2026年高考总复习优化设计一轮复习物理（广西版）-研专项　素养提升(8).pptx

高考总,复习优化设计,GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI,研专项素养提升,第十一章,2026,一、重要科学思维方法指导,:,电磁感应中的图像问题,【处理方法】,图像,法解决问题主要是根据图像的斜率、面积、截距等信息处理问题图像,类型,(1),随时间变化的图像,如,B,-,t,图像、,-,t,图像、,E,-,t,图像、,I,-,t,图像,(2),随位移变化的图像,如,E,-,x,图像、,I,-,x,图像,(,所以要先看坐标轴,:,哪个物理量随哪个物理量变化要弄清,),图像分析,四明确,(1),明确图像所描述的物理意义,(2),明确各种正、负号的含义,(3),明确斜率的含义,(4),明确图像和电磁感应过程之间的对应关系,一理解,理解三个相似关系及其各自的物理意义,:,v,v,B,B,常用求解方法,(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,),特别是分析物理量的正负,以排除错误的选项,(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像进行分析和判断,应用知识,四,个规律,左手定则、安培定则、右手定则、楞次定律,六类,公式,(5),安培力,F=BIl,(6),牛顿运动定律的相关公式等,【案例探究】,案例,1,.,如,图所示,垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度,B,随时间,t,均匀变化。

正方形硬质金属框,abcd,放置在磁场中,金属框平面与磁场方向垂直,电阻,R=,0,.,1,边长,l=,0,.,2 m,求,:,(1),在,t=,0,到,t=,0,.,1 s,时间内,金属框中的感应电动势,E,;,(2),t=,0,.,05 s,时,金属框,ab,边受到的安培力,F,的大小和方向,;,(3),在,t=,0,到,t=,0,.,1 s,时间内,金属框中电流的电功率,P,审题指导,(1),本题中给出了,B,-,t,图像,而根据法拉第电磁感应定律有两种特殊情况,即,恰,是,B,-,t,图像中图线的斜率,若斜率不变则感应电动势是恒定不变的2),本题中斜率不变,即感应电动势不变,感应电流不变,计算功率时直接应用,P=I,2,R,即可答案,(1)0,.,08 V,(2)0,.,016 N,方向垂直于,ab,向左,(3)0,.,064 W,解析,(1),在,t=,0,到,t=,0,.,1,s,的时间,t,内,磁感应强度的变化量,B=,0,.,2,T,设穿过金属框的磁通量变化量为,有,=,Bl,2,由于,磁场均匀变化,金属框中产生的电动势是恒定的,有,E,=,联立解得,E=,0,.,08,V,。

2),设金属框中的电流为,I,由闭合电路欧姆定律,有,I,=,由,题,图,可知,t=,0,.,05,s,时,磁感应强度为,B,1,=,0,.,1,T,金属框,ab,边受到的安培力,F=IlB,1,联立解得,F=,0,.,016,N,方向,垂直于,ab,向左3),在,t=,0,到,t=,0,.,1,s,时间内,金属框中电流的电功率,P=I,2,R,联立解得,P=,0,.,064,W,案例,2,.,(,多选,),如,图,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为,导轨电阻忽略不计虚线,ab,、,cd,均与导轨垂直,在,ab,与,cd,之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场将两根相同的,导体棒,PQ,、,MN,先后自,导轨上,同一,位置,由,静止释放,两者始终与导轨垂直,且,接触良好已知,PQ,进入磁场时加速度恰好为零从,PQ,进入磁场开始计时,到,MN,离开磁场区域为止,流过,PQ,的电流随时间变化的图像可能正确的是,(,),审题,指导,关键词句,获取信息,两条光滑平行金属导轨固定,所在平面与水平面夹角为,不受摩擦力,受重力,导体棒,PQ,、,MN,先后自导轨上同一位置由静止释放,导体棒,PQ,在磁场中运动时,导体棒,MN,可能在磁场中,也可能未进入磁场,PQ,进入磁场时加速度恰好为零,重力沿金属导轨的分力和安培力平衡,答案,AD,解析,本题以棒,轨模型考查电磁感应,属于电磁感应中动力学问题和图像问题。

