充電；將它們接上電阻等用電器，便可對(duì)用電器供電，在回路中形成電流，因此電磁感應(yīng)問題又往往跟電路問題聯(lián)系起來，解決這類問題，一方面要考慮電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律：如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等；另一方面又要考慮電路中的有關(guān)規(guī)律：如歐姆定律，串并聯(lián)電路的性質(zhì)等。解決電磁感應(yīng)與電路綜合問題的基本思路是： (1)確定電源．明確哪部分相當(dāng)于電源(產(chǎn)生感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分電路)就相當(dāng)于電源，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路利用法拉第電磁感應(yīng)定律 E大小，利用楞次定律 E的正負(fù)極 (及I感方向)需要強(qiáng)調(diào)的是：在電源內(nèi)部電流是由負(fù)極流向正極的，在外部從正極流向外電路，并由負(fù)極流入電源．如無感應(yīng)電流，則可以假設(shè)電流如果存在時(shí)的流向．(2)分析電路結(jié)構(gòu)，畫出等效電路圖．(3)利用電路規(guī)律求解．主要閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)特點(diǎn)、電功、電熱的公式．求解未知物理量．(4)圖象問題 電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、 磁通量Φ、 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E或e 和 感應(yīng)電流I隨時(shí)間t變化的圖線，即B—t圖線、 Φ一t圖線、 e一t圖線 和I一t圖線。對(duì)于切割產(chǎn)生應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的情況，還常涉及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I隨位移X變化的圖線，即e—X圖線和I—X圖線。這些圖象問題大體上可分為兩類：①由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖象，②或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過程，求解相應(yīng)的物理量，不管是何種類型，電磁感應(yīng)中的圖象常需利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決感應(yīng)電流的方向和感應(yīng)電流的大小。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中圖像問題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（電流）（或電流）的方向，從而確定其正負(fù)，以及在坐標(biāo)中的范圍. 另外，要正確解決圖像問題，必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反映的規(guī)律對(duì)應(yīng)到實(shí)際過程中去，又能根據(jù)實(shí)際過程的抽象規(guī)律對(duì)應(yīng)到圖像中去，最終根據(jù)實(shí)際過程的物理規(guī)律進(jìn)行判斷. 棒平動(dòng)切割B時(shí)達(dá)到的最大速度問題；及電路中產(chǎn)生的熱量Q；通過導(dǎo)體棒的電量問題① （為導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的合外力）。求最大速度問題，盡管達(dá)最大速度前運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì))都在變化，但達(dá)最大速度之后，感應(yīng)電流及安培力均恒定，計(jì)算熱量運(yùn)用能量觀點(diǎn)處理，運(yùn)算過程得以簡(jiǎn)捷。②Q=WF Wf （WF 為外力所做的功； Wf為克服外界阻力做的功）；感應(yīng)電量（一）電磁感應(yīng)中的“雙桿問題” 電磁感應(yīng)中“雙桿問題”是學(xué)科內(nèi)部綜合的問題，涉及到電磁感應(yīng)、安培力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律等。要求學(xué)生綜合上述知識(shí)，認(rèn)識(shí)題目所給的物理情景，找出物理量之間的關(guān)系，因此是較難的一類問題，也是近幾年高考考察的熱點(diǎn)。下面對(duì)“雙桿”類問題進(jìn)行分類例析aa/bb/dd/cc/efgh“雙桿”向相反方向做勻速運(yùn)動(dòng)：當(dāng)兩桿分別向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)電池正向串聯(lián)。Bv0Lacdb2.“雙桿”同向運(yùn)動(dòng)，但一桿加速另一桿減速vv當(dāng)兩桿分別沿相同方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于兩個(gè)電池反向串聯(lián)。3. “雙桿”中兩桿都做同方向上的加速運(yùn)動(dòng)?！半p桿”中的一桿在外力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，另一桿在安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩桿以同樣加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。如【例3】（2003年全國理綜卷）4．“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)。“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩桿所受的安培力不等大反向，所以不能利用動(dòng)量守恒定律解題。如【例4】（2004年全國理綜卷）（二）電磁感應(yīng)中的一個(gè)重要推論——安培力的沖量公式 感應(yīng)電流通過直導(dǎo)線時(shí)，直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到安培力的作用，當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí)，安培力的大小為F=BLI。在時(shí)間△t內(nèi)安培力的沖量，式中q是通過導(dǎo)體截面的電量。利用該公式解答問題十分簡(jiǎn)便， 交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律一．交流電大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流，叫做交變電流。 其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流，正弦式電流產(chǎn)生于在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。二．正弦交流電的變化規(guī)律 線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．1．當(dāng)從圖12—2即中性面位置開始在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間而變的函數(shù)是正弦函數(shù)： 即e=εmsinωt， i＝Imsinωt (ωt是從該位置經(jīng)t時(shí)間線框轉(zhuǎn)過的角度；ωt也是線速度V與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角；ωt是線框面與中性面的夾角)2．當(dāng)從圖12—1位置開始計(jì)時(shí)： 則：e=εmcosωt， i＝Imcosωt．3．對(duì)于單匝矩形線圈來說Em=2Blv=BSω；對(duì)于n匝面積為S的線圈來說Em=nBSω,對(duì)于總電阻為R的閉合電路來說三．幾個(gè)物理量1．中性面：如圖12—2所示的位置為中性面，對(duì)它進(jìn)行以下說明：(1) 此位置過線框的磁通量最多．(2) 此位置磁通
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