由于导体棒进入磁场时加速度为零,说明是匀速进入,;,两棒分别进入有两种情况,一是,PQ,在磁场中运动时,MN,在磁场外,当,PQ,出磁场后,MN,进入磁场,这时,MN,切割磁感线的速度与,PQ,切割磁感线的速度相同,这一过程电流大小不变,流过,PQ,的电流方向相反,A,正确,B,、,C,错误二是,PQ,在磁场中还没有出来时,MN,进入,这时回路电流为零两棒加速下滑,PQ,出磁场时,MN,的速度比刚进入磁场时大,所受安培力大于重力沿金属导轨的分力,MN,做减速运动,电流减少,由此可知,D,正确创新训练】,1,.,如,图所示,一用粗细均匀的金属导线制成的花瓶形单匝闭合线圈,ABCD,置于,y,轴左侧,整个线圈,平行,于,纸面,且关于,x,轴对称,在,y,轴右侧区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场现将线圈沿,x,轴向右匀速平移进入磁场,从,BC,边刚进入磁场开始计时,以电流逆时针流动方向为正方向,则线圈中的电流,i,随时间,t,变化,的图像,可能是,(,),答案,B,解析,线圈,ABCD,在匀速进入匀强磁场的过程中,穿过线框平面的磁通量一直,在增大,根据楞次定律可知,线圈中感应电流始终沿逆时针方向,即线圈中感应电流始终为正值。

圈进入磁场的过程中,有效切割长度先变短再变长,然后又变短,由,E=Blv,知线圈产生的感应电动势先减小再增大,然后又减小,所以线圈中的电流先减小再增大,然后又减小,故,A,、,C,、,D,错误,B,正确2,.,(2023,广东广州期中,),如图甲所示,光滑导轨水平放置在与水平方向成,60,角斜向下的匀强磁场中,匀强磁场的磁感应强度,B,随时间,t,的变化规律如图乙所示,(,规定斜向下为正方向,),导体棒,ab,垂直于导轨放置,除电阻,R,的阻值外,其余电阻不计,导体棒,ab,在水平外力作用下始终处于静止状态规定,a,b,的方向为电流的正方向,水平向右的方向为外力的正方向,斜向右下方为安培力的正方向,则在,0,t,1,时间内,能,正确,反映,电阻,R,的热功率,P,、流过导体棒,ab,的,电,流,i,、导体棒,ab,所受水平外力,F,及安培力,F,A,随,时间,t,变化的图像正确的是,(,),C,不变,则感应电动势保持不变,电路中电流不变,故,A,错误根据,P=I,2,R,可知热功率,P,恒定不变,故,B,错误根据楞次定律判断可知,ab,中感应电流从,a,到,b,当,B,为负值时,安培力的方向垂直于磁感线斜向右下方,根据平衡条件可知,外力水平向左,为负值,大小为,F=BIL,sin,60,可知,B,为正值时,外力水平向右,为正值,大小为,F=BIL,sin,60,故,C,正确。

根据安培力,F,A,=BIL,可知,导体棒,ab,所受安培力,F,A,随,B,的变化而变化,故,D,错误二、典型物理模型指导突破,:,电磁感应中含电容问题模型,【处理方法】,电容器对学生来说本身就是一个容易忽视的知识点,对于电容器充放电过程的电流实验,是新课标增加内容对于涉及,“,电磁感应,+,电容器,”,模型中电容器充放电计算问题的处理也是高考的难点问题,因此要认真分析,寻找其中的规律该类模型要注意微元法和动量定理的应用案例探究】,如,图所示,在水平面上放四根电阻不计、足够长的光滑金属导轨,MN,、,GH,、,MN,、,GH,其中,NG,、,NG,是平滑连接两导轨的固定光滑绝缘材料在光滑绝缘材料上放有电阻,r=,1,.,0,、质量,m,2,=,0,.,1 kg,的金属棒,Q,导轨右端接有定值电阻,R=,2,.,0,左边导轨上放有电阻不计、质量,m,1,=,0,.,1 kg,的金属棒,P,整个导轨所在的空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度,B=,1,.,0 T,导轨左端接有电源和电容器,单刀双掷开关,S,先接,1,时电容器和电源接通,足够长时间后单刀双掷开关,S,接,2,电容器与金属导轨接通,金属棒,P,与,Q,发生弹性碰撞前已经做匀速直线运动。

已知电源电动势,E=,10 V,内阻不计,导轨间距和金属棒,P,、,Q,的长度均为,l=,1 m,电容器电容,C=,1,.,010,-,2,F,求,:(,结果可用分式表示,),(1),单刀双掷开关,S,接,1,时足够长时间后电容器带的电荷量,;,(2),单刀双掷开关,S,接,2,金属棒,P,做匀速直线运动的速度大小和此时电容器带的电荷量,;,(3),定值电阻,R,产生的焦耳热审题指导,(1),根据电容器的定义式可以解得电荷量,;,(2),分析金属棒,P,的运动状态,根据动量定理解得速度与电荷量,;,(3),根据动量守恒定律结合机械能守恒定律解得解析,(1),单刀双掷开关,S,接,1,时足够长时间后电容器的电压,U=E=,10,V,电容器带的电荷量,q,1,=CU,代入数据解得,q,1,=,0,.,1,C,2),单刀双掷开关,S,接,2,电容器放电,金属棒,P,先做加速运动后做匀速直线运动,设匀速运动的速度为,v,0,此时电容器带的电荷量为,q,2,电压为,U,0,则,q,2,=CU,0,流过金属棒,P,的电荷量,q=q,1,-q,2,规定向右为正方向,对金属棒,P,用,动量定理,得,金属棒,P,做匀速直线运动时,电容器电压与金属棒切割磁感线产生的电动势相等,即,U,0,=Blv,0,联立以上方程代入数据得,(3),设金属棒,P,、,Q,碰后的速度分别为,v,1,、,v,2,金属棒,P,与,Q,在光滑绝缘材料平滑连接处发生弹性碰撞,满足动量守恒定律和机械能守恒定律,规定向右为正方向,则,m,1,v,0,=m,1,v,1,+m,2,v,2,【创新训练】,(,多选,)(2024,辽宁沈阳东北育才学校一模,),如图所示是某同学模拟电磁炮的工作原理和发射过程,水平台面上有足够长的平行光滑金属导轨,MN,和,PQ,置于塑料圆筒内,质量为,m,的金属炮弹置于圆筒内的轨道上,轨道间距为,L,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为,B,。

导轨左端连着平行板电容器和电动势为,E,的电源先让单刀双掷开关接,1,接线柱对电容器充电,充电结束后,将开关接,2,接线柱金属炮弹在安培力作用下开始运动,达到最大速度后离开导轨,整个过程通过炮弹的电荷量为,q,已知在圆筒中金属炮弹始终与导轨接触良好,不计导轨电阻和电源内阻,炮弹电阻为,R,在这个过程中,以下说法正确的,是,(,),A.,炮弹离开导轨时的速度为,B.,电容器的电容,C=,C.,炮弹在导轨上的位移,x=,D.,在其他条件不变时,炮弹的最大速度与电容器电容大小成正比,AB,解析,对炮弹,根据动量定理,t=mv,其中,平均安培力,=B,L,可得,v=,故,A,正确,;,刚充电结束时,电容器电荷量为,Q=CE,炮弹达到最大速度时,电容器电荷量,Q=Q-q,此时电容器电压,U=,则此时炮弹产生的感应电动势等于,U,故,BLv=U,联立可得,=BLv,解得,C=,故,B,正确,;,炮弹在导轨上运动过程中,电容器上有电压存在,因此通过炮弹的平均电流并不是,则,t,q,x,故,C,错误,;,根据,B,项分析可知,E=v,故炮弹的最大速度与电容器电容大小并不成正比,故,D,错误本 课 结 束,